Frezowanie CNC

Proces frezowania rozpoczyna się od włożenia przedmiotu obrabianego w powierzchnię roboczą maszyny CNC lub urządzenie mocujące. Następnie następuje osadzenie narzędzi frezarskich na wrzecionie maszyny. Kierunkowość procesu frezowania może być pozioma lub pionowa, w zależności od wymagań zaprogramowanych z CAD. Po zamocowaniu przedmiotu, pobraniu oprogramowania i podłączeniu narzędzia operator aktywuje program i rozpoczyna się proces frezowania.

W zależności od instrukcji z CAD, obrabiany przedmiot jest manipulowany, przesuwany, obracany i pozycjonowany pod kątem pracy narzędzia skrawającego. Cięcia mogą mieć trzy możliwe formy: powolny posuw do nieruchomego narzędzia, narzędzie poruszające się po nieruchomym przedmiocie obrabianym lub obie metody łącznie. Większość maszyn CNC wykorzystuje operację frezowania współbieżnego, podczas której przedmiot obrabiany i frez poruszają się w tym samym kierunku. Inna metoda frezowania, konwencjonalna, polega na tym, że frez i przedmiot obrabiany poruszają się w przeciwnych kierunkach.

Frezowanie jest zwykle stosowane jako proces wykańczający lub wtórny dla przedmiotu obrabianego, który został już obrobiony, w którym dodaje się specjalne cechy, takie jak otwory, szczeliny lub gwinty. Ogólne zastosowanie frezowania jest podstawową koncepcją procesu CNC, w którym materiał jest stopniowo usuwany z przedmiotu obrabianego w celu uzyskania pożądanego kształtu lub formy.

W pierwszej fazie frezowania narzędzie tnące wykonuje małe nacięcia, aby uzyskać przybliżony kształt, który ma zostać wytworzony. Po pierwszym przejściu narzędzie wielokrotnie przechodzi nad obrabianym przedmiotem, wykonując dokładne i precyzyjne cięcia przy każdym przejściu, aby uzyskać dokładne cechy i specyfikacje końcowej części. Złożone i skomplikowane części mogą wymagać wielu konfiguracji maszyn, aby ukończyć produkcję.

Frez może poruszać się wzdłuż wielu osi i wykonywać kilka kształtów, szczelin, otworów i innych wycisków. Proces ma na celu poruszanie się po zestawie osi, gdzie X i Y reprezentują ruch poziomy. Oś Z to ruch pionowy, natomiast oś W to ruch ukośny w płaszczyźnie pionowej. Frezarki CNC posiadają od trzech do pięciu osi i potrafią wyprodukować części, których nie da się wytworzyć inną metodą.

Frezarki CNC są dostępne w kilku odmianach w zależności od producenta i rodzaju wymaganej operacji. Mogą być specjalnie zaprojektowane do wykonywania określonych zadań w zależności od rodzaju produkowanej części. Powodem, dla którego frezarki są tak popularne, jest ich zdolność do dokładnego i precyzyjnego wykonywania skomplikowanych operacji. Poniżej opisano typowe frezarki.

Frezarka kolumnowa kolanowa- Spośród różnych typów frezarek najbardziej powszechny jest typ kolumnowy. Stół montowany jest na odlewie kolanowym, który osadza się na prowadnicy pionowej kolumny głównej. Kolano kolumny można regulować w górę i w dół, aby móc pracować na różnych wysokościach, w zależności od specyfikacji obrabianego przedmiotu.

Zwykła frezarka -Typ zwykły ma poziome wrzeciono, co nadaje zwykłej maszynie alternatywną nazwę frezarki z poziomym wrzecionem. Stół można podawać w pozycji wzdłużnej lub pionowej. Ma charakter podłużny, gdy stół porusza się pod kątem prostym do wrzeciona.

Frezarka uniwersalna -Maszyny tego typu można przystosować do wykonywania różnorodnych operacji frezowania. Stół można obrócić pod kątem do 45 stopni w stosunku do normalnej pozycji. Maszyny uniwersalne umożliwiają cztery różne ruchy i mogą wykonywać frezowanie śrubowe. Termin uniwersalny odnosi się do różnych nasadek, które można dodać, w tym nasadek pionowych, obrotowych, szczelinowych i dzielących.

