Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — это современный, эффективный и автоматизированный производственный процесс с вычитанием, который позволяет производителям изготавливать воспроизводимые детали постоянного качества из широкого спектра материалов, включая пластмассы, металлы и композиты. Сегодня детали, обработанные с ЧПУ, можно найти в самых разных отраслях промышленности, от аэрокосмической до автомобильной и медицинской.
Зарождение технологий ЧПУ можно проследить до нескольких разных исторических периодов. Первые современные обрабатывающие инструменты появились в 1775 году, когда промышленники разработали расточный инструмент, который позволил производителям изготавливать цилиндры паровых двигателей с более высокой степенью точности и точности.
Однако технологические предшественники современных вычислений появились в начале века, появившись в текстильной промышленности. В 1725 году Базиль Бушон начал использовать систему перфорированных отверстий в бумажной ленте для кодирования данных. Десятилетия спустя, в 1805 году, Джозеф Мари Жаккард усовершенствовал этот процесс, заменив бумажную ленту прочными перфокартами. Когда они были связаны в определенной последовательности, перфокарты указывали, как ткань была добавлена к ткацкому станку, упрощая процесс и предоставляя один из первых примеров программирования. Эта машина, жаккардовый ткацкий станок, в некотором смысле является предшественником наших современных вычислительных и автоматизированных решений. Приобретайте шпиндели для фрезерного ЧПУ станка на https://grizlicnc.com.ua/shpindel-chpu.
Виды механической обработки с ЧПУ
Сегодня существует несколько технических процессов, включенных в сферу обработки с ЧПУ.
3-осевая обработка: Фрезерование и токарная обработка
Как только оператор вводит инструкции по обработке, 3-осевые станки с ЧПУ будут выполнять операции ввода, используя режущие инструменты для резки по трем осям: X (слева направо), Y (спереди назад) и Z (вверх и вниз). Фрезерование с ЧПУ и токарная обработка с ЧПУ являются двумя распространенными примерами 3-осевой обработки.
3-осевое фрезерование с ЧПУ включает в себя фиксацию блока материала, также называемого заготовкой или “заготовкой”, с помощью тисков или станины станка. Это удерживает заготовку неподвижной, поскольку режущие инструменты и вращающиеся сверла, прикрепленные к центральному шпинделю, выполняют разрезы для удаления материала и придания формы конечному компоненту. 3-осевые фрезерные станки с ЧПУ просты в программировании и эксплуатации и могут использоваться для создания большинства деталей с простым геометрическим дизайном.
Поскольку режущие инструменты и сверла ограничены тремя осями, некоторые конструктивные особенности или области заготовки могут быть труднодоступными или труднодоступными (например, нестандартные формы или глубокие узкие полости). Однако несколько настроек могут помочь сориентировать заготовку, чтобы станки могли достичь этих функций. В то время как почти каждое задание по 3-осевой обработке имеет более одной настройки для каждой детали, слишком большое количество настроек для каждой детали может быстро увеличить производственные затраты. Обработка геометрически сложных деталей может, например, потребовать от операторов ручного перемещения заготовок, что может повлиять на скорость обработки, увеличить затраты на рабочую силу и создать больше возможностей для человеческих ошибок.
Процесс токарной обработки с ЧПУ работает немного по-другому. Заготовка крепится к вращающемуся шпинделю, а затем токарный станок формирует внутренний и внешний периметры детали или просверливает отверстия вокруг центральной оси заготовки. Наиболее существенным конструктивным ограничением токарных станков с ЧПУ является то, что они всегда производят вращательно-симметричные детали. Таким образом, этот процесс идеально подходит для изготовления таких деталей, как винты, чаши или ножки стула. Для этих типов округлых деталей токарные станки могут изготавливать детали быстрее и с меньшими затратами, чем фрезерные станки с ЧПУ, особенно при производстве деталей в больших объемах.
5-осевая или многоосевая обработка
Многоосевые процессы обработки обеспечивают режущим инструментам большую свободу перемещения при фрезеровании или точении заготовки. 3-осевые процессы позволяют вращать либо заготовку, либо режущий инструмент, но не то и другое одновременно. Напротив, 5-осевые процессы позволяют как заготовке, так и инструменту вращаться и перемещаться по осям X, Y и Z одновременно. 5-осевая обработка с ЧПУ экономит время и идеально подходит для создания сложных и точных деталей, подобных тем, которые используются в медицинской, нефтегазовой и аэрокосмической промышленности.
Семейство многоосевых станков с ЧПУ включает в себя три процесса обработки:
Индексируемое 5-осевое фрезерование с ЧПУ: Во время операций индексированного 5-осевого фрезерования режущие инструменты могут не только перемещаться по трем линейным осям, но и между операциями обрабатывающий стол и инструментальная головка могут поворачиваться в двух направлениях. Наиболее примечательным преимуществом 5-осевого фрезерования является то, что заготовки больше не нужно регулировать вручную между операциями резки, что позволяет создавать детали со сложной геометрией более точно и с большей эффективностью. Индексируемая 5-осевая обработка отлично подходит для изготовления таких компонентов, как корпуса, приспособления и приспособления. Процесс находится где-то между 3-осевым фрезерованием с ЧПУ и непрерывной 5-осевой обработкой с ЧПУ (см. Ниже) с точки зрения скорости, точности и способности обрабатывать сложные геометрии.
Непрерывное 5-осевое фрезерование с ЧПУ: Непрерывные 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ могут перемещать и вращать как режущий инструмент, так и заготовку одновременно во время каждой операции, что позволяет изготавливать детали с чрезвычайно сложной геометрией и гладкими поверхностями. Хотя это самая дорогая форма обработки с ЧПУ для каждой детали, стоимость непрерывного 5-осевого фрезерования с ЧПУ обычно компенсируется улучшенной обработкой поверхности, скоростью и стабильностью размеров.
Токарно-фрезерная обработка с использованием инструмента под напряжением: Токарно-фрезерная обработка сочетает в себе элементы токарных станков с ЧПУ и фрезерных инструментов. Заготовка крепится к вращающемуся шпинделю, в то время как режущие инструменты удаляют материал из заготовки. Комбинируя элементы токарных станков с ЧПУ с фрезерными инструментами, фрезерно-токарный станок с ЧПУ обеспечивает высокий уровень точности и геометрической универсальности, что делает его отличным для создания деталей со слабой симметрией вращения, таких как распределительные валы или центробежные компрессоры.