Dacă sunteți nou sau nu sunteți familiarizat cu mașinile CNC și nu știți ce sunt acestea, este destul de simplu. CNC vine de la Computer Numerical Control. În esență, există o mulțime de mașini CNC diferite. Orice mașină controlată de un computer este, din punct de vedere tehnic, o mașină CNC, dar astăzi vom discuta despre mașinile de frezat CNC. 

Frezarea are un domeniu de aplicare larg în mai multe domenii, de la producția modernă la inginerie. Ce domeniu de aplicare acoperă în 2024? Există diferiți factori care trebuie luați în considerare pe baza creșterii tehnologice și a cerințelor diferitelor industrii.

Iată o scurtă prezentare a aplicațiilor de frezare în alte industrii de producție.

• Industria auto și industria aerospațială
• Industria medicală și a asistenței medicale
• Industria electronică și a semiconductorilor
• Sectorul energetic 
• Industria sculelor și matrițelor
• Bunuri de consum, construcții și utilaje grele
• Apărare și armată

CNC, inteligența artificială și producția inteligentă contribuie la extinderea utilizării lor în aceste industrii.

Ce este frezarea?

Ca și prelucrare CNC de precizie, o mașină de frezat este o parte a mașinilor utilizate în procesul de prelucrare. Frezarea este un proces de fabricație care utilizează o unealtă de tăiere rotativă pentru a îndepărta materialul de pe o piesă. Frezarea utilizează o unealtă de tăiere rotativă pentru a îndepărta materialul de pe o piesă. 

Aici este o defalcare a frezării:

• Unealtă de tăiere rotativă: Imaginați-vă un burghiu cu mai multe muchii tăietoare de-a lungul circumferinței sale în loc de un vârf ascuțit. Acest instrument se rotește la viteză mare.
• Piesa de prelucrat: Aceasta este piesa de material pe care o modelați. Poate fi din metal, plastic, lemn sau spumă.
• Îndepărtarea materialului: Pe măsură ce freza rotativă intră în contact cu piesa de prelucrat, îndepărtează bucăți mici de material, aducând-o mai aproape de forma finală dorită.

Aplicații ale frezării CNC

Aerospațial: Prelucrarea CNC s-a dezvoltat în diferite domenii ale industriei aerospațiale datorită caracterului său precis, adaptabil și capacității de a prelucra o gamă largă de materiale. Frezarea este foarte utilă în industria aerospațială, cum ar fi:

• Piese pentru turbină 
• Părți structurale

Electronică: precizia și miniaturizarea sunt importante în industria electrică. Mașinile de frezat oferă versatilitate pentru a efectua tăieturi și forme complicate pentru diverse componente electronice, cum ar fi:

• Componente
• incinte

Medical: În sectorul medical, sunt necesare acuratețe și precizie ridicate. Frezarea are un rol crucial în dispozitivele și instrumentele medicale, cum ar fi:

• Proteze
• Orteze
• Implanturi
• Alte instrumente chirurgicale.

Automobile: Frezarea are aplicații vaste în sectorul auto. Este un proces versatil, deoarece poate fi utilizat atât pentru cantități mici, cât și pentru producții mari. Producătorii fabrică diferite piese, cum ar fi:

• Piese pentru motor
• Flanșe personalizate

Cum funcționează frezarea?

După cum s-a menționat deja, frezarea este un proces de fabricație substractiv. Îndepărtează materialul de pe un substrat brut folosind diverse unelte de tăiere până când produce piesa dorită. Piesa de prelucrat este rotită continuu pentru a oferi tăieturi precise la unghiuri diferite. Cu toate acestea, menționarea faptului că întregul proces de frezare necesită câteva etape înainte ca piesa de prelucrat să fie gata va fi utilă. 

Iată-le:

Crearea modelului CAD

Trebuie să începeți cu o schiță de model CAD pentru geometria piesei țintă. Puteți crea proiectul/modelul CAD pentru materiile prime ale piesei dorite utilizând software-ul de proiectare asistată de calculator. Acesta vă permite să dezvoltați modele 2-D sau 3-D pentru diverse concepte de produse.

Conversia CAD în CNC

Trebuie să convertiți modelul CAD într-un program CNC deoarece mașinile de frezat CNC nu înțeleg un model CAD. Cu toate acestea, convertirea modelului CAD în program CNC nu este o sarcină dificilă. Majoritatea programelor CAD au această caracteristică; trebuie să procedați conform instrucțiunilor pentru a obține rezultate optime.