Frezarki ze stałym łożem -Większość maszyn ze stałym łóżkiem jest bardzo duża i ciężka. Stół ma bardzo ograniczony ruch i jest ustawiony pod kątem prostym do osi wrzeciona i nie można go regulować pod kątem zmian poprzecznych lub pionowych. Maszyny ze stałym łóżkiem mogą mieć pojedyncze, podwójne lub potrójne wrzeciona.

Strugarka lub frezarka plano-Typowa strugarko-frezarka jest bardzo duża i przeznaczona do ciężkich prac. Posiada regulowane głowice wrzeciona, które mogą poruszać się w kierunku pionowym lub poprzecznym. Maszyna posiada szynę poprzeczną, którą można podnosić lub opuszczać, na której unosi się frez. Ponieważ może mieć wiele wrzecion tnących, można obrabiać wiele powierzchni jednocześnie, oszczędzając czas produkcji.

Zanim zagłębimy się w podstawowe części frezarki CNC. Wyjaśnijmy proces produkcyjny, przedstawiając przegląd przepływu pracy:

Projektowanie części w CAD
W tym pierwszym kroku w oprogramowaniu CAD tworzony jest wirtualny prototyp produktu końcowego. Kod jest dostępny do sprawdzenia i ewentualnej korekty w celu dostosowania do możliwości maszyny. Ponadto inżynierowie produkcji mogą symulować cały proces cięcia za pomocą tego rodzaju oprogramowania.
Tłumaczenie plików CAD na kod do obróbki.

Ustawianie maszyn
Chociaż większość procesu jest automatyczna, na tym etapie wiele aspektów procesu wymaga wykwalifikowanego operatora.

Produkcja części
Istnieją różne typy frezarek o różnych funkcjach opartych na określonych komponentach. Poniżej wymieniamy części powszechnie spotykane na frezarce CNC.

Osie
Mogą to być trzy, cztery, pięć, a nawet sześć osi w zależności od typu maszyny. Właściwie to on określa jego rozmiar i funkcję, jaką ma pełnić. Ale wyjaśnijmy sobie całkowicie, co każde z nich oznacza:

3-Frezarka pionowa z osią oznacza, że ​​stół może poruszać się w 2 kierunkach – X i Y. Umożliwia to pozycjonowanie przedmiotu obrabianego względem narzędzia skrawającego przy zachowaniu tej samej odległości. Zatem trzecia, oś Z, jest dodawana poprzez umożliwienie obniżenia narzędzia tnącego.
4-Młyn osiowy ma wszystkie 3 osie, jak opisano wcześniej. Ale pojawia się jeszcze jeden – oś A.
5-Oś. Tutaj dodajemy oś B, która zapewnia ruch obrotowy wokół osi Y.
6-Frezarka osiowa ma nieruchomy stół roboczy, a cała swoboda ruchu jest przydzielona głowicy tnącej. Może poruszać się w 3 kierunkach, a także obracać się wokół wszystkich tych osi. 6-Centra frezarskie CNC osi nie są zbyt powszechne ze względu na znaczną cenę.

Kolumna
Kolumna to element poruszający się wzdłuż osi, który służy do utrzymywania części, która tnie lub frezuje.

Panel sterowania
Panel sterowania to część, która pomaga utrzymać komputer. Tutaj można zaprogramować kody G w maszynie.

Narzędzie tnące
Narzędzie tnące jest połączone z kolumną i służy do cięcia elementów w taki sam sposób, jak wydaje polecenia operator. Krótko mówiąc, można powiedzieć, że jest to mózg maszyny.

Wrzeciono
Można powiedzieć, że jest to silnik maszyny. W zależności od tego jaką pracę chcesz wykonać bardzo ważna jest moc i obroty wrzeciona.

Wrzeciono składa się z silnika, stożka do mocowania narzędzi i wału, który utrzymuje razem wszystkie oddzielne elementy. Wrzeciona obracają się wokół osi, która otrzymuje sygnał wejściowy o ruchu z towarzyszącego sterownika CNC.

Dopływ chłodziwa
Chłodziwo jest instrumentalną częścią frezowania. Pomaga wydłużyć żywotność narzędzia i zapewnić lepsze wykończenie powierzchni obrabianych części. Zrozumienie roli i rodzajów chłodziwa pomoże Ci wybrać chłodziwo najlepiej dopasowane do Twojej maszyny i operacji.

Tabela
Stół to płaska platforma, na której obrabiany przedmiot jest mocowany za pomocą zacisku. Jest to miejsce, w którym będzie przechowywany przedmiot obrabiany podczas frezowania.