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El fresado CNC se considera uno de los medios técnicos clave en la industria moderna del mecanizado. Sus consideraciones de diseño e ingeniería son de gran importancia para mejorar la eficiencia de fabricación, garantizar la alta calidad de las piezas y prolongar la vida útil de los equipos mecánicos. Este estudio se centra en un análisis en profundidad de los elementos básicos de diseño del fresado CNC y los factores que deben tenerse en cuenta en la ingeniería. Su propósito es proporcionar valiosos materiales de referencia y pautas operativas para ingenieros y operadores en el campo de la ingeniería.

¿Qué es el fresado CNC?

El fresado CNC es un proceso que utilizaMáquinas herramienta CNCy sistemas de control por computadora que son independientes de la operación humana para eliminar material moviendo herramientas de corte giratorias en relación con la pieza de trabajo para producir piezas o productos diseñados a medida. El principio básico es que el procesador formula la tecnología de procesamiento, selecciona los parámetros de procesamiento e ingresa el programa de procesamiento compilado en el dispositivo CNC. El servomotor controla el movimiento relativo de la herramienta y la pieza de trabajo de acuerdo con una determinada trayectoria, realizando así el corte de la pieza de trabajo y el procesamiento automático.

¿Cómo funciona el fresado CNC?

El proceso de fresado CNC es un proceso de alta precisióny el proceso de fabricación automatizado comúnmente utilizado para producir piezas de formas complejas a partir de una variedad de materiales como metales, plásticos y madera. A continuación, el equipo de Longsheng presentará elProceso de fresado CNC paso a paso, incluidos los dibujos del producto de diseño, seleccione la herramienta de corte, diseñe la ruta de corte, establezca los parámetros de la máquina herramienta, instale la pieza de trabajo, la operación de procesamiento, la inspección de procesamiento y los pasos de posprocesamiento:

1. Diseño de dibujos de productos:Basado en los requisitos del producto mediante el uso desoftware de diseño (como CAD). Las dimensiones y posiciones de los agujeros y ranuras a fresar están claramente marcadas en los dibujos.
2. Seleccione la herramienta de corte:Seleccione el cabezal de fresado adecuado de acuerdo con los requisitos de material y procesamiento del producto. Por ejemplo, para elmaterial de aleación de aluminio, se puede seleccionar la fresa y taladradora de rosca de carburo rígido.
3. Diseñe la trayectoria de corte:Determine la ruta de corte y la secuencia de procesamiento de acuerdo con los dibujos del producto. Esto ayuda a optimizar el proceso de procesamiento y mejorar la eficiencia del procesamiento.
4. Establezca los parámetros de la máquina herramienta:Establezca la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte adecuadas de acuerdo con la dureza del material y los requisitos del producto. Por ejemplo, para materiales de aleación de aluminio, elVelocidad de la fresaSe puede ajustar a 2.000 r / min, la velocidad de corte es de 314 m / min, el avance de fresado es de 0,06 mm / diente, etc.
5. Instale la pieza de trabajo: Fije la pieza de trabajo que se procesará en la fresadora para garantizar la estabilidad y la precisión de posicionamiento. Esto se puede lograr mediante el uso de accesorios u otros equipos de herramientas.
6. Operación de procesamiento:Una vez que la pieza de trabajo esté estable y los parámetros de la máquina estén configurados correctamente, encienda la máquina y comience a fresar. En el proceso de procesamiento, es necesario monitorear de cerca la situación de corte y ajustar oportunamente los parámetros de corte para garantizar la calidad del procesamiento.
7. Inspección de procesamiento:Después de fresar, inspeccione la superficie de acabado. Esto incluye inspección dimensional, inspección de calidad de la superficie, etc. para garantizar que la calidad del procesamiento cumpla con los requisitos.
8. Post-procesamiento:Si se encuentra un problema en la inspección de procesamiento, mejore o muela en consecuencia hasta que se cumplan los requisitos.

¿Cuáles son las consideraciones clave de diseño e ingeniería en el fresado CNC?

