Longsheng

Фрезерные станки являются неотъемлемой частью современного производства. Каковы их основные функции?
Фрезерные станки представляют собой краеугольный камень современного производства. Каковы их основные функции?
Фрезерный станок — это станок, используемый для резки и формовки металла, дерева и пластика. Он делает это путем перемещения режущего инструмента по неподвижной заготовке. Благодаря плавному и контролируемому усилию этот процесс позволяет получать точные детали и сложные конструкции. Фрезерный станок может стать для вас лучшим выбором, если вашему бизнесу или отрасли требуется высокая точность и правильность.
С технической точки зрения, фрезерный станок — это станок, который использует высокоскоростной многозубый режущий инструмент (фрезу) для точного снятия материала с заготовки, надежно закрепленной на рабочем столе. Этот проверенный и испытанный в отрасли «рабочий лошадка» может легко обрабатывать плоские поверхности, криволинейные поверхности, канавки, полости, отверстия и сложные трехмерные контуры и, таким образом, является универсальным станком, используемым для изготовления деталей, форм, деталей самолетов и многого другого. В следующей статье мы подробно рассмотрим законы его работы, типы, области применения, использование и преимущества, а также дадим полный ответ на вопрос: «Для чего нужен фрезерный станок?»

Краткая справка: быстрый выбор метчика

Это руководство полностью разрушит стереотип о фрезерных станках и позволит вам изучить их основные функции, принципы работы, материалы и формы, которые можно обрабатывать. На основе анализа реального случая вы узнаете, как превратить «заготовку» в деталь удивительной точности и почему ее ценность намного превышает саму «резку металла».

Почему стоит доверять этому руководству? Практический опыт от экспертов LS.

Потому что мы не теоретики, а практики.

В LS. Precision Manufacturing мы используем целый ряд фрезерных станков, от ручных до пятиосевых, ежедневнообрабатывая тысячи компонентов. Если бы фрезерные станки просто «резали металл», мы не смогли бы удовлетворить разнообразные требования наших клиентов, начиная от прецизионных деталей с допуском ±0,01 мм до крупных сложных конструкций. Мы понимаем, что техническая сложность и стоимость фрезерования плоской поверхности существенно отличаются от фрезерования импеллера с поверхностями произвольной формы.

Мы также изготовили для клиента прототип титанового имплантата размером с ладонь, который требовал зеркальной полировки и содержал сотни микроскопических деталей. Объём снимаемого материала мог быть небольшим, но точность обработки, качество поверхности и требования к контролю процесса были чрезвычайно высокими. Это руководство представляет собой обобщение многолетнего практического опыта эксплуатации фрезерных станков и устранения тысяч производственных проблем.

Основной принцип работы фрезерного станка

Основной принцип работы

Фрезерный станок предназначен для обработкизаготовкисс вращающийся инструмент. Вращение инструмента является основным движением, а перемещение заготовки — движением подачи. Фрезерные станки могут выполнять широкий диапазон процессов обработки, такие как плоскости, канавки, шестерни, резьбы и криволинейные поверхности.

Процедура работы фрезерного станка

Это тщательно срежиссированный «механический танец». Например, для обработки плоской поверхности заготовка закрепляется на рабочем столе, который перемещается по осям X/Y/Z. Фреза крепится к высокоскоростному шпинделю. Оператор с помощью системы управления устанавливает такие параметры, как скорость вращения шпинделя, подача и глубина резания, в соответствии с операцией обработки.
Фреза, установленная на шпинделе, начинает вращаться с высокой скоростью, создавая силу резания. Режущая кромка фрезы, вращаясь на рабочем столе, контактирует с неподвижной или движущейся заготовкой, снимая материал посредством относительного движения, одновременно перемещаясь в заданном направлении и с заданной скоростью, постепенно приближая заготовку к фрезе.
Режущая кромка фрезы непрерывно взаимодействует с материалом заготовки, перемещаясь линейно или криволинейно относительно инструмента, обеспечивая непрерывное резание. Излишки металла удаляются, и по мере продвижения рабочего стола поверхность заготовки постепенно сглаживается.

Шпиндель
приводит заготовку или инструмент во вращательное движение при обработке. Шпиндель — один из важнейших компонентов большинства станков, таких как токарные, фрезерные и сверлильные. Он не только определяет скорость и точность обработки, но и напрямую влияет на качество обработанной поверхности и точность ее формы.

Основные типы фрезерных станков

Вертикально-фрезерный станок

Шпиндель перемещается вертикально по оси Z, где также функционирует режущий инструмент. Рабочий стол перемещается преимущественно по осям X/Y, что позволяет выполнять несколько операций без смены положения, тем самым повышая гибкость. Другим преимуществом вертикального расположения шпинделя является точность сверления отверстий, поскольку легко достигается определённое положение инструмента на заготовке.
Эти особые конструктивные особенности подходят для врезного фрезерования, при котором инструмент погружается непосредственно в материал для создания отверстия или углубления. Это наиболее распространённый тип фрезерных станков, подходящий для фрезерования поверхностей, обработки кавитацией и сверления.
Вертикальные фрезерные станки настоятельно рекомендуются для широкого спектра применений, особенно в областях, требующих высокой точности, таких как аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Их можно использовать для формовки, резки и даже сверления сложных деталей.

