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La fresatura CNC è considerata uno dei mezzi tecnici chiave nella moderna industria della lavorazione. Le sue considerazioni di progettazione e ingegneria sono di notevole importanza per migliorare l'efficienza produttiva, garantire l'alta qualità delle parti e prolungare la vita utile delle apparecchiature meccaniche. Questo studio si concentra su un'analisi approfondita degli elementi di progettazione principali della fresatura CNC e dei fattori che devono essere considerati in ingegneria. Il suo scopo è quello di fornire preziosi materiali di riferimento e linee guida operative per ingegneri e operatori nel campo dell'ingegneria.

Che cos'è la fresatura CNC?

La fresatura CNC è un processo che utilizzaMacchine utensili CNCe sistemi di controllo computerizzati indipendenti dall'intervento umano per rimuovere il materiale spostando gli utensili da taglio rotanti rispetto al pezzo in lavorazione per produrre parti o prodotti progettati su misura. Il principio di base è che il processore formula la tecnologia di elaborazione, seleziona i parametri di lavorazione e inserisce il programma di elaborazione compilato nel dispositivo CNC. Il servomotore controlla il movimento relativo dell'utensile e del pezzo in lavorazione secondo una certa traiettoria, realizzando così il taglio del pezzo e l'elaborazione automatica.

Come funziona la fresatura CNC?

Il processo di fresatura CNC è un processo di fresatura altamente precisoe processo di produzione automatizzato comunemente utilizzato per produrre parti di forma complessa da una varietà di materiali come metalli, plastica e legno. Di seguito, il team di Longsheng introdurrà ilProcesso di fresatura CNC passo dopo passo, compresi i disegni del prodotto di progettazione, selezionare l'utensile da taglio, progettare il percorso di taglio, impostare i parametri della macchina utensile, installare il pezzo, l'operazione di elaborazione, l'ispezione di elaborazione e le fasi di post-elaborazione:

1. Disegni di prodotto di progettazione:In base ai requisiti del prodotto utilizzando l'uso disoftware di progettazione (come CAD). Le dimensioni e le posizioni dei fori e delle scanalature da fresare sono chiaramente indicate sui disegni.
2. Seleziona l'utensile da taglio:Selezionare la testa di fresatura appropriata in base ai requisiti di materiale e lavorazione del prodotto. Ad esempio, per ilmateriale in lega di alluminio, è possibile selezionare la fresa per filettare e fresare in metallo duro rigido.
3. Progetta il percorso di taglio:Determinare il percorso di taglio e la sequenza di lavorazione in base ai disegni del prodotto. Questo aiuta a ottimizzare il processo di lavorazione e a migliorare l'efficienza di elaborazione.
4. Impostare i parametri della macchina utensile:Impostare la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio appropriate in base alla durezza del materiale e ai requisiti del prodotto. Ad esempio, per i materiali in lega di alluminio, ilVelocità della fresaPuò essere impostato su 2.000 giri/min, la velocità di taglio è di 314 m / min, l'avanzamento di fresatura è di 0,06 mm / dente, ecc.
5. Installare il pezzo:Fissare il pezzo da lavorare sulla fresatrice per garantire stabilità e precisione di posizionamento. Ciò può essere ottenuto utilizzando dispositivi di fissaggio o altre attrezzature per utensili.
6. Operazione di trattamento:Dopo che il pezzo è stabile e i parametri della macchina sono impostati correttamente, avviare la macchina e iniziare la fresatura. Nel processo di lavorazione, è necessario monitorare attentamente la situazione di taglio e regolare tempestivamente i parametri di taglio per garantire la qualità della lavorazione.
7. Ispezione della lavorazione:Dopo la fresatura, ispezionare la superficie di finitura. Ciò include il controllo dimensionale, il controllo della qualità della superficie, ecc. per garantire che la qualità della lavorazione soddisfi i requisiti.
8. Post-elaborazione:Se viene rilevato un problema durante l'ispezione della lavorazione, migliorare o macinare di conseguenza fino a quando i requisiti non sono soddisfatti.

