CNC ֆրեզավորումը դարձել է բարդ մասերի արդյունավետ և ճշգրիտ արտադրության շարժիչ ուժը և նախատիպերը արդյունաբերություններում՝ սկսած օդա – տիեզերք և ավտոմոբիլայինից մինչև առողջապահություն և էլեկտրոնիկա։
Ի՞նչ է CNC ֆրեզերը:
CNC ֆրեզավորումը մեքենայացման գործընթաց է, որն օգտագործում է համակարգչային կառավարմամբ ճշգրտություն՝ աշխատանքային մասերը փորագրելու և ձևավորելու համար: Օգտագործելով բազմաառանցքային շարժումներ, այս տեխնիկան օգտագործում է պտտվող կտրող գործիքներ՝ նյութը ծայրահեղ ճշգրտությամբ հանելու համար: CAD մոդելները ուղղորդում են CNC ֆրեզավորման մեքենաները՝ արտադրելով բարդ բաղադրիչներ տարբեր ոլորտներում: Այն ապահովում է հետևողականություն, խիստ թույլատրելի շեղումներ և բարդ երկրաչափություններ:
Համակարգչային թվային ֆրեզավորումը ներառում է նյութի հեռացում պտտվող գործիքների միջոցով: Կամ աշխատանքային մասը մնում է անշարժ, և գործիքը շարժվում է աշխատանքային մասի վրա, կամ աշխատանքային մասը մտնում է մեքենայի մեջ նախապես որոշված անկյան տակ:
CNC ֆրեզավորումը կենսական նշանակություն ունի նախատիպերի, պատվերով պատրաստված մասերի և մեծածավալ արտադրության համար: Մեքենաները լինում են տարբեր չափերի՝ սկսած կոմպակտ սեղանի վրա տեղադրվող սարքերից մինչև ընդարձակ արդյունաբերական մշակման կենտրոններ, որոնք հարմարեցված են արտադրական կոնկրետ կարիքներին:
CNC ֆրեզերային մեքենայի հիմնական բաղադրիչները
CNC ֆրեզավորումը լիովին հասկանալու համար կարևոր է հասկանալ CNC ֆրեզավորման մեքենայի հիմնական բաղադրիչները: Այս բաղադրիչները ներդաշնակորեն աշխատում են ճշգրիտ մեքենայական գործողություններ կատարելու համար.
- Փորագրիչ
Կտրիչը, որը հաճախ անվանում են ծայրային ֆրեզ, գործիք է, որը պատասխանատու է նյութը աշխատանքային մասից հեռացնելու համար: Այն լինում է տարբեր ձևերի և չափերի, որոնցից յուրաքանչյուրը նախատեսված է որոշակի առաջադրանքների համար: Կտրիչի ընտրությունը կարևոր է ցանկալի վերջնական արդյունքի և ճշգրտության հասնելու համար:
- spindle
Սիլիկը CNC ֆրեզերային մեքենայի սիրտն է: Այն պահում է կտրիչը և պտտում այն մեծ արագությամբ՝ աշխատանքային մասը կտրելու համար: Սիլիկները տարբերվում են հզորությամբ և արագությամբ, ինչը թույլ է տալիս բազմակողմանիություն ունենալ մեքենայական աշխատանքներում:
- Աշխատանքային սեղան
Աշխատանքային սեղանը ապահովում է կայուն հարթակ՝ աշխատանքային մասը ամրացնելու համար: Այն կարող է շարժվել տարբեր առանցքներով (սովորաբար X, Y և Z)՝ աշխատանքային մասը կտրիչի տակ ճշգրիտ տեղադրելու համար: Աշխատանքային սեղանները կարող են լինել ֆիքսված կամ պտտվող՝ կախված մեքենայի կոնֆիգուրացիայից:
- CNC վերահսկիչ
