Обработката с CNC (компютърно цифрово управление) направи революция в производствената индустрия, предлагайки висока прецизност, ефективност и повторяемост при производството на широка гама от части. Сред различните процеси на CNC обработка CNC струговането и CNC фрезоването са две от най-често използваните техники. Като водещ доставчик на машини с ЦПУ, често срещам клиенти, които са объркани относно разликите между тези два процеса. В тази публикация в блога ще разгледам основните разлики между CNC струговане и CNC фрезоване, като ви помагам да разберете кой процес е по-подходящ за вашите специфични производствени нужди.
Основни принципи
CNC струговане
CNC струговането е процес на обработка, при който режещ инструмент премахва материал от въртящ се детайл, за да създаде цилиндрична форма. Детайлът се държи в патронник или цанга и се върти с висока скорост, докато режещият инструмент се движи по оста на детайла, за да отстрани материала. Движението на режещия инструмент се управлява от компютърна програма, която прецизно определя дълбочината и скоростта на подаване на среза. Този процес е идеален за производство на части с ротационна симетрия, като валове, щифтове и втулки.
CNC фрезоване
CNC фрезоването, от друга страна, включва използването на въртящ се режещ инструмент за отстраняване на материал от неподвижен детайл. Режещият инструмент, който може да има множество зъбци, се движи по множество оси (обикновено три до пет оси), за да създаде сложни форми и характеристики на детайла. Заготовката се държи в менгеме или приспособление на фрезовата маса и режещият инструмент се движи по програмиран път, за да реже, пробива или пробива материала. CNC фрезоването е подходящо за производство на детайли с плоски повърхности, прорези, отвори и сложни 3D форми.
Възможности за обработка
Форма и геометрия
Една от основните разлики между CNC струговане и CNC фрезоване е във формите и геометрията, които те могат да произвеждат. CNC струговането е най-подходящо за създаване на цилиндрични или кръгли детайли с концентрични характеристики. Той може лесно да произвежда части с външни и вътрешни диаметри, конуси и резби. Например, обикновен вал с еднакъв диаметър или стъпаловиден вал може да бъде ефективно произведен чрез CNC струговане.
За разлика от това CNC фрезоването предлага по-голяма гъвкавост по отношение на формата и геометрията. Може да създава плоски повърхности, ъглови елементи, джобове и сложни 3D контури. Това го прави идеален за производство на части като двигателни блокове, скоби и форми, които често изискват сложни форми и точни размери. С многоосните CNC фрезови машини е възможно да се създават много сложни детайли с подрязвания и отрицателни ъгли, които биха били трудни или невъзможни за постигане само със струговане.
Повърхностно покритие
Повърхностното покритие на обработената част е друго важно съображение. При CNC струговане повърхностното покритие обикновено се постига чрез движение на режещия инструмент по протежение на въртящия се детайл. Качеството на повърхността зависи от фактори като скорост на рязане, скорост на подаване, геометрия на инструмента и обработвания материал. Като цяло струговането може да доведе до гладка повърхност на цилиндрични части, с грапавост на повърхността, която може да варира от няколко микрона до десетки микрона.
CNC фрезоването също може да доведе до висококачествени повърхностни покрития, но процесът е по-сложен. Обработката на повърхността при фрезоване се влияе от вида на използвания режещ инструмент (напр. челни мелници, топкови мелници), параметрите на рязане и ориентацията на инструмента спрямо детайла. Чрез използване на подходящи стратегии за рязане и траектории на инструмента е възможно да се постигне много фина повърхностна обработка на фрезовани части, особено когато се използват техники за високоскоростна обработка.
Скорост на отстраняване на материала
Скоростта на отнемане на материал (MRR) е важен фактор при определяне на ефективността на машинната обработка. При CNC струговане MRR обикновено е по-висок, отколкото при CNC фрезоване при обработка на цилиндрични части. Това е така, защото режещият инструмент при струговане е в непрекъснат контакт с въртящия се детайл, което позволява относително висока скорост на подаване и дълбочина на рязане. За цилиндрични части с голям диаметър струговането може да отстрани материала бързо и ефективно.
При CNC фрезоването скоростта на отнемане на материал зависи от размера и вида на режещия инструмент, броя на зъбите на инструмента и параметрите на рязане. Докато фрезоването може също да постигне висока MRR, особено когато се използват челни фрези с голям диаметър и стратегии за грубо обработване, то може да бъде по-бавно от струговането за прости цилиндрични части. Въпреки това, за части със сложни форми и характеристики, фрезоването често е предпочитаният метод, тъй като може да отстрани материала в множество посоки и да създаде необходимите геометрии.
Инструменти и настройка
Инструментална екипировка
Инструментите, използвани при CNC струговане и CNC фрезоване, са различни. При CNC струговане режещите инструменти обикновено са едноточкови режещи инструменти, като вложки или накрайници, които са предназначени да отстраняват материал от въртящия се детайл. Тези инструменти обикновено са изработени от бързорежеща стомана (HSS), карбидни или керамични материали, в зависимост от обработвания материал и необходимото покритие на повърхността.
При CNC фрезоването се използват различни режещи инструменти, включително челни мелници, топкови мелници, свредла и райбери. Челните мелници се използват за фрезоване на плоски повърхности, слотове и джобове, докато топковите мелници са подходящи за обработка на 3D контури и заоблени елементи. Свредла се използват за създаване на дупки, а райбери се използват за завършване на дупките до точен диаметър. Изборът на режещ инструмент при фрезоване зависи от конкретната операция на обработка и геометрията на детайла, който се произвежда.