Las consideraciones clave de diseño e ingeniería para el fresado CNCinvolucran muchos aspectos. El equipo de Longsheng lo llevará al océano de conocimientos a considerar en la ingeniería de fresado CNC desde cinco aspectos: selección de herramientas de fresado, configuración de parámetros de corte, precisión y estabilidad de las máquinas herramienta, métodos de sujeción de piezas de trabajo y habilidades de programación y operación:

• Selección de herramientas de fresado :La elección adecuadaHerramientas de fresadoes la clave para garantizar la eficiencia y la precisión del procesamiento. Los diferentes tipos de herramientas de corte son adecuados para diferentes necesidades de procesamiento. Por ejemplo, al procesar planos más grandes, debe elegir una fresa de planear; Al procesar los contornos periféricos, las ranuras y las superficies escalonadas más pequeñas de las piezas planas, debe elegir una fresa; Al procesar superficies curvas espaciales, cavidades de molde o superficies de formación de punzones, debe elegir fresas de molde. Cuchillo, etc.. Además, factores como el material, el tamaño y el ángulo de ajuste de la herramienta también afectarán el efecto del procesamiento.
• Ajuste de los parámetros de corte:Al establecer los parámetros de corte, la cantidad de corte (como la velocidad de rotación, la cantidad de avance, la profundidad de corte, etc.) juega un papel clave en la calidad y la eficiencia del procesamiento. Por lo tanto, hay que tener en cuenta varios factores a la hora de seleccionar los parámetros de corte. Los parámetros de corte adecuados ayudan a reducir el desgaste de la herramienta, mejorando así la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie. Todos los factores deben tenerse en cuenta de forma exhaustiva a la hora de seleccionar los parámetros de corte. Por ejemplo, el uso de una profundidad de corte más pequeña y una velocidad de avance más alta puede mejorar la eficiencia de la producción, pero para evitar vibraciones y daños en la herramienta, se debe llevar a cabo un control razonable.
• Precisión y estabilidad de las máquinas herramienta:Para las fresadoras CNC, su precisión y estabilidad tienen un impacto directo en la calidad de las piezas procesadas. Debido a que elLa fresadora CNC debe tener una alta precisiónreferencia de posicionamiento cuando se trabaja, puede tener una alta precisión de posicionamiento. La precisión del tamaño y la forma de la pieza de trabajo se verá afectada por muchos factores, como la precisión del eje de coordenadas de la máquina herramienta, la precisión de los rieles de guía de la cama y la frecuencia de vibración del husillo. Además, debido a la estructura de la propia máquina herramienta, es probable que ocurran algunas fallas durante el procesamiento, lo que afecta la eficiencia del procesamiento. Por lo tanto, para garantizar la precisión del procesamiento, es crucial seleccionarMáquinas herramienta CNCy realizar un mantenimiento regular.
• Método de sujeción de la pieza de trabajo:El método de fijación de la pieza de trabajo tiene un impacto significativo en la precisión de su procesamiento. En la producción real, existen ciertas diferencias entre los diferentes tipos de piezas de trabajo. Para garantizar la calidad del producto y mejorar la eficiencia de la producción, se debe seleccionar el método de sujeción adecuado de acuerdo con el tipo de producto específico. Los métodos de fijación inadecuados pueden deformar la pieza de trabajo, reduciendo así la precisión del mecanizado. Con el fin de mejorar la eficiencia de la producción del producto y garantizar la calidad del producto, se deben seleccionar métodos de sujeción razonables de acuerdo con los diferentes requisitos del proceso durante el procesamiento mecánico. Especialmente cuando se procesan piezas de trabajo delgadas y piezas de trabajo con ejes delgados, la precisión y la robustez de la sujeción son particularmente críticas.
• Habilidades de programación y operación:Al programar, debe tenerse en cuenta que el método de dimensionamiento en el dibujo de la pieza debe adaptarse a lacaracterísticas del mecanizado CNC. Utilice el mismo datum para citar las dimensiones o proporcione directamente las dimensiones de coordenadas para facilitar la programación y la coordinación de dimensiones. Además, las estrategias de programación razonables y las habilidades operativas pueden reducir los errores durante el procesamiento y mejorar la eficiencia del procesamiento.

¿Cuáles son los tipos de fresadoras CNC?

Fresadoras CNCSe pueden dividir en muchos tipos según su estructura, función y capacidad de procesamiento. Céntrese en fresadoras CNC de 3 ejes, fresadoras CNC de 5 ejes y fresadoras CNC pequeñas:

Fresadoras CNC de 3 ejes

Una fresadora CNC de 3 ejes es un equipo básico de fresado CNC. Entre sus principales características destacan:

• Estructura:La fresadora CNC de tres ejes utiliza tres ejes de coordenadas (X, Y, Z) para el posicionamiento y el control. El eje X es la dirección transversal de la fresadora, el eje Y es la dirección longitudinal de la fresadora y el eje Z es la dirección hacia arriba y hacia abajo de la fresadora.
• Alcance del tratamiento:La fresadora CNC de tres ejes es adecuada para procesar formas geométricas simples, especialmente para el procesamiento de piezas planas y bidimensionales.
• Principio de funcionamiento:El programa informático controla el movimiento preciso de la herramienta en tres direcciones para lograr el fresado de la pieza de trabajo.
• Ventajas:La fresadora CNC de tres ejes tiene una alta precisión y eficiencia de procesamiento, y la operación es relativamente simple y fácil de dominar.