CNC կառավարիչը CNC ֆրեզերային մեքենայի ուղեղն է, որը պատասխանատու է թվային նախագծային տվյալները ճշգրիտ ֆիզիկական շարժումների վերածելու համար: Այն մեկնաբանում է համակարգչային նախագծման (CAD) և համակարգչային արտադրության (CAM) ծրագրաշարի կողմից ստեղծված հրահանգները և դրանք փոխանցում մեքենայի շարժիչներին և ակտուատորներին: CNC կառավարիչը ապահովում է, որ կտրիչը հետևի գործիքի նշված ուղիներին անհավանական ճշգրտությամբ:
- Շարժիչներ և հետադարձ կապի համակարգեր
CNC ֆրեզերային հաստոցները հագեցած են տարբեր շարժիչներով և հետադարձ կապի համակարգերով, որոնք կառավարում և վերահսկում են մեքենայի շարժումները: Սերվոշարժիչները սովորաբար օգտագործվում են կտրիչի և աշխատանքային սեղանի շարժումը առանցքների երկայնքով կառավարելու համար: Այս շարժիչները հետադարձ կապ են ստանում կոդավորիչներից և սենսորներից, ինչը թույլ է տալիս իրական ժամանակում կարգավորումներ կատարել՝ ճշգրտությունը և կրկնելիությունը պահպանելու համար:
Ինչպե՞ս է աշխատում CNC ֆրեզերը:
Քայլ 1. Դիզայն
Նախ, համակարգչային նախագծման (CAD) ծրագրի միջոցով ստեղծվում է արտադրվող մասի կամ առարկայի եռաչափ մոդելը: Այս մոդելը սահմանում է վերջնական արտադրանքի չափերը, երկրաչափությունը և առանձնահատկությունները:
Քայլ 2. Ծրագրավորում
CAD դիզայնը թարգմանվում է հրահանգների ամբողջության, որը CNC ֆրեզերային մեքենան կարող է հասկանալ։ Այս հրահանգները, որոնք հայտնի են որպես G-կոդեր և M-կոդեր, կառավարում են մեքենայի շարժումներն ու գործողությունները։ Այս ծրագրավորումը կարող է կատարվել ձեռքով կամ ստեղծվել ավտոմատ կերպով՝ CAM software.
Քայլ 3. Կարգավորում
Աշխատանքային կտորը ապահով կերպով ամրացվում է ֆրեզերային մեքենայի աշխատանքային սեղանին՝ օգտագործելով սեղմակներ, մանժետներ կամ այլ հարմարանքներ: Գործիքները, ինչպիսիք են ծայրային կամ առջևի ֆրեզերային մեքենաները, բեռնվում են մեքենայի առանցքի մեջ:
Քայլ 4. Ֆրեզերային գործողություն
CNC ֆրեզերային մեքենան օգտագործում է իր համակարգչային կառավարման համակարգը՝ կտրող գործիքը բազմաթիվ առանցքներով (սովորաբար X, Y և Z) տեղաշարժելու համար՝ ճշգրիտ նյութը աշխատանքային մասից հեռացնելու համար: Գործիքը պտտվում է մեծ արագությամբ և ծրագրավորված հրահանգների հիման վրա կատարում է տարբեր տեսակի կտրվածքներ, այդ թվում՝ ուրվագծային, գրպանային, հորատման և պրոֆիլավորման աշխատանքներ:
Քայլ 5. Սառեցնող հեղուկի և չիպի կառավարում
Ֆրեզավորման գործընթացի ընթացքում սառեցնող հեղուկը կարող է օգտագործվել կտրող գործիքը և աշխատանքային մասը սառեցնելու, շփումը նվազեցնելու և կտրման ընթացքում առաջացած չիպսերը կամ մնացորդները հեռացնելու համար։
Քայլ 6. Որակի վերահսկողություն