Configurarea mașinilor de frezat CNC

În primul rând, asigurați-vă că mașinile de frezat sunt configurate corect înainte de a începe. Pașii de configurare pot diferi în funcție de marca și modelul mașinii. Asigurați-vă că verificați producătorul și modelul înainte de a utiliza mașina. mergeți la prelucrare CNC la comandă pentru a afla mai multe.

Executarea programului

După configurarea mașinii, operatorul poate porni programul mașinii CNC. Mașina se ocupă apoi singură de întregul proces de frezare. Când programul se termină, mașina oferă piesa necesară cu specificațiile corecte.

Mașini de frezat și componente

Tipuri de mașini de frezat

Diferitele mașini de frezat CNC servesc unor scopuri specifice. Este important să înțelegeți aceste diferențe pentru a vă satisface nevoile de producție, cum ar fi complexitatea pieselor, volumul de producție sau cerințele de precizie.

Morile verticale

Morile verticale sunt mașini versatile. Aceste mașini au utilizări vaste în industria prelucrării metalelor. Frezele verticale au fusuri orientate vertical, care permit îndepărtarea precisă și eficientă a materialului.

Unele caracteristici standard ale morilor verticale sunt prezentate mai jos:

• Frezele verticale oferă o gamă largă de sarcini de prelucrare cu configurațiile lor cu axe multiple, 
• Frezele verticale au axe verticale care permit atât operații de găurire, cât și de frezare. 
• Axele multiple permit operațiuni de prelucrare complexe pentru piese complicate.
• Frezele verticale sunt ideale pentru aplicații care necesită o precizie dimensională ridicată și toleranțe strânse. 
• Frezele verticale CNC permit o prelucrare automatizată și precisă. 

Morile orizontale

Acestea au axele în poziție orizontală. Acestea sunt bune pentru tăierea materialelor grele și a operațiunilor de mari dimensiuni.

Unele caracteristici comune ale morilor orizontale sunt prezentate mai jos:

• Morile orizontale sunt mai bune decât morile verticale pentru proiecte complexe
• Aceste fabrici dispun de unelte groase și de tăiere rapidă
• Morile orizontale sunt ideale pentru proiecte complexe
• Morile orizontale sunt mașini extrem de robuste și rezistente.
• Șină de ghidare dreptunghiulară extrem de stabilă
• Aceste mori sunt alegerea ideală pentru îndepărtarea materialelor în vrac într-un timp scurt
• Rotire la 45 de grade în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic a capului de frezare

Morile cu turelă

Aceste mori sunt denumite și mori cu turn. Aceste freze au o masă care poate fi deplasată în direcții paralele și verticale, având în același timp un fus în poziția de a tăia materialul. Acestea sunt de obicei utilizate pentru anumite tipuri de frezare care implică tăieri pe o moară.

Unele caracteristici standard ale morilor cu turelă sunt prezentate mai jos:

• Frezele cu turelă sunt considerate a fi cele mai versatile mașini de frezat din prezent.
• Acestea pot fi repoziționate pentru a îmbunătăți funcționalitatea mașinii.
• Au o structură robustă și un design unic.
• TInclude mai multe caracteristici ușor de utilizat cu funcționalitate sporită
• Mașinile bine cunoscute sunt cunoscute pentru performanțele lor ridicate și întreținerea redusă.
• Capabile să fabrice o multitudine de produse.
• Mai ieftin în comparație cu mașinile de frezat orizontale.

Morile de pat

Frezele cu pat sunt similare cu frezele cu turelă, deoarece au fusuri reglabile, dar mișcă masa doar perpendicular pe acestea. Între timp, fusul se deplasează paralel.

Unele caracteristici comune ale morilor cu pat sunt prezentate mai jos:

• Morile de pat sunt concepute pentru lucrări grele
• Aceste mașini pot prelucra piese mai mari și mai grele decât alte tipuri de mașini de frezat.
• Aceste mașini sunt, de asemenea, utilizate pentru matrițe și matrițe.
• Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în producția de piese mari pentru mai multe sectoare.

Care sunt părțile cheie ale unei mașini de frezat CNC?

Cinci părți cheie ale mașinii de frezat CNC includ:

Baza coloanei

Coloana și baza din fontă susțin operațiunile efectuate pe mașinile de frezat. Baza pe care este montată coloana conține ulei de lubrifiere și agent de răcire. Coloana susține genunchiul de-a lungul mesei de lucru. Baza suportă greutatea, care funcționează ca fundație a mașinii.