Време за настройка
Времето за настройка е важно съображение във всеки процес на обработка. При CNC струговане времето за настройка е сравнително кратко, особено за прости цилиндрични части. Заготовката се държи в патронник или цанга, а режещият инструмент е монтиран на стойката на инструмента. След като инструментът е подравнен и параметрите на рязане са зададени, процесът на обработка може да започне. За производство на големи обеми на подобни части, времето за настройка може да бъде допълнително намалено чрез използване на системи за бърза смяна на инструменти.
CNC фрезоването обикновено изисква повече време за настройка в сравнение със струговането. Заготовката трябва да бъде правилно закрепена върху фрезовата маса, за да се осигури точна обработка. Режещите инструменти трябва да бъдат избрани, поставени в шпиндела и калибрирани за правилната дължина и диаметър. Освен това фрезовата машина трябва да бъде програмирана с подходящите траектории на инструмента за конкретната геометрия на детайла. Въпреки това, за сложни части, които изискват множество операции и функции, предимствата на CNC фрезоването често надхвърлят по-дългото време за настройка.
Приложения
CNC приложения за струговане
CNC струговането се използва широко в индустрии като автомобилната, космическата и медицината. В автомобилната индустрия CNC струговането се използва за производство на критични компоненти като двигателни валове, трансмисионни зъбни колела и главини на колела. Тези части изискват висока прецизност и отлично покритие на повърхността, за да осигурят правилно функциониране и издръжливост. Например, можете да научите повече заCNC машинна част, използвана за автомобилни устройства.
В космическата индустрия CNC струговането се използва за производство на части като турбинни валове, компоненти на колесника и хидравлични фитинги. Тези части често са изработени от високоякостни материали като титан и инконел и изискват строги допуски и превъзходно качество на повърхността, за да отговорят на строгите изисквания за безопасност и производителност на космическата индустрия.
В медицинската индустрия CNC струговането се използва за производство на импланти, хирургически инструменти и зъбни компоненти. Тези части трябва да бъдат много прецизни и биосъвместими, за да гарантират безопасността и комфорта на пациента.
CNC приложения за фрезоване
CNC фрезоването се използва в широк спектър от индустрии за производство на части със сложни форми и характеристики. В автомобилната индустрия CNC фрезоването се използва за производство на двигателни блокове, цилиндрови глави и всмукателни колектори. Тези части имат сложни вътрешни проходи и прецизни свързващи повърхности, които изискват високата прецизност и гъвкавост на CNC фрезоването. Можете да проучите повече заПерсонализирана високопрецизна CNC обработка на алуминиева сплав Обработка на алуминий.
В космическата индустрия фрезоването с ЦПУ се използва за производство на структурни компоненти на самолети, като ребра на крилата и лонжерони, както и сложни части на двигателя. Способността да се обработват леки материали като алуминий и титан с висока прецизност прави фрезоването с ЦПУ важен процес в аерокосмическото производство.
В индустрията за потребителска електроника CNC фрезоването се използва за производство на рамки за смартфони, кутии за лаптопи и други прецизни компоненти. Високата прецизност и финото покритие на повърхността, постижимо с CNC фрезоване, са от решаващо значение за естетиката и функционалността на тези продукти. Можете да намерите повече подробности заПерсонализирани алуминиеви машинни части от неръждаема стомана с ЦПУ за автомобили.
Избор на правилния процес
Когато решавате между CNC струговане и CNC фрезоване за вашия производствен проект, трябва да се вземат предвид няколко фактора. Ако вашият детайл има цилиндрична форма с ротационна симетрия, CNC струговането вероятно е най-добрият избор. Той предлага висока ефективност, отлично покритие на повърхността и относително кратко време за настройка на цилиндрични части.
От друга страна, ако вашият детайл изисква сложни форми, плоски повърхности, слотове, отвори или 3D контури, CNC фрезоването е предпочитаният вариант. Въпреки че може да има по-дълго време за настройка, той осигурява по-голяма гъвкавост по отношение на геометрията и може да произвежда високо прецизни части със сложни характеристики.
В някои случаи може да е необходима комбинация от CNC струговане и CNC фрезоване, за да се произведе цялостен детайл. Например част може да има цилиндрично тяло, което първо се стругува и след това се фрезова, за да се добавят плоски повърхности, отвори или други характеристики.
Заключение
В заключение, CNC струговането и CNC фрезоването са два различни, но допълващи се процеса на обработка. Всеки процес има своите предимства и ограничения и изборът между тях зависи от специфичните изисквания на вашия производствен проект. Като доставчик на CNC машини, ние имаме опит и възможности да предоставим висококачествени части, използвайки както процеси на CNC струговане, така и CNC фрезоване. Независимо дали имате нужда от прости цилиндрични части или сложни 3D компоненти, ние можем да ви помогнем да изберете най-подходящия процес на обработка, който да отговаря на вашите нужди.
Ако имате проект за обработка и искате да обсъдите вашите изисквания, ви каним да се свържете с нас за консултация. Нашият екип от експерти ще работи с вас, за да разбере вашите нужди и да ви предостави най-добрите производствени решения на конкурентни цени.
Референции
- Наръчник за процесите на обработка от Робърт Л. Джувинал и Кърт М. Маршек
- Ръководство за CNC програмиране от Грег Брънс