CNC ֆրեզերային հաստոցները հաճախ հագեցած են սենսորներով և զոնդերով՝ աշխատանքային մասի չափերը չափելու և ճշգրտության ու ճշգրտության ցանկալի մակարդակը ապահովելու համար: Սա օգնում է պահպանել արտադրված մասերի որակը և հետևողականությունը:
Քայլ 7՝ Ավարտ
Ֆրեզավորման գործընթացն ավարտվելուց հետո, պատրաստի մասը հանվում է մեքենայից, և կարող են իրականացվել հետմշակման բոլոր անհրաժեշտ քայլերը, ինչպիսիք են կծվածքների հեռացումը կամ մակերեսի մշակումը:
CNC ֆրեզերի տեսակները
CNC ֆրեզավորման տեխնոլոգիան զարգացել է՝ ընդգրկելով տարբեր տեսակի մեքենաներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր յուրահատուկ հնարավորություններն ու կիրառությունները:
CNC ջրաղացներ | Overview | Կարողությունների | Industries | Նախագծեր |
3-Axis CNC ֆրեզեր | 3-առանցքային CNC ֆրեզերային մեքենան CNC ֆրեզերային մեքենայի ամենահիմնական և լայնորեն օգտագործվող տեսակն է: Այն գործում է երեք հիմնական առանցքներով՝ X, Y և Z, թույլ տալով շարժում և մեքենայական մշակում այս ուղղություններով։ | Խորացում, հորատում, ուրվագծում և հիմնական 2D կամ 2.5D ֆրեզավորում։ | Ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, էլեկտրոնիկա և սպառողական ապրանքներ։ | Հարթ կամ միջին կոնտուրի մասեր, կաղապարներ և մատրիցներ։ |
4-Axis CNC Mills | 4-առանցքանի CNC ֆրեզերները պտույտ են մտցնում հիմնական առանցքներից մեկի, սովորաբար A կամ B առանցքի երկայնքով։ | 4-առանցքային ֆրեզերները կարող են ստեղծել ստորին կտրվածքներ և կատարել ինդեքսավորված մեքենայացում՝ բարդ եռաչափ ուրվագծեր ստանալու համար։ | Ստոմատոլոգիա, ոսկերչություն, ավիատիեզերական արդյունաբերություն և նախատիպերի ստեղծում։ | Ատամնաշարի, բարդ զարդերի և կտրվածքներով մասերի արտադրություն։ |
5-Axis CNC Mills | 5-առանցքանի CNC ֆրեզերային մեքենաները ներառում են երկու լրացուցիչ պտտվող առանցքներ, սովորաբար A և C: Այս բազմաառանցքային կառուցվածքը հնարավորություն է տալիս միաժամանակյա մեքենայացում կատարել հինգ ուղղություններով: | 5-առանցքային ֆրեզերները կարող են մշակել բարձր բարդ և ազատ ձևի մակերեսներ՝ ավելի քիչ կարգավորումներով։ | Ավիատիեզերական, բժշկական և ճշգրիտ ճարտարագիտություն։ | Արհեստական վերջույթների կամ ոսկորների բժշկական բաղադրիչներ, ավիատիեզերական բաղադրիչներ, տիտանի բաղադրիչներ, նավթի և գազի մեքենաների բաղադրիչներ, ռազմական արտադրանք և այլն: |
6-Axis CNC Mills | 6-առանցքանի CNC ֆրեզերները բազմակողմանիությունը հասցնում են հաջորդ մակարդակի՝ 5-առանցքանի կարգավորմանը ավելացնելով լրացուցիչ պտտական առանցք: | Դրանք հարմար են բարդ երկրաչափություններ և քանդակված մակերեսներ ներառող աշխատանքների համար։ | Ավիատիեզերական, ավտոմոբիլային և առաջադեմ արտադրություն։ | Տուրբինի թևերի, ավիատիեզերական բաղադրիչների և բարդ եռաչափ քանդակների մեքենայական մշակում։ |