Genunchi

Genunchiul este legat de coloană prin tăietura în coadă de porumbel. Există un șurub de reglare verticală care îl ajută și îi menține poziția. Acest tip de șurub este numit și șurub de ridicare. Acesta trebuie să se deplaseze în sus și în jos până la baza sa. Mecanismul de angrenare este plasat în interiorul genunchiului, în timp ce șaua, care este poziționată deasupra coloanei, se poate deplasa transversal pe orizontală și este utilizată pentru a conferi piesei de prelucrat o mișcare orizontală liniară.

Mecanism de alimentare

Acest avans este situat în genunchi și este utilizat în principal pentru a controla avansurile longitudinale, transversale și verticale. Vitezele de avans sunt setate fie prin intermediul unui cod g, fie cu ajutorul unui mâner de selectare a vitezei de pe dispozitiv.

Masă de lucru

Este mai degrabă o masă dreptunghiulară care este fabricată din fontă. Are fante în T, unde piesa de prelucrat poate fi fixată direct pe masă. Se poate monta o menghină sau orice alt instrument de fixare a lucrării pentru a ține piesele mai mici și a le prelucra în siguranță și eficient. Masa de lucru include avansul electric longitudinal cu viteză variabilă și mânerele. În același mod, un alt șurub de ghidare pe axa X este situat sub masă și funcționează prin angajarea cu piulița pentru a glisa masa lateral.

Ax

Fusul este, de asemenea, una dintre componentele critice ale mașinii de frezat. Acesta joacă un rol crucial în mașină. Atunci când este în repaus, acesta acționează uneltele de tăiere. De asemenea, acționează ca un suport pentru bucățile de burghiu, mandrine și multe altele. Datorită acestor forme și moduri mecanice diferite de aplicare a frezelor, o mașină de frezat poate fi operațională în multe moduri de frezare.

Procesul de măcinare (pas cu pas)

Iată o defalcare pas cu pas a procesului de lucru al mașinilor de frezat:

Încărcarea piesei de prelucrat: Primul pas în timpul pregătirii preliminare este plasarea piesei de prelucrat pe avansul mesei mașinii în timp ce celălalt capăt este imobilizat. Amplasarea imprecisă a dispozitivului de fixare va duce la vibrații, în special atunci când se utilizează viteze mari pentru tăierea sau modelarea piesei. Acest lucru va duce la inexactități.

Selectarea uneltelor: În prezent, datorită progreselor tehnologice, în cadrul unei mașini de frezat se utilizează diferite tipuri de unelte. Alegeți tipul corect de unealtă care urmează să fie utilizată în funcție de materialul care este prelucrat și de gradul de modificare dorit.

Configurarea mașinii: Setarea mașinii se referă la modificarea anumitor aspecte ale mașinii, cum ar fi viteza fusului, fluxul de lichid de răcire către mașina-unelte, rata de avans, adâncimea de tăiere etc.

Execuție frezare: Când se termină configurarea, operatorul începe operațiunile de frezare propriu-zise.

Roughing: Strunjirea este procesul de îmbunătățire a proprietăților materiale ale piesei de prelucrat prin supunerea acesteia la solicitări mecanice. Acest lucru aduce piesa de prelucrat într-o stare indefinită care se apropie de forma conturată. Acest lucru se realizează la o viteză de tăiere și o rată de avans ridicate pentru a reduce durata de viață a sculelor și, prin urmare, pentru a crește șansele de rupere.

Semifinisare: După degroșare, viteza reduce mașina de frezat. De obicei, aceasta are forma piesei finale care urmează să fie produsă pe ea ca rezultat al lucrării.

Finisare: Comparativ cu trecerile de degroșare, finisarea se realizează la o viteză de avans și o adâncime de tăiere reduse. Pentru a optimiza sau minimiza eroarea, obiectivul este de a obține piesa de prelucrat cea mai apropiată de dimensiunile prevăzute de mașină.

Descărcare: Operatorul descarcă piesa finită din mașina de frezat.

Inspecția și controlul calității: În această etapă, produsul finit este verificat pentru a se asigura că nu există defecte. De obicei, dacă există anomalii sau dacă este necesară o îndepărtare suplimentară de material, operatorul pune piesa înapoi pe mașină și mai efectuează un ciclu de finisare. Această etapă se desfășoară până când piesa este acceptabilă.

Prelucrarea ulterioară: După frezare, piesa poate fi supusă altor operații secundare de prelucrare. Unele dintre tehnicile standard de postprocesare sunt:

• Debavurare
• Curățare
• Șlefuirea suprafețelor
• Fonishing, etc.