Quali sono le principali considerazioni di progettazione e ingegneria nella fresatura CNC?

Le principali considerazioni di progettazione e ingegneria per la fresatura CNCcoinvolgono molti aspetti. Il team Longsheng ti condurrà nell'oceano di conoscenze da considerare nell'ingegneria di fresatura CNC da cinque aspetti: selezione degli utensili di fresatura, impostazione dei parametri di taglio, precisione e stabilità delle macchine utensili, metodi di bloccaggio del pezzo e capacità di programmazione e funzionamento:

• Selezione degli utensili di fresatura :Scegliere appropriatoutensili di fresaturaè la chiave per garantire l'efficienza e la precisione dell'elaborazione. Diversi tipi di utensili da taglio sono adatti a diverse esigenze di lavorazione. Ad esempio, quando si lavorano piani più grandi, è necessario scegliere una fresa per spianatura; Quando si elaborano i contorni periferici, le scanalature e le superfici dei gradini più piccole di parti piatte, è necessario scegliere una fresa a candela; Quando si elaborano superfici curve spaziali, cavità di stampi o superfici di formatura di punzoni, è necessario scegliere frese per stampi. Coltello ecc.. Inoltre, fattori come il materiale, le dimensioni e l'angolo di impostazione dell'utensile influenzeranno anche l'effetto di lavorazione.
• Impostazione dei parametri di taglio:Quando si impostano i parametri di taglio, la quantità di taglio (come la velocità di rotazione, la quantità di avanzamento, la profondità di taglio, ecc.) gioca un ruolo chiave nella qualità e nell'efficienza della lavorazione. Pertanto, nella selezione dei parametri di taglio è necessario considerare in modo completo vari fattori. I parametri di taglio appropriati aiutano a ridurre l'usura dell'utensile, migliorando così la precisione di lavorazione e la qualità della superficie. Tutti i fattori devono essere considerati in modo completo quando si selezionano i parametri di taglio. Ad esempio, l'utilizzo di una profondità di taglio inferiore e di una velocità di avanzamento più elevata può migliorare l'efficienza produttiva, ma per prevenire vibrazioni ed evitare danni all'utensile, è necessario eseguire un controllo ragionevole.
• Precisione e stabilità delle macchine utensili:Per le fresatrici CNC, la loro precisione e stabilità hanno un impatto diretto sulla qualità delle parti lavorate. Poiché ilLa fresatrice CNC deve avere un'alta precisioneRiferimento di posizionamento Quando si lavora, può avere un'elevata precisione di posizionamento. La precisione delle dimensioni e della forma del pezzo sarà influenzata da molti fattori come la precisione dell'asse delle coordinate della macchina utensile, la precisione delle guide del letto e la frequenza di vibrazione del mandrino. Inoltre, a causa della struttura della macchina utensile stessa, è probabile che si verifichino alcuni guasti durante la lavorazione, compromettendo così l'efficienza della lavorazione. Pertanto, al fine di garantire l'accuratezza dell'elaborazione, è fondamentale selezionareMacchine utensili CNCed eseguire la manutenzione regolare.
• Metodo di bloccaggio del pezzo:Il metodo di fissaggio del pezzo ha un impatto significativo sull'accuratezza della sua elaborazione. Nella produzione effettiva, ci sono alcune differenze tra i diversi tipi di pezzi. Al fine di garantire la qualità del prodotto e migliorare l'efficienza produttiva, è necessario selezionare il metodo di serraggio appropriato in base al tipo di prodotto specifico. Metodi di fissaggio impropri possono deformare il pezzo, riducendo così la precisione della lavorazione. Al fine di migliorare l'efficienza della produzione del prodotto e garantire la qualità del prodotto, è necessario selezionare metodi di serraggio ragionevoli in base ai diversi requisiti di processo durante la lavorazione meccanica. Soprattutto nella lavorazione di pezzi sottili e con alberi sottili, la precisione e la robustezza del serraggio sono particolarmente critiche.
• Competenze di programmazione e operative:Durante la programmazione, si noti che il metodo di quotatura sul disegno del pezzo deve adattarsi alcaratteristiche della lavorazione CNC. Utilizzate lo stesso Riferimento per citare le quote o fornire direttamente le quote delle coordinate per facilitare la programmazione e il coordinamento delle quote. Inoltre, strategie di programmazione ragionevoli e capacità operative possono ridurre gli errori durante l'elaborazione e migliorare l'efficienza dell'elaborazione.