Горизонтально-фрезерный станок

В отличие от вертикально-фрезерных станков, шпиндель горизонтального Фрезерный станок расположен горизонтально и параллельно рабочему столу, который перемещается по осям X, Y и Z. Благодаря этому он подходит для тяжёлого фрезерования, обработки длинномерных заготовок и многосторонней обработки (с индексной головкой). Он отлично подходит для прорезки пазов и торцевого фрезерования. Такая компоновка обеспечивает большую жёсткость поверхности, поэтому подходит для обработки больших толстых материалов и выполнения сложных операций. Он также хорошо подходит для черновой обработки и использования нескольких режущих инструментов одновременно. Этот станок играет важную роль в производстве крупных высокоточных деталей.

Универсальный фрезерный станок

Этот сверхпрочный многоцелевой инструмент сочетает в себе возможности вертикально-фрезерного станка и горизонтально-фрезерный станок. Рабочий стол можно наклонять вперед, обеспечивая возможности тяжелой резки и сверления вертикальной фрезы, или поворачивать вбок, воздействуя на поверхность рабочего стола с той же силой, что и горизонтальная фреза.
Рабочий стол может вращаться в горизонтальной плоскости и двигаться в нескольких направлениях, расширяя его возможности для обработки сложных углов и спиральных канавок, что делает его пригодным для множества сложных операций. Он также может облегчать такие операции, как расточка, резка, формовка и продольная резка, что делает этот универсальный фрезерный станок высокоэффективным при выполнении различных операций плоского и контурного фрезерования, значительно повышая производительность.

Продольно-фрезерный станок

Продольно-фрезерные станки имеют неподвижный стол, обеспечивающий жесткую опору, и хорошо подходят для тяжелых фрезерных операций. В отличие от других фрезерных станков, где шпиндель перемещается вверх и вниз по оси Z, стол остается неподвижным и перемещается по осям X и Y.
Такая конструкция значительно повышает прочность и жесткость конструкции станка, позволяя обрабатывать тяжелые заготовки и выполнять операции, требующие больших усилий.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ используются в системах числового программного управления (ЧПУ) для обработки металлов. Компьютерные программы управляют движением всех осей, скоростью вращения шпинделя и подачей. Они очень жесткие, обеспечивают жесткие допуски и идеально подходят для высокотехнологичных работ с математическими расчетами и требованиями к изготовлению изделий одинакового размера. Они обеспечивают высокую точность, возможность обработки сложных форм и высокую степень автоматизации. Именно поэтому фрезерные станки с ЧПУ сегодня являются стандартом.

Основные возможности обработки фрезерных станков

Области применения фрезерных станков

Тогда, я представлю перед вамипревосходный применение фрезерных станков в различных секторах таких какмеханическое производство, изготовление пресс-формизготовление, аэрокосмическая промышленность, автомобильное производство, электронная промышленность, медицинские приборы, энергетическая промышленность, прототипирование и быстрое прототипирование, а также общее производство class="Editor_t__not_edited__WuRP8">мастерские.

Механическое производство
В механическом производстве фрезерные станки применяются для обработки многих механических компонентов, таких как валы, корпуса, кронштейны, соединители, шестерни, кулачки, шатуны и т. д. Высокоточная обработка на фрезерном станке обеспечивает точность размеров и качество поверхности компонентов.

Изготовление пресс-форм
В пресс-формыпроизводство, обработкапресс-формытребует чрезвычайно высокого качестваи точность. Фрезерные станки чрезвычайно полезны для обработки сложных полостей и стержней пресс-форм, т. е. форм для литья под давлением, штамповочных форм и форм для литья под давлением. Фрезерные станки с ЧПУ наиболеешироко используются для обработки пресс-форм.

Авиационно-космическая
Авиационно-космическаясектор требует производства большихобъемоввысокойпрочности, высокоточныхкомпонентов,например,двигателяи фюзеляжа. Пятиосевые фрезерные станки с ЧПУ и фрезерные станки могут эффективно обрабатывать сложные аэрокосмические компоненты.

Автомобильное производство
Вавтомобильной промышленности фрезерные станки используются для производства некоторых наиболее ответственных компонентов, таких как блоки двигателей и головки цилиндров, картеры и компоненты трансмиссии, оси и шасси. Эффективность обработки на фрезерном станке с ЧПУ может повысить точность деталей и эффективность производства.

Электронная промышленность
Фрезерные станки в производстве электроники позволяют создавать сложные печатные платы, прецизионные корпуса, радиаторы, разъемы и гнезда, а также компоненты для полупроводниковых приборов. Они хорошо известны своей точностью, повторяемостью и способностью изготавливать прочные, долговечные компоненты из экструдированных блоков материала.

Медицинские приборы
В области производства медицинских приборов фрезерные станки используются для создания хирургических инструментов, ортопедических имплантатов, стоматологических инструментов и имплантатов, протезов и экзоскелетов, а также инструментов для роботизированной хирургии. Благодаря возможности создания сложных компонентов с прецизионной точностью фрезерование с ЧПУ стало важным инструментом в производстве этих жизненно важных устройств.

Энергетический сектор (электроэнергия, газ, нефть)
В энергетическом секторе фрезерные станки также играют важную роль в нефтяной, газовой и электроэнергетической промышленности, включая обработку клапанов, турбинных