Ֆրեզերային գործընթացների տեսակները
CNC մեքենայացման դեպքում ֆրեզերային կտրիչի պտտման ուղղությունը, որպես կանոն, մնում է անփոփոխ, սակայն սնուցման ուղղությունը փոխվում է: Ֆրեզերային մշակման մեջ կան երկու տարածված երևույթներ՝ ներքևի ֆրեզերային և վերևի ֆրեզերային:
Ներքև և վերև ֆրեզները մեքենայական մշակման գործողություններում, մասնավորապես մետաղամշակման կամ այլ նյութերի հեռացման գործընթացների համատեքստում, օգտագործվող ֆրեզավորման երկու տարածված գործընթացներ են: Այս երկու մեթոդները տարբերվում են կտրիչի պտտման ուղղությամբ և աշխատանքային մասի ու կտրող գործիքի միջև հարաբերական շարժմամբ:
Ներքևից ֆրեզավորում (բարձրանալով ֆրեզավորում)
Ներքևային ֆրեզավորման դեպքում, որը հայտնի է նաև որպես բարձրացող ֆրեզ կամ սովորական ֆրեզ, կտրող գործիքը պտտվում է նույն ուղղությամբ, ինչ աշխատանքային մասի շարժումը։ Սա նշանակում է, որ կտրիչը կծում է աշխատանքային մասի մեջ կտրվածքի սկզբում՝ փոքր-ինչ համընկնելով։
Cազդրի հաստությունՍկսվում է առավելագույնից մինչև զրո։
Առավելությունները
– Կրճատված կտրող ուժեր. ներքևի ֆրեզավորումը, համեմատած վերևից ֆրեզավորման հետ, հակված է առաջացնել ավելի ցածր կտրող ուժեր, ինչը կարող է հանգեցնել գործիքի ավելի քիչ մաշվածության և ավելի լավ մակերեսի մշակման։
– Բարելավված թեփերի հեռացում. թեփերը հեռացվում են կտրող եզրից, ինչը հեշտացնում է դրանց հեռացումը կտրման գոտուց։
Թերությունները
– Պատրաստման կտորի բարձրացում. Կտրման գործընթացում առաջացող վերև ուղղված ուժի պատճառով կա պատրաստման կտորի ամրակից բարձրանալու վտանգ։
– Տատանումներ. Փորվածքի վրա ֆրեզը կարող է ավելի ենթակա լինել տատանումների (տատանումների), եթե մեքենայի տեղադրումը և գործիքավորումը կայուն չեն։
Վերևից ֆրեզավորում (սովորական ֆրեզավորում)
Վերևից ֆրեզավորման, որը հայտնի է նաև որպես ավանդական ֆրեզ, դեպքում կտրող գործիքը պտտվում է աշխատանքային մասի շարժման ուղղությանը հակառակ։ Սա նշանակում է, որ կտրիչը սկզբում շփվում է աշխատանքային մասի հետ կտրվածքի ամբողջ խորությամբ։
Cազդրի հաստություն: Սկսվում է զրոյից և մեծանում է մինչև առավելագույնը։
Առավելությունները
– Նախապատրաստվածքի բարձրացման նվազեցում. Վերև ֆրեզավորման միջոցով նախապատրաստվածքը ամրակից բարձրացնելու հավանականությունը ավելի քիչ է, քանի որ կտրող ուժերը հակված են այն սեղմել ամրակի վրա։
– Զրնգոցի ավելի ցածր հավանականություն. գործիքի միացումը աստիճանական է, ինչը նվազեցնում է զրնգոցի ռիսկը։
Թերությունները
– Ավելի բարձր կտրող ուժեր. Վերևից ֆրեզավորումը առաջացնում է ավելի մեծ կտրող ուժեր՝ համեմատած ներքևից ֆրեզավորման հետ, ինչը կարող է հանգեցնել գործիքի ավելի մեծ մաշվածության և հնարավոր է՝ մակերեսի որակի անկման։