Quali sono i tipi di fresatrici CNC?

Fresatrici CNCPossono essere suddivisi in molti tipi in base alla loro struttura, funzione e capacità di elaborazione. Focus su fresatrici CNC a 3 assi, fresatrici CNC a 5 assi e piccole fresatrici CNC:

Fresatrici CNC a 3 assi

Una fresatrice CNC a 3 assi è un'attrezzatura di fresatura CNC di base. Le sue caratteristiche principali includono:

• Struttura:La fresatrice CNC a tre assi utilizza tre assi coordinati (X, Y, Z) per il posizionamento e il controllo. L'asse X è la direzione trasversale della fresatrice, l'asse Y è la direzione longitudinale della fresatrice e l'asse Z è la direzione su e giù della fresatrice.
• Ambito del trattamento:La fresatrice CNC a tre assi è adatta per la lavorazione di semplici forme geometriche, in particolare per la lavorazione di pezzi piatti e bidimensionali.
• Principio di funzionamento:Il programma per computer controlla il movimento preciso dell'utensile in tre direzioni per ottenere la fresatura del pezzo.
• Vantaggi:La fresatrice CNC a tre assi ha un'elevata precisione ed efficienza di lavorazione e l'operazione è relativamente semplice e facile da padroneggiare.

Fresatrici CNC a 5 assi

Fresatrici CNC a 5 assihanno una maggiore flessibilità e capacità di lavorazione rispetto alle fresatrici CNC a tre assi. Le sue caratteristiche principali includono:

• Struttura:Le fresatrici CNC a 5 assi di solito includono tre assi lineari (X, Y, Z) e due assi rotanti (come gli assi A, B o C), che possono lavorare insieme per ottenere operazioni di lavorazione più complesse.
• Ambito del trattamento:La fresatrice CNC a 5 assi è adatta per la lavorazione di forme geometriche complesse, come superfici curve, smussi variabili, ecc. È in grado di elaborare più facce in un'unica configurazione senza modificare le attrezzature o riposizionare il pezzo.
• Principio di funzionamento:Il programma per computer controlla il movimento e la rotazione precisi dell'utensile in cinque direzioni per ottenere una fresatura complessa del pezzo.
• Vantaggi:Le fresatrici CNC a 5 assi hanno una maggiore precisione ed efficienza di lavorazione e possono ridurre gli errori di posizionamento e i tempi di elaborazione. Allo stesso tempo, può anche lavorare cavità profonde con utensili corti, migliorando efficacemente la rigidità del sistema, riducendo il numero di utensili e riducendo i costi di produzione.

Piccole fresatrici CNC

La piccola fresatrice CNC è un'attrezzatura di fresatura CNC con struttura compatta e facilità d'uso. Le sue caratteristiche principali includono:

• Struttura:Le piccole fresatrici CNC di solito adottano una struttura verticale, occupano una piccola area e sono adatte per l'uso in luoghi con spazio limitato.
• Ambito del trattamento:Le piccole fresatrici CNC sono adatte per la lavorazione di piccole parti e parti di forma complessa. Attraverso il controllo della programmazione, l'utensile può muoversi contemporaneamente in più direzioni per completare la lavorazione di parti di forma complessa.
• Principio di funzionamento:Il principio di funzionamento di una piccola fresatrice CNC è simile a quello di una fresatrice CNC a tre assi. Entrambi controllano il movimento preciso dell'utensile in una direzione specificata attraverso un programma per computer.
• Vantaggi:Le piccole fresatrici CNC hanno un alto grado di automazione, che può ridurre l'intensità del lavoro dei lavoratori e migliorare l'efficienza produttiva. Allo stesso tempo, la sua struttura compatta e la facilità d'uso rendono le piccole fresatrici CNC più flessibili nella lavorazione di piccole parti e parti di forma complessa. Inoltre, le piccole fresatrici CNC sono anche ampiamente utilizzate nei settori dell'istruzione e della ricerca scientifica e possono essere utilizzate per l'insegnamento ausiliario in aula e la formazione didattica della tecnologia CNC.

Quali sono le differenze tra la fresatura CNC a 3 assi e la fresatura CNC a 5 assi?

Esistono differenze significative tra la fresatura CNC a 3 assi e la fresatura CNC a 5 assi in termini di composizione assiale, campo di lavorazione, efficienza di elaborazione, precisione di taglio, movimento dell'utensile, algoritmo della linea di scansione, scenari applicativi, costi e tempi di consegna. Queste differenze rendono i due adatti a diverse esigenze di lavorazione e settori.

Progetti	Fresatura CNC a 3 assi	Fresatura CNC a 5 assi
Composizione assiale	Tre assi lineari: X, Y, Z	Tre assi lineari X, Y, Z e due assi di rotazione A e B
Ambito del trattamento	Parti planari di base	Superfici spaziali complesse come superfici curve, sfere e cavità profonde
Efficienza di elaborazione	In genere, è richiesto un posizionamento multiplo	Alto, può ridurre il numero di riposizionamenti durante la lavorazione di superfici curve complesse
Precisione di taglio	Alto, ma è più probabile un errore casuale	Più alto, non c'è bisogno di riposizionare, riduce gli errori
Movimento dell'utensile	Si muove principalmente nelle direzioni degli assi X, Y e Z	Durante lo spostamento sugli assi X, Y e Z, gli assi A e B ruotano.
Scenari applicativi	Lavorazione generale di parti industriali	Aerospaziale, parti automobilistiche, stampi e altri settori di alta precisione
Costo	Minori costi di acquisto e manutenzione	Costi di acquisto e manutenzione più elevati
Tempi di consegna	lungo, svolto in più fasi, e deve essere riposizionato	Lavorazione breve e continua senza interruzioni e lavorazione in un'unica fase

Qual è la differenza tra fresatura CNC e tornitura CNC?

La fresatura CNC è un processo di produzione sottrattivo che prevede la rimozione di materiale da un blocco solido o da un foglio per creare una forma o un design, mentre la tornitura CNC comporta la rotazione di un pezzo mentre un utensile da taglio rimuove il materiale per creare una forma cilindrica. La fresatura CNC è più adatta per la produzione di parti con forme e caratteristiche complesse, mentre la tornitura CNC è più adatta per la produzione di parti con simmetria rotazionale.Lavorazione di fresatura CNCè inizialmente più costoso a causa dei costi di installazione più elevati, ma può produrre parti più velocemente e in quantità maggiori, rendendolo più conveniente per cicli di produzione su larga scala.La tornitura CNC può essere più conveniente per le piccole produzionigrazie ai suoi minori costi di installazione.

Fresatura CNC

La fresatura CNC è un processo di produzione sottrattivoCiò comporta la rimozione di materiale da un blocco solido o da un foglio per creare una forma o un disegno. Il processo utilizza un utensile da taglio rotante che si muove lungo più assi per tagliare e modellare il materiale. Le fresatrici CNC sono disponibili in varie dimensioni, dalle piccole macchine desktop alle grandi macchine industriali in grado di gestire la produzione su larga scala.

Vantaggi della fresatura CNC

• Può produrre parti con forme e caratteristiche complesse
• Adatto per un'ampia gamma di materiali, tra cui metalli, plastiche e compositi
• Elevata accuratezza e precisione
• Produzione rapida ed efficiente
• Può produrre parti di grandi dimensioni e più parti contemporaneamente

Svantaggi della fresatura CNC

• Costi di configurazione iniziale più elevati
• Limitato alla produzione di parti con simmetria rotazionale
• Richiede operatori qualificati per programmare e far funzionare le macchine

Tornitura CNC

La tornitura CNC è un processo di produzione che prevede la rotazione di un pezzo mentre un utensile da taglio rimuove il materiale per creare una forma cilindrica. Il processo è comunemente utilizzato per produrre parti con una sezione trasversale circolare, come alberi, bulloni e viti.Parti di torni CNCPuò essere utilizzato sia per la produzione su piccola scala che su larga scala.

Vantaggi della tornitura CNC

• Adatto per la produzione di parti con simmetria rotazionale
• Elevata accuratezza e precisione
• Può produrre parti con una finitura superficiale liscia
• Produzione rapida ed efficiente
• Adatto per un'ampia gamma di materiali, tra cui metalli, plastiche e compositi

Svantaggi della tornitura CNC

• Limitato alla produzione di pezzi con forma cilindrica o sezioni trasversali semplici
• Non adatto per la produzione di parti con forme e caratteristiche complesse
• Richiede operatori qualificati per programmare e far funzionare le macchine

Quali sono le applicazioni della fresatura CNC?

La fresatura CNC è un metodo di lavorazione di precisioneche utilizza macchine utensili CNC e sistemi di controllo computerizzati indipendenti dal funzionamento manuale per ottenere una lavorazione ad alta precisione della forma e della superficie dei pezzi.

1. Industria aerospaziale

Nell'industria aerospaziale, la fresatura CNC svolge un ruolo fondamentale. Le attrezzature aerospaziali sono solitamente realizzate con vari metalli duri e materiali speciali. Questi materiali, come le leghe di nichel-cromo ad alta temperatura, sono difficili da lavorare ma richiedono una precisione e un'affidabilità estremamente elevate. La tecnologia di fresatura CNC è in grado di gestire efficacemente questi materiali difficili da lavorare e garantire che le parti soddisfino i requisiti di progettazione, migliorando così le prestazioni e la sicurezza delle apparecchiature aerospaziali.

2. Industria automobilistica

Con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica, la lavorazione efficiente, di alta precisione e ad alta stabilità delle parti di automobili è diventata la chiave per abbreviare i cicli di produzione dei prodotti e migliorare l'efficienza e la competitività aziendale.La tecnologia di fresatura CNC consente la prototipazione rapidae la produzione di parti automobilistiche complesse possibile, migliorando l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto. Ad esempio, la lavorazione CNC di precisione può mantenere tolleranze entro ±0,0002 pollici, garantendo un adattamento preciso tra le parti e un funzionamento affidabile.

3. Industria medica
Nella produzione di dispositivi medici, anche la tecnologia di fresatura CNC svolge un ruolo importante. I dispositivi medici richiedono il mantenimento di caratteristiche di progettazione precise su una varietà di substrati metallici e plastici e la creazione rapida di componenti e prodotti. La tecnologia di fresatura CNC consente di produrre con precisione queste parti con tolleranze ristrette, garantendo prestazioni elevate e affidabilità dei dispositivi medici. Inoltre, poichéLa fresatura CNC è adatta per parti personalizzate una tantum, ha ampie prospettive di applicazione nell'industria medica.

4. Industria elettronica
Nella produzione di prodotti elettronici, la lavorazione degli alloggiamenti è un collegamento importante. I metodi di lavorazione tradizionali richiedono spesso più processi, che sono inefficienti e difficili da controllare. La tecnologia di fresatura CNC può completare l'elaborazione del guscio in una sola volta scrivendo un programma di elaborazione, che migliora notevolmente l'efficienza di elaborazione. Allo stesso tempo, la tecnologia di fresatura CNC può anche realizzare la lavorazione di forme complesse, come archi, concavità e convessi, ecc., rendendo più bello l'aspetto del guscio. Inoltre, la tecnologia di fresatura CNC può anche realizzare la lavorazione di diversi tipi di gusci attraverso la sostituzione automatica degli utensili, migliorando la flessibilità produttiva.

5. Industria petrolifera e del gas
Un altro settore che richiede tolleranze strette è l'industria petrolifera e del gas, che è fondamentale per la sicurezza deiTorni CNC. L'industria utilizzaFresatrici CNC per creare precisione, parti affidabili come pistoni, cilindri, steli, spinotti e valvole. Questi componenti sono tipicamente utilizzati negli oleodotti o nelle raffinerie. Possono richiedere quantità minori per soddisfare quantità specifiche. L'industria petrolifera e del gas richiede spesso metalli lavorabili resistenti alla corrosione come l'alluminio 5052.

6. Industria marittima
L'industria nautica si basa su un'artigianalità di alta qualità in quanto crea veicoli acquatici che possono estendersi in tutto il mondo. I processi di produzione su larga scala per navi e altre imbarcazioni richiedono l'automazione per rispettare le scadenze di produzione e il controllo qualità. Questo è possibile solo attraverso la fresatura CNC. Frese CNC, torni, elettroerosione e altri processi possono creare quasi tutti i componenti marini. Questi componenti includono lo scafo e le finiture interne.

7. Industria militare e della difesa
Le esigenze dell'industria militare e della difesa sono simili a quelle dell'industria aerospaziale. Questi settori non richiedono parti semplici, ma macchinari complessi per la produzione di una varietà di materiali innovativi e attrezzature di precisione. Le applicazioni dei sistemi CNC in questi ambiti sono vaste, dalla complessa progettazione personalizzata delle cellule delle armi ai componenti interni dei missili.

8. Agricoltura
L'agricoltura è un'industria enorme, che produce di tutto, dalle piccole pale ai grandi trattori e mietitrebbie. La fresatura CNC viene utilizzata in ogni attrezzo agricolo, indipendentemente dalle dimensioni. Ce ne sono molti diversiMacchine CNC utilizzate per il taglio e la foratura.

9. Produzione di stampi
Nella produzione di stampi, la tecnologia di fresatura CNC è uno strumento essenziale. Gli stampi di solito hanno forme complesse e requisiti di alta precisione e i metodi di lavorazione tradizionali sono spesso difficili da soddisfare le esigenze. La tecnologia di fresatura CNC può realizzare la lavorazione di stampi complessi attraverso il taglio ad alta velocità e alta precisione. Ad esempio, nella produzione distampi ad iniezione di materie plastiche, la tecnologia di fresatura CNC può controllare con precisione la forma e le dimensioni dello stampo, migliorando la qualità e l'efficienza produttiva dei prodotti in plastica.

Sommario

Le principali considerazioni di progettazione e ingegneria per la fresatura CNC riguardano la selezione dell'attrezzatura della fresatrice, la selezione dell'utensile, l'impostazione dei parametri di taglio e il controllo degli errori. Attraverso una selezione e una progettazione scientifiche e ragionevoli, i vantaggi della fresatura CNC possono essere pienamente utilizzati per migliorare l'efficienza di elaborazione, garantire la qualità delle parti e prolungare la durata delle apparecchiature. Nelle applicazioni pratiche, i piani di lavorazione e i parametri di processo appropriati devono essere formulati in base alle esigenze e alle condizioni di lavorazione specifiche e alla considerazione completa di vari fattori per ottenere i migliori risultati di lavorazione.

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Questo articolo è stato scritto da più collaboratori di Longsheng. Longsheng è una risorsa leader nel settore manifatturiero, conLavorazione CNC,fabbricazione di lamiere,Stampa 3D,stampaggio ad iniezione,stampaggio metallie altro ancora.