Fresadoras CNC de 5 ejes

Fresadoras CNC de 5 ejestienen mayor flexibilidad y capacidades de procesamiento que las fresadoras CNC de tres ejes. Entre sus principales características destacan:

• Estructura:Las fresadoras CNC de 5 ejes suelen incluir tres ejes lineales (X, Y, Z) y dos ejes rotativos (como los ejes A, B o C), que pueden trabajar juntos para lograr operaciones de mecanizado más complejas.
• Alcance del tratamiento:La fresadora CNC de 5 ejes es adecuada para procesar formas geométricas complejas, como superficies curvas, biseles variables, etc. Puede procesar múltiples caras en una configuración sin cambiar los accesorios ni reposicionar la pieza de trabajo.
• Principio de funcionamiento:El programa informático controla el movimiento y la rotación precisos de la herramienta en cinco direcciones para lograr un fresado complejo de la pieza de trabajo.
• Ventajas:Las fresadoras CNC de 5 ejes tienen una mayor precisión y eficiencia de procesamiento, y pueden reducir los errores de posicionamiento y el tiempo de procesamiento. Al mismo tiempo, también puede procesar cavidades profundas con herramientas cortas, mejorando efectivamente la rigidez del sistema, reduciendo la cantidad de herramientas y reduciendo los costos de producción.

Pequeñas fresadoras CNC

La pequeña fresadora CNC es un equipo de fresado CNC con estructura compacta y fácil operación. Entre sus principales características destacan:

• Estructura:Las fresadoras CNC pequeñas generalmente adoptan una estructura vertical, ocupan un área pequeña y son adecuadas para su uso en lugares con espacio limitado.
• Alcance del tratamiento:Las fresadoras CNC pequeñas son adecuadas para procesar piezas pequeñas y piezas de formas complejas. A través del control de programación, la herramienta puede moverse simultáneamente en múltiples direcciones para completar el procesamiento de piezas de formas complejas.
• Principio de funcionamiento:El principio de funcionamiento de una pequeña fresadora CNC es similar al de una fresadora CNC de tres ejes. Ambos controlan el movimiento preciso de la herramienta en una dirección específica a través de un programa informático.
• Ventajas:Las fresadoras CNC pequeñas tienen un alto grado de automatización, lo que puede reducir la intensidad de trabajo de los trabajadores y mejorar la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, su estructura compacta y su fácil operación hacen que las pequeñas fresadoras CNC sean más flexibles al procesar piezas pequeñas y piezas de formas complejas. Además, las fresadoras CNC pequeñas también se utilizan ampliamente en los campos de la educación y la investigación científica, y se pueden utilizar para la enseñanza auxiliar en el aula y la capacitación docente de la tecnología CNC.

¿Cuáles son las diferencias entre el fresado CNC de 3 ejes y el fresado CNC de 5 ejes?

Existen diferencias significativas entre el fresado CNC de 3 ejes y el fresado CNC de 5 ejes en términos de composición axial, rango de procesamiento, eficiencia de procesamiento, precisión de corte, movimiento de la herramienta, algoritmo de línea de escaneo, escenarios de aplicación, costo y tiempo de entrega. Estas diferencias hacen que los dos sean adecuados para diferentes necesidades y campos de procesamiento.

Proyectos	Fresado CNC de 3 ejes	Fresado CNC de 5 ejes
Composición axial	Tres ejes lineales: X, Y, Z	Tres ejes lineales X, Y, Z y dos ejes de rotación A y B
Ámbito de tratamiento	Piezas planas básicas	Superficies espaciales complejas, como superficies curvas, esferas y cavidades profundas
Eficiencia de procesamiento	Por lo general, se requiere un posicionamiento múltiple	Alto, puede reducir el número de reposicionamientos al procesar superficies curvas complejas
Precisión de corte	Es más probable que haya un error alto, pero aleatorio	Más alto, sin necesidad de reposicionar, reducir errores
Movimiento de herramientas	Se mueve principalmente en las direcciones de los ejes X, Y y Z	Mientras se mueve en los ejes X, Y y Z, los ejes A y B giran.
Escenarios de aplicación	Procesamiento general de piezas industriales	Aeroespacial, piezas de automoción, moldes y otros campos de alta precisión
Costar	Menores costos de compra y mantenimiento	Mayores costes de compra y mantenimiento
Plazo de entrega	largo, se lleva a cabo por etapas, y necesita ser reposicionado	Procesamiento corto y continuo sin paradas y procesamiento en un solo paso

¿Cuál es la diferencia entre el fresado CNC y el torneado CNC?