– Չորսերի վատ հեռացում. Չորսերը հակված են հետ քաշվել դեպի կտրող եզրը, ինչը դժվարացնում է դրանք կտրման գոտուց հեռացնելը։
Ներքևից ներքև և վերևից ֆրեզավորման միջև ընտրությունը կախված է մի քանի գործոններից, այդ թվում՝ մեքենայի կոշտությունից, գործիքի վիճակից, աշխատանքային մասի նյութից և ցանկալի մակերեսի մշակումից: Գործնականում, շատ մեքենայական մշակման գործողություններում կարող է օգտագործվել երկու մեթոդների համադրություն՝ կտրման արդյունավետությունը և գործիքի կյանքի տևողությունը օպտիմալացնելու համար:
Օրինակ, կոպիտ մշակման համար վերևից ֆրեզավորումից սկսելը և վերջնական կտրվածքների համար ներքևից ֆրեզավորմանը անցնելը կարող է լավ հավասարակշռություն ապահովել կտրող ուժերի և մակերեսի մշակման միջև։
Ֆրեզավորման պարամետրերը տարածված նյութերի համար
նյութեր | Կտրում արագություն(SFM ) | Feed սակագին(IPM) | Կտրվածքի խորությունը(Դյույմ) | Գործիքների նյութ |
Ալյումին | 500- 1000 թթ | 10-50 | 0.020-0.100 | Կարբիդային կամ արագագործ պողպատե (HSS) ծայրային աղացներ |
Պողպատ (ածխածնային և համաձուլված պողպատ) | 80-300 | 5-20 | 0.010- 0.100 թթ | Կարբիդի վերջավոր աղացներ |
Stainless Steel | 50-150 | 3-15 | 0.020–0.100 թթ | Կարբիդային ծայրային աղացներ՝ բարձր արագության պողպատով կամ կոբալտային կապակցանյութով |
Արույր և պղինձ | 600-1200 | 15-75 | 0.020–0.100 թթ | Կարբիդային կամ HSS ծայրային աղացներ |
Պլաստիկա | 200-600 | 20-100 | 0.020–0.100 թթ | Կարբիդի վերջավոր աղացներ |
տիտան | 25-100 | 2-10 | <0.040 | Բարձր արդյունավետությամբ կարբիդային ծայրային աղացներ՝ մասնագիտացված ծածկույթներով |
CNC ֆրեզերային առավելությունները
CNC ֆրեզավորումը բազմաթիվ առավելություններ ունի ավանդական ֆրեզավորման և CNC մեքենայացման այլ տեսակների համեմատ:
- Բարձր ճշգրտություն և ճշգրտություն
- Բարձր ճկունություն
- Կրկնվողություն և հետևողականություն
- Բարձր արդյունավետություն
- Նվազեցնել աշխատուժի ծախսերը
- Հնարավոր է իրականացնել բարդ եռաչափ մշակում
- Համատեղելի է բազմազան նյութերի հետ
- Նվազեցնել թափոնները
- Տնտեսական է ցածրից մինչև միջին արտադրողականության խմբաքանակների համար
Եզրափակում
Ամփոփելով՝ CNC ֆրեզավորման մեր համապարփակ ուղեցույցը լույս է սփռել այս ուշագրավ տեխնոլոգիայի բարդությունների վրա, որը դարձել է ժամանակակից արտադրության հիմքը։
Այս ուղեցույցով ձեր ճանապարհորդությունն ավարտելիս մենք խրախուսում ենք ձեզ ավելի խորը ուսումնասիրել CNC ֆրեզը: Անկախ նրանից, թե դուք փորձառու մասնագետ եք, որը ցանկանում է կատարելագործել ձեր հմտությունները, թե՞ էնտուզիաստ, որը ցանկանում է սկսել նոր մեքենայական ձեռնարկություն, CNC ֆրեզի աշխարհն անվերջ հնարավորություններ է առաջարկում:
