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A fresagem CNC é considerada um dos principais meios técnicos na indústria de usinagem moderna. Suas considerações de design e engenharia são de importância significativa para melhorar a eficiência da fabricação, garantir a alta qualidade das peças e prolongar a vida útil dos equipamentos mecânicos. Este estudo se concentra em uma análise aprofundada dos principais elementos de projeto da fresagem CNC e dos fatores que precisam ser considerados na engenharia. Seu objetivo é fornecer materiais de referência valiosos e diretrizes operacionais para engenheiros e operadores no campo da engenharia.

O que é fresagem CNC?

A fresagem CNC é um processo que usaMáquinas-ferramentas CNCe sistemas de controle de computador que são independentes da operação humana para remover material movendo ferramentas de corte rotativas em relação à peça de trabalho para produzir peças ou produtos personalizados. O princípio básico é que o processador formula a tecnologia de processamento, seleciona os parâmetros de processamento e insere o programa de processamento compilado no dispositivo CNC. O servo motor controla o movimento relativo da ferramenta e da peça de trabalho de acordo com uma determinada trajetória, realizando assim o corte da peça e o processamento automático.

Como funciona a fresagem CNC?

O processo de fresagem CNC é altamente precisoe processo de fabricação automatizado comumente usado para produzir peças de formato complexo a partir de uma variedade de materiais, como metais, plásticos e madeira. Abaixo, a equipe Longsheng apresentará oProcesso de fresagem CNC passo a passo, incluindo desenhos de produtos de design, selecione a ferramenta de corte, projete o caminho de corte, defina os parâmetros da máquina-ferramenta, instale a peça de trabalho, operação de processamento, inspeção de processamento e etapas de pós-processamento:

1. Desenhos do produto do projeto:Com base nos requisitos do produto usando ajudasoftware de design (como CAD). As dimensões e posições dos furos e ranhuras a serem fresados estão claramente marcadas nos desenhos.
2. Selecione a ferramenta de corte:Selecione a cabeça de fresa apropriada de acordo com os requisitos de material e processamento do produto. Por exemplo, para omaterial de liga de alumínio, a perfuração de rosca de metal duro rígido e a fresa podem ser selecionadas.
3. Projete o caminho de corte:Determine o caminho de corte e a sequência de processamento de acordo com os desenhos do produto. Isso ajuda a otimizar o processo de processamento e melhorar a eficiência do processamento.
4. Defina os parâmetros da máquina-ferramenta:Defina a velocidade de corte, a velocidade de avanço e a profundidade de corte apropriadas de acordo com a dureza do material e os requisitos do produto. Por exemplo, para materiais de liga de alumínio, ovelocidade da fresaPode ser ajustado para 2.000 r/min, a velocidade de corte é de 314m/min, a alimentação de fresagem é de 0,06mm/dente, etc.
5. Instale a peça de trabalho:Anexe a peça a ser processada na fresadora para garantir estabilidade e precisão de posicionamento. Isso pode ser alcançado usando acessórios ou outros equipamentos de ferramentas.
6. Operação de processamento:Depois que a peça de trabalho estiver estável e os parâmetros da máquina estiverem definidos corretamente, ligue a máquina e comece a fresar. No processo de processamento, é necessário monitorar de perto a situação de corte e ajustar oportunamente os parâmetros de corte para garantir a qualidade do processamento.
7. Inspeção de processamento:Após a fresagem, inspecione a superfície de acabamento. Isso inclui inspeção dimensional, inspeção de qualidade de superfície, etc. para garantir que a qualidade do processamento atenda aos requisitos.
8. Pós-processamento:Se for encontrado um problema na inspeção de processamento, melhore ou triture de acordo até que os requisitos sejam atendidos.

Quais são as principais considerações de design e engenharia na fresagem CNC?

As principais considerações de projeto e engenharia para fresamento CNCenvolvem muitos aspectos. A equipe Longsheng o levará ao oceano de conhecimento a ser considerado na engenharia de fresagem CNC a partir de cinco aspectos: seleção de ferramentas de fresagem, definição de parâmetros de corte, precisão e estabilidade de máquinas-ferramentas, métodos de fixação de peças e habilidades de programação e operação:

• Seleção de ferramentas de fresagem:Escolhendo apropriadoFerramentas de fresagemé a chave para garantir a eficiência e precisão do processamento. Diferentes tipos de ferramentas de corte são adequados para diferentes necessidades de processamento. Por exemplo, ao processar planos maiores, você deve escolher uma fresa de facear; ao processar os contornos periféricos, ranhuras e superfícies de degraus menores de peças planas, você deve escolher uma fresa de topo; Ao processar superfícies curvas espaciais, cavidades de molde ou superfícies de punção, você deve escolher fresas de molde. Faca etc.. Além disso, fatores como material, tamanho e ângulo de ajuste da ferramenta também afetarão o efeito de processamento.
• Configuração dos parâmetros de corte:Ao definir os parâmetros de corte, a quantidade de corte (como velocidade de rotação, quantidade de avanço, profundidade de corte, etc.) desempenha um papel fundamental na qualidade e eficiência do processamento. Portanto, vários fatores devem ser considerados de forma abrangente ao selecionar os parâmetros de corte. Os parâmetros de corte apropriados ajudam a reduzir o desgaste da ferramenta, melhorando assim a precisão do processamento e a qualidade da superfície. Todos os fatores devem ser considerados de forma abrangente ao selecionar os parâmetros de corte. Por exemplo, usar uma profundidade de corte menor e maior taxa de avanço pode melhorar a eficiência da produção, mas para evitar vibrações e evitar danos à ferramenta, um controle razoável deve ser realizado.
• Precisão e estabilidade das máquinas-ferramentas:Para fresadoras CNC, sua precisão e estabilidade têm um impacto direto na qualidade das peças processadas. Como oA fresadora CNC deve ter uma alta precisãoreferência de posicionamento ao trabalhar, pode ter alta precisão de posicionamento. A precisão do tamanho e da forma da peça de trabalho será afetada por muitos fatores, como a precisão do eixo de coordenadas da máquina-ferramenta, a precisão dos trilhos-guia da cama e a frequência de vibração do fuso. Além disso, devido à estrutura da própria máquina-ferramenta, algumas falhas são propensas a ocorrer durante o processamento, afetando assim a eficiência do processamento. Portanto, para garantir a precisão do processamento, é crucial selecionar eficientesMáquinas-ferramentas CNCe realizar manutenção regular.
• Método de fixação da peça:O método de fixação da peça de trabalho tem um impacto significativo na precisão de seu processamento. Na produção real, existem certas diferenças entre os diferentes tipos de peças de trabalho. Para garantir a qualidade do produto e melhorar a eficiência da produção, o método de fixação apropriado deve ser selecionado de acordo com o tipo de produto específico. Métodos de fixação inadequados podem deformar a peça de trabalho, reduzindo assim a precisão da usinagem. A fim de melhorar a eficiência da produção do produto e garantir a qualidade do produto, métodos de fixação razoáveis devem ser selecionados de acordo com diferentes requisitos de processo durante o processamento mecânico. Especialmente ao processar peças finas e peças com eixos finos, a precisão e a robustez da fixação são particularmente críticas.
• Habilidades de programação e operação :Ao programar, deve-se notar que o método de dimensionamento no desenho da peça deve se adaptar aocaracterísticas da usinagem CNC. Use o mesmo datum para citar as dimensões ou forneça diretamente as dimensões de coordenadas para facilitar a programação e a coordenação de dimensões. Além disso, estratégias de programação razoáveis e habilidades operacionais podem reduzir erros durante o processamento e melhorar a eficiência do processamento.

Quais são os tipos de fresadoras CNC?

Fresadoras CNCpode ser dividido em vários tipos de acordo com sua estrutura, função e capacidade de processamento. Concentre-se em fresadoras CNC de 3 eixos, fresadoras CNC de 5 eixos e pequenas fresadoras CNC:

Fresadoras CNC de 3 eixos

Uma fresadora CNC de 3 eixos é um equipamento básico de fresagem CNC. Suas principais características incluem:

• Estrutura:A fresadora CNC de três eixos usa três eixos de coordenadas (X, Y, Z) para posicionamento e controle. O eixo X é a direção transversal da fresadora, o eixo Y é a direção longitudinal da fresadora e o eixo Z é a direção para cima e para baixo da fresadora.
• Escopo de processamento:A fresadora CNC de três eixos é adequada para o processamento de formas geométricas simples, especialmente para o processamento de peças planas e bidimensionais.
• Princípio de funcionamento:O programa de computador controla o movimento preciso da ferramenta em três direções para obter o fresamento da peça de trabalho.
• Vantagens:A fresadora CNC de três eixos possui alta precisão e eficiência de processamento, e a operação é relativamente simples e fácil de dominar.

Fresadoras CNC de 5 eixos

Fresadoras CNC de 5 eixostêm maior flexibilidade e capacidade de processamento do que as fresadoras CNC de três eixos. Suas principais características incluem:

• Estrutura:As fresadoras CNC de 5 eixos geralmente incluem três eixos lineares (X, Y, Z) e dois eixos rotativos (como eixos A, B ou C), que podem trabalhar juntos para realizar operações de usinagem mais complexas.
• Escopo de processamento:A fresadora CNC de 5 eixos é adequada para processar formas geométricas complexas, como superfícies curvas, chanfros variáveis, etc. Ele pode processar várias faces em uma configuração sem alterar os acessórios ou reposicionar a peça de trabalho.
• Princípio de funcionamento:O programa de computador controla o movimento e a rotação precisos da ferramenta em cinco direções para obter um fresamento complexo da peça de trabalho.
• Vantagens:As fresadoras CNC de 5 eixos têm maior precisão e eficiência de processamento e podem reduzir erros de posicionamento e tempo de processamento. Ao mesmo tempo, também pode processar cavidades profundas com ferramentas curtas, melhorando efetivamente a rigidez do sistema, reduzindo o número de ferramentas e reduzindo os custos de produção.

Fresadoras CNC pequenas

A fresadora CNC pequena é um equipamento de fresagem CNC com estrutura compacta e fácil operação. Suas principais características incluem:

• Estrutura:As fresadoras CNC pequenas geralmente adotam uma estrutura vertical, ocupam uma pequena área e são adequadas para uso em locais com espaço limitado.
• Escopo de processamento:Pequenas fresadoras CNC são adequadas para processar peças pequenas e peças de formato complexo. Através do controle de programação, a ferramenta pode se mover simultaneamente em várias direções para concluir o processamento de peças de formato complexo.
• Princípio de funcionamento:O princípio de funcionamento de uma pequena fresadora CNC é semelhante ao de uma fresadora CNC de três eixos. Ambos controlam o movimento preciso da ferramenta em uma direção especificada por meio de um programa de computador.
• Vantagens:Pequenas fresadoras CNC têm um alto grau de automação, o que pode reduzir a intensidade de trabalho dos trabalhadores e melhorar a eficiência da produção. Ao mesmo tempo, sua estrutura compacta e fácil operação tornam as fresadoras CNC pequenas mais flexíveis ao processar peças pequenas e peças de formato complexo. Além disso, pequenas fresadoras CNC também são amplamente utilizadas nas áreas de educação e pesquisa científica e podem ser usadas para ensino auxiliar em sala de aula e treinamento de ensino de tecnologia CNC.

Quais são as diferenças entre a fresagem CNC de 3 eixos e a fresagem CNC de 5 eixos?

Existem diferenças significativas entre a fresagem CNC de 3 eixos e a fresagem CNC de 5 eixos em termos de composição axial, faixa de processamento, eficiência de processamento, precisão de corte, movimento da ferramenta, algoritmo de linha de varredura, cenários de aplicação, custo e tempo de entrega. Essas diferenças tornam os dois adequados para diferentes necessidades e campos de processamento.

Projetos	Fresamento CNC de 3 eixos	Fresagem CNC de 5 eixos
Composição axial	Três eixos lineares: X, Y, Z	Três eixos lineares X, Y, Z e dois eixos de rotação A e B
Escopo de processamento	Peças planas básicas	Superfícies espaciais complexas, como superfícies curvas, esferas e cavidades profundas
Eficiência de processamento	Geralmente, é necessário um posicionamento múltiplo	Alto, pode reduzir o número de reposicionamentos ao processar superfícies curvas complexas
Precisão de corte	Alto, mas o erro aleatório é mais provável	Mais alto, sem necessidade de reposicionamento, reduz erros
Movimento da ferramenta	Move-se principalmente nas direções dos eixos X, Y e Z	Ao se mover nos eixos X, Y e Z, os eixos A e B giram.
Cenários de aplicação	Processamento de peças industriais em geral	Aeroespacial, peças automotivas, moldes e outros campos de alta precisão
Custar	Custos de compra e manutenção mais baixos	Custos de compra e manutenção mais altos
Prazo de entrega	longo, realizado em etapas, e precisa ser reposicionado	Processamento curto e contínuo sem paradas e processamento em uma única etapa

Qual é a diferença entre fresamento CNC e torneamento CNC?

A fresagem CNC é um processo de fabricação subtrativo que envolve a remoção de material de um bloco ou folha sólida para criar uma forma ou desenho, enquanto o torneamento CNC envolve a rotação de uma peça de trabalho enquanto uma ferramenta de corte remove o material para criar uma forma cilíndrica. O fresamento CNC é mais adequado para produzir peças com formas e recursos complexos, enquanto o torneamento CNC é mais adequado para produzir peças com simetria rotacional.Usinagem de fresagem CNCé mais caro inicialmente devido aos custos de configuração mais altos, mas pode produzir peças mais rapidamente e em maiores quantidades, tornando-o mais econômico para execuções de produção em larga escala.O torneamento CNC pode ser mais econômico para tiragens de produção menoresdevido aos seus custos de configuração mais baixos.

Fresagem CNC

A fresagem CNC é um processo de fabricação subtrativoIsso envolve a remoção de material de um bloco sólido ou folha para criar uma forma ou desenho. O processo usa uma ferramenta de corte rotativa que se move ao longo de vários eixos para cortar e moldar o material. As fresadoras CNC vêm em vários tamanhos, desde pequenas máquinas de mesa até grandes máquinas industriais que podem lidar com produção em larga escala.

Vantagens da fresagem CNC

• Pode produzir peças com formas e características complexas
• Adequado para uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos e compósitos
• Alta exatidão e precisão
• Produção rápida e eficiente
• Pode produzir peças grandes e várias peças simultaneamente

Desvantagens da fresagem CNC

• Custos de configuração inicial mais altos
• Limitado à produção de peças com simetria rotacional
• Requer operadores qualificados para programar e operar as máquinas

Torneamento CNC

O torneamento CNC é um processo de fabricação que envolve a rotação de uma peça de trabalho enquanto uma ferramenta de corte remove o material para criar uma forma cilíndrica. O processo é comumente usado para produzir peças com seção transversal circular, como eixos, parafusos e parafusos.Peças de máquinas de torneamento CNCpode ser usado para produção em pequena e grande escala.

Vantagens do torneamento CNC

• Adequado para a produção de peças com simetria rotacional
• Alta exatidão e precisão
• Pode produzir peças com acabamento superficial liso
• Produção rápida e eficiente
• Adequado para uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos e compósitos

Desvantagens do torneamento CNC

• Limita-se à produção de peças com formato cilíndrico ou seções transversais simples
• Não é adequado para a produção de peças com formas e características complexas
• Requer operadores qualificados para programar e operar as máquinas

Quais são as aplicações do fresamento CNC?

A fresagem CNC é um método de usinagem de precisãoque usa máquinas-ferramentas CNC e sistemas de controle de computador independentes da operação manual para obter usinagem de alta precisão da forma e precisão da superfície das peças de trabalho.

1. Indústria aeroespacial

Na indústria aeroespacial, o fresamento CNC desempenha um papel vital. O equipamento aeroespacial é geralmente feito de vários metais duros e materiais especiais. Esses materiais, como ligas de níquel-cromo de alta temperatura, são difíceis de processar, mas exigem precisão e confiabilidade extremamente altas. A tecnologia de fresagem CNC pode lidar efetivamente com esses materiais difíceis de usinar e garantir que as peças atendam aos requisitos de projeto, melhorando assim o desempenho e a segurança dos equipamentos aeroespaciais.

2. Indústria automotiva

Com o rápido desenvolvimento da indústria automobilística, o processamento eficiente, de alta precisão e alta estabilidade de peças automotivas tornou-se a chave para encurtar os ciclos de produção de produtos e melhorar a eficiência e a competitividade corporativas.A tecnologia de fresagem CNC faz prototipagem rápidae fabricação de peças automotivas complexas possíveis, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do produto. Por exemplo, a usinagem CNC de precisão pode manter tolerâncias dentro de ±0,0002 polegadas, garantindo um ajuste preciso entre as peças e uma operação confiável.

3. Indústria Médica
Na fabricação de dispositivos médicos, a tecnologia de fresagem CNC também desempenha um papel importante. Os dispositivos médicos exigem a retenção de recursos de design precisos em uma variedade de substratos de metal e plástico e a criação rápida de componentes e produtos. A tecnologia de fresagem CNC permite que essas peças sejam fabricadas com precisão com tolerâncias rígidas, garantindo alto desempenho e confiabilidade dos dispositivos médicos. Além disso, uma vez queA fresagem CNC é adequada para peças personalizadas únicas, tem amplas perspectivas de aplicação na indústria médica.

4. Indústria eletrônica
Na fabricação de produtos eletrônicos, o processamento de carcaças é um elo importante. Os métodos tradicionais de processamento geralmente exigem vários processos, que são ineficientes e difíceis de controlar. A tecnologia de fresagem CNC pode concluir o processamento do invólucro de uma só vez, escrevendo um programa de processamento, o que melhora muito a eficiência do processamento. Ao mesmo tempo, a tecnologia de fresagem CNC também pode realizar o processamento de formas complexas, como arcos, concavidades e convexos, etc., tornando a aparência da casca mais bonita. Além disso, a tecnologia de fresagem CNC também pode realizar o processamento de diferentes tipos de cascas por meio da substituição automática de ferramentas, melhorando a flexibilidade da produção.

5. Indústria de petróleo e gás
Outra indústria que exige tolerâncias rígidas é a indústria de petróleo e gás, que é fundamental para a segurança deTornos CNC. A indústria utilizaFresadoras CNC para criar precisão, peças confiáveis, como pistões, cilindros, hastes, pinos e válvulas. Esses componentes são normalmente usados em dutos ou refinarias. Eles podem exigir quantidades menores para atender a quantidades específicas. A indústria de petróleo e gás geralmente requer metais usináveis resistentes à corrosão, como o alumínio 5052.

6. Indústria Marítima
A indústria naval depende de artesanato de alta qualidade, pois cria veículos à base de água que podem abranger o globo. Os processos de fabricação em larga escala para navios e outras embarcações exigem automação para cumprir os prazos de fabricação e o controle de qualidade. Isso só é possível através da fresagem CNC. Fresadoras CNC, tornos, usinagem por descarga elétrica e outros processos podem criar quase todos os componentes marítimos. Esses componentes incluem o casco e o acabamento interno.

7. Indústria Militar e de Defesa
As necessidades da indústria militar e de defesa são semelhantes às da indústria aeroespacial. Essas indústrias não exigem peças simples, mas máquinas complexas para a fabricação de uma variedade de materiais inovadores e equipamentos de precisão. As aplicações dos sistemas CNC nessas áreas são vastas, desde o complexo design personalizado de fuselagens de armas até os componentes internos de mísseis.

8. Agricultura
A agricultura é uma indústria enorme, produzindo de tudo, desde pequenas pás até grandes tratores e colheitadeiras. A fresagem CNC é usada em todos os implementos agrícolas, independentemente do tamanho. Existem muitos diferentesMáquinas CNC usadas para corte e perfuração.

9. Fabricação de moldes
Na fabricação de moldes, a tecnologia de fresagem CNC é uma ferramenta essencial. Os moldes geralmente têm formas complexas e requisitos de alta precisão, e os métodos tradicionais de processamento costumam ser difíceis de atender às necessidades. A tecnologia de fresagem CNC pode realizar o processamento de moldes complexos por meio de corte de alta velocidade e alta precisão. Por exemplo, na fabricação demoldes de injeção de plástico, a tecnologia de fresagem CNC pode controlar com precisão a forma e o tamanho do molde, melhorando a qualidade e a eficiência da produção de produtos plásticos.

Resumo

As principais considerações de projeto e engenharia para fresamento CNC envolvem seleção de equipamentos de fresadora, seleção de ferramentas, configuração de parâmetros de corte e controle de erros. Por meio de seleção e design científicos e razoáveis, as vantagens da fresagem CNC podem ser totalmente utilizadas para melhorar a eficiência do processamento, garantir a qualidade da peça e prolongar a vida útil do equipamento. Em aplicações práticas, planos de processamento e parâmetros de processo apropriados devem ser formulados com base nas necessidades e condições específicas de processamento e consideração abrangente de vários fatores para alcançar os melhores resultados de processamento.

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Equipe Longsheng

Este artigo foi escrito por vários colaboradores de Longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor manufatureiro, comUsinagem CNC,Fabricação de chapas metálicas,Impressão 3D,moldagem por injeção,Estampagem de metale muito mais.