El fresado CNC es un proceso de fabricación sustractivo que consiste en eliminar material de un bloque o lámina sólida para crear una forma o diseño, mientras que el torneado CNC implica girar una pieza de trabajo mientras una herramienta de corte elimina el material para crear una forma cilíndrica. El fresado CNC es más adecuado para producir piezas con formas y características complejas, mientras que el torneado CNC es más adecuado para producir piezas con simetría rotacional.Mecanizado de fresado CNCInicialmente es más caro debido a los mayores costos de configuración, pero puede producir piezas más rápido y en mayores cantidades, lo que lo hace más rentable para series de producción a gran escala.El torneado CNC puede ser más rentable para series de producción más pequeñasdebido a sus menores costos de instalación.

Fresado CNC

El fresado CNC es un proceso de fabricación sustractivoConsiste en eliminar material de un bloque o lámina sólida para crear una forma o diseño. El proceso utiliza una herramienta de corte giratoria que se mueve a lo largo de múltiples ejes para cortar y dar forma al material. Las fresadoras CNC vienen en varios tamaños, desde pequeñas máquinas de escritorio hasta grandes máquinas industriales que pueden manejar la producción a gran escala.

Ventajas del fresado CNC

• Puede producir piezas con formas y características complejas
• Adecuado para una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos y compuestos
• Alta exactitud y precisión
• Producción rápida y eficiente
• Puede producir piezas grandes y varias piezas simultáneamente

Desventajas del fresado CNC

• Mayores costes de configuración inicial
• Limitado a producir piezas con simetría rotacional
• Requiere operadores calificados para programar y operar las máquinas

Torneado CNC

El torneado CNC es un proceso de fabricación que consiste en girar una pieza de trabajo mientras una herramienta de corte elimina el material para crear una forma cilíndrica. El proceso se usa comúnmente para producir piezas con una sección transversal circular, como ejes, pernos y tornillos.Piezas de la máquina de torneado CNCSe puede utilizar tanto para la producción a pequeña como a gran escala.

Ventajas del torneado CNC

• Adecuado para la producción de piezas con simetría rotacional
• Alta exactitud y precisión
• Puede producir piezas con un acabado superficial liso
• Producción rápida y eficiente
• Adecuado para una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos y compuestos

Desventajas del torneado CNC

• Limitado a la producción de piezas con forma cilíndrica o secciones transversales simples
• No es adecuado para producir piezas con formas y características complejas
• Requiere operadores calificados para programar y operar las máquinas

¿Cuáles son las aplicaciones del fresado CNC?

El fresado CNC es un método de mecanizado de precisiónque utiliza máquinas herramienta CNC y sistemas de control por computadora que son independientes de la operación manual para lograr un mecanizado de alta precisión de la forma y la superficie de las piezas de trabajo.

1. Industria aeroespacial

En la industria aeroespacial, el fresado CNC juega un papel vital. Los equipos aeroespaciales suelen estar hechos de varios metales duros y materiales especiales. Estos materiales, como las aleaciones de níquel-cromo a alta temperatura, son difíciles de procesar, pero requieren una precisión y fiabilidad extremadamente altas. La tecnología de fresado CNC puede manejar eficazmente estos materiales difíciles de mecanizar y garantizar que las piezas cumplan con los requisitos de diseño, mejorando así el rendimiento y la seguridad de los equipos aeroespaciales.

2. Industria automotriz

Con el rápido desarrollo de la industria automotriz, el procesamiento eficiente, de alta precisión y alta estabilidad de las piezas de automóviles se ha convertido en la clave para acortar los ciclos de producción de productos y mejorar la eficiencia y competitividad corporativas.La tecnología de fresado CNC hace que la creación de prototipos sea rápiday la fabricación de piezas automotrices complejas posibles, mejorando la eficiencia de la producción y la calidad del producto. Por ejemplo, el mecanizado CNC de precisión puede mantener tolerancias dentro de ±0.0002 pulgadas, lo que garantiza un ajuste preciso entre las piezas y un funcionamiento confiable.

3. Industria médica
En la fabricación de dispositivos médicos, la tecnología de fresado CNC también juega un papel importante. Los dispositivos médicos requieren conservar características de diseño precisas en una variedad de sustratos metálicos y plásticos y crear componentes y productos rápidamente. La tecnología de fresado CNC permite que estas piezas se fabriquen con precisión con tolerancias estrictas, lo que garantiza un alto rendimiento y fiabilidad de los dispositivos médicos. Además, dado queEl fresado CNC es adecuado para piezas personalizadas únicas, tiene amplias perspectivas de aplicación en la industria médica.

4. Industria electrónica
En la fabricación de productos electrónicos, el procesamiento de carcasas es un eslabón importante. Los métodos de procesamiento tradicionales a menudo requieren múltiples procesos, que son ineficientes y difíciles de controlar. La tecnología de fresado CNC puede completar el procesamiento de la carcasa a la vez escribiendo un programa de procesamiento, lo que mejora en gran medida la eficiencia del procesamiento. Al mismo tiempo, la tecnología de fresado CNC también puede realizar el procesamiento de formas complejas, como arcos, concavidades y convexas, etc., lo que hace que la apariencia de la carcasa sea más hermosa. Además, la tecnología de fresado CNC también puede realizar el procesamiento de diferentes tipos de carcasas mediante el reemplazo automático de herramientas, mejorando la flexibilidad de producción.

5. Industria del petróleo y el gas
Otra industria que requiere tolerancias estrictas es la industria del petróleo y el gas, que es fundamental para la seguridad de losTornos CNC. La industria utilizaFresadoras CNC para crear precisión, piezas confiables como pistones, cilindros, bielas, pasadores y válvulas. Estos componentes se utilizan normalmente en tuberías o refinerías. Pueden requerir cantidades más pequeñas para cumplir con cantidades específicas. La industria del petróleo y el gas a menudo requiere metales mecanizables resistentes a la corrosión, como el aluminio 5052.

6. Industria marina
La industria marina se basa en la artesanía de alta calidad, ya que crea vehículos acuáticos que pueden extenderse por todo el mundo. Los procesos de fabricación a gran escala para barcos y otras embarcaciones requieren automatización para cumplir con los plazos de fabricación y el control de calidad. Esto solo es posible a través del fresado CNC. Las fresadoras CNC, los tornos, el mecanizado por descarga eléctrica y otros procesos pueden crear casi todos los componentes marinos. Estos componentes incluyen el casco y las molduras interiores.

7. Industria militar y de defensa
Las necesidades de la industria militar y de defensa son similares a las de la industria aeroespacial. Estas industrias no requieren piezas simples, sino maquinaria compleja para fabricar una variedad de materiales innovadores y equipos de precisión. Las aplicaciones de los sistemas CNC en estas áreas son muy amplias, desde el complejo diseño personalizado de fuselajes de armas hasta los componentes internos de los misiles.

8. Agricultura
La agricultura es una industria enorme, que produce de todo, desde pequeñas palas hasta grandes tractores y cosechadoras. El fresado CNC se utiliza en todos los implementos agrícolas, independientemente de su tamaño. Hay muchos tipos diferentesMáquinas CNC utilizadas para cortar y taladrar.

9. Fabricación de moldes
En la fabricación de moldes, la tecnología de fresado CNC es una herramienta esencial. Los moldes suelen tener formas complejas y requisitos de alta precisión, y los métodos de procesamiento tradicionales suelen ser difíciles de satisfacer las necesidades. La tecnología de fresado CNC puede realizar el procesamiento de moldes complejos a través de cortes de alta velocidad y alta precisión. Por ejemplo, en la fabricación deMoldes de inyección de plástico, la tecnología de fresado CNC puede controlar con precisión la forma y el tamaño del molde, mejorando la calidad y la eficiencia de producción de los productos plásticos.

Resumen

Las consideraciones clave de diseño e ingeniería para el fresado CNC incluyen la selección del equipo de la fresadora, la selección de herramientas, la configuración de parámetros de corte y el control de errores. A través de una selección y diseño científicos y razonables, las ventajas del fresado CNC se pueden utilizar completamente para mejorar la eficiencia del procesamiento, garantizar la calidad de las piezas y prolongar la vida útil del equipo. En aplicaciones prácticas, se deben formular planes de procesamiento y parámetros de proceso apropiados en función de las necesidades y condiciones de procesamiento específicas y la consideración integral de varios factores para lograr los mejores resultados de procesamiento.

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Este artículo fue escrito por varios colaboradores de Longsheng. Longsheng es un recurso líder en el sector manufacturero, conMecanizado CNC,Fabricación de chapa metálica,Impresión 3D,moldeo por inyección,Estampación de metalesy mucho más.