Tipuri de operațiuni de frezare

Există multe tipuri diferite de operațiuni de măcinare. Unele dintre acestea sunt utilizate pentru a crește capacitatea operațiunii, altele pentru a îmbunătăți eficiența operațiunii, iar altele pentru diverse alte scopuri.

Aceste tipuri pot crea părți de forme, deși diferă în funcție de modul în care este compusă forma.

Aceste tipuri diferite sunt:

Frezare frontală

O freză frontală este utilizată atunci când este necesar să se creeze finisajul de suprafață al unei piese de prelucrat. Frezele frontale aplatizează o suprafață sau produc o suprafață aspră pe o suprafață uniformă sau netedă. De asemenea, poate realiza finisaje de suprafață remarcabile, fără nici o ondulație. Frezarea frontală poate fi realizată automat sau anual. Există diverse opțiuni de freze disponibile pentru fiecare tip.

Frezare periferică

În cazul frezării periferice, freza este poziționată pentru a tăia piesa de prelucrat din lateral. Prin urmare, marginile sculelor de tăiere alunecă pe suprafața de lucru în contact cu vârful sculei. Acesta este procesul invers al frezării frontale. Aceasta implică utilizarea unei freze obișnuite cu un număr egal de dinți și lățimea feței. Frezarea periferică este preferată atunci când trebuie îndepărtată o adâncime mare de tăiere sau mult material dintr-o dată.

Frezare finală

O freză este utilizată în același mod ca un burghiu, dar are o geometrie diferită, Cu toate acestea, frezele sunt concepute pentru a efectua tăieri radiale și axiale. Mașinile de găurit care vor fi utilizate nu pot efectua decât operații de găurire axială.

Frezarea filetului

Freza pentru filete este utilizată pentru a tăia filete pentru a le crea pe partea interioară a unei piese de prelucrat. Frezele pentru filete sunt utilizate numai la filetele pre-forate. În structura lor, frezele de filetat sunt în stare de rotație și rotație circumferențială în cadrul periferiei interne. De asemenea, se observă că strunjirea filetelor este preferabilă în comparație cu frezele de filete.

Avantaje și limitări ale frezării

Știm cu toții că frezarea este un proces de prelucrare versatil în producție. Are multe avantaje, dar și unele limitări.

Unele avantaje și limitări comune sunt prezentate mai jos.

Avantajele frezării

• Frezarea este un proces extrem de versatil. Acesta acceptă diverse materiale.
• Frezarea este ideală pentru producția de cantități mari.
• Frezarea este un proces de producție rapid.
• Controale computerizate pentru a se asigura că piesele finite sunt exacte și precise.
• Frezarea crește capacitatea de a proiecta structuri complexe.
• Automatizarea ajută la frezare pentru a reduce costurile forței de muncă. 
• Această prelucrare a pieselor de frezat CNC prezintă o bună adaptabilitate și flexibilitate.

Limitări ale frezării

• Mașinile de frezat și setările necesită costuri mai mari.
• Frezarea nu este potrivită pentru piesele delicate.
• Este necesară instruirea corespunzătoare a lucrătorilor și a operatorilor pentru a asigura măsuri de siguranță cu instrumentele și fluturașii.

 Factorii care afectează precizia de frezare

Acest lucru se datorează faptului că obținerea unor rezultate precise în frezarea CNC este esențială. Mai jos sunt prezentați câțiva factori care ar putea afecta precizia acesteia.

Calitatea mașinilor-unelte:

 acest lucru contribuie semnificativ la starea generală și la precizia mașinii de frezat CNC în sine. Pe lângă toate acestea, este posibil să fie necesar să se ia în considerare factori precum deplasarea axului (oscilația), jocul (jocul în angrenaje) și planeitatea mesei, deoarece și acestea pot duce la inexactități.

Selectarea sculei de tăiere 

Este esențial să alegeți un instrument de tăiere adecvat pentru un anumit material și pentru operațiunea sa. Deteriorarea suprafeței poate fi cauzată de utilizarea unor unelte contondente sau deteriorate. Întreținerea corespunzătoare a uneltelor și înlocuirea lor la timp sunt vitale.

Strângerea piesei de lucru: 

Piesa de prelucrat trebuie să fie bine fixată pe masa mașinii pentru a preveni mișcarea în timpul frezării. Vibrațiile și inexactitățile pot apărea în cazul tehnicilor incorecte de prindere.

Parametrii de tăiere: 

S-a stabilit că selectarea vitezei, a ratei de avans și a adâncimii de tăiere adecvate este esențială. Precizia poate fi afectată de parametrii greșiți, cum ar fi devierea sculei, urme de chatter sau chiar ruperea sculei.

Proprietăți materiale:

Diferitele materiale au caracteristici de prelucrare distincte. O deviație neașteptată sau uzura sculei pot apărea din cauza comportamentului neprevăzut al materialului, afectând astfel precizia.

Erori de programare: 

Atunci când se fac greșeli în programarea CNC, pot apărea trasee de scule sau operații de prelucrare imprecise. Verificarea minuțioasă a programului este esențială.

Condiții de mediu: Expansiunea termică datorată fluctuațiilor de temperatură poate duce la inexactități dimensionale în cadrul dimensiunilor mașinii și piesei de prelucrat. Trebuie menținut un mediu stabil.

Provocări comune întâmpinate la frezare

Frezarea CNC vine cu propriul său set de provocări, chiar dacă poate fi utilizată în diverse aplicații:

Ruperea sculei: 

Este posibil ca ruperea sculei să apară din cauza selecției greșite a sculelor, a forței de tăiere prea mari sau a uzurii sculei. Acest lucru duce la întârzieri în producție și la creșterea costurilor.

Mărci de conversație: 

Atunci când există vibrații în timpul prelucrării, finisajul suprafeței devine inconsistent pe piesa de lucru. Optimizarea parametrilor de tăiere și asigurarea unei ascuțiri corespunzătoare a sculei pot contribui la minimizarea vibrațiilor.

Distorsiunea piesei de prelucrat: Piesele de prelucrat subțiri sau nesusținute se pot îndoi sau deforma sub forțele de tăiere, ducând la inexactități dimensionale. Utilizarea de cleme și dispozitive de fixare poziționate strategic poate rezolva această problemă.

Tensiuni reziduale:

 Frezarea lasă tensiuni în materialul prelucrat. Acestea afectează performanța acestuia, necesitând etape suplimentare, cum ar fi reducerea tensiunilor și recoacerea.

Selectarea și gestionarea lichidului de răcire:

O alegere greșită a lichidului de răcire poate duce la uzura sculelor, la evacuarea necorespunzătoare a așchiilor și la probleme de finisare a suprafeței. Prin urmare, alegerea tipului corect de agent de răcire și întreținerea corespunzătoare a acestuia sunt esențiale.

Caracteristici complexe de prelucrare: Este dificil să realizați geometrii complicate sau să păstrați toleranțe strânse fără a recurge la unelte și tehnici de programare speciale.

Viitorul frezării

Viitorul frezării este luminos. Cu ajutorul tehnologiilor avansate, frezarea a evoluat și ea. 

Uitați-vă la unele tehnologii moderne care au schimbat complet procesul de frezare.

Inteligența artificială (AI) și învățarea automată

Progresele continue în domeniul inteligenței artificiale și al învățării automate au revoluționat recent frezarea CNC. Aceste tehnologii pot fi utilizate pentru a identifica modelele necesare în datele colectate de la mașinile de frezat CNC, permițând întreținerea. Aceste tehnologii pot spori eficiența operațională generală a mașinilor de frezat.

Internetul obiectelor (IoT)

Tehnologiile inteligente precum IoT permit rapid colectarea și analiza datelor pe mașinile de frezat CNC. Această tehnologie permite producătorilor să observe starea mașinilor lor, să remedieze orice probleme și să facă ajustări rapide.

Automatizare

În prezent, procesele de frezare CNC devin complet automatizate. Tot felul de dispozitive avansate, cum ar fi schimbătoare de scule pentru manipularea diferitelor scule, piese de prelucrat și chiar sisteme de monitorizare a uzurii sculelor, sunt acum din ce în ce mai populare.

Materiale avansate

Frezarea CNC evoluează folosind noi materiale avansate, inclusiv materiale compozite din fibre de carbon și aliaje cu rezistență ridicată și ușoare.

Concluzie

Frezarea este o metodă de fabricație esențială. Aceasta joacă un rol esențial în multe industrii pentru fabricarea unei varietăți de piese de calitate. Aceasta presupune finisarea suprafețelor plane și curbe, ceea ce o face foarte versatilă.

Tehnologiile moderne și instrumentele avansate, cum ar fi frezele cu elice, cu pas variabil și zimțate, au îmbunătățit și mai mult operațiunile de frezare în ceea ce privește ratele de îndepărtare a materialului, precizia dimensiunilor, structura formei și toleranțele de suprafață.  

Dacă aveți orice cerință de frezare CNC, bine ați venit să ne contactați, vă vom cita în 24 de ore, GC mould este una dintre top 10 servicii de prelucrare CNC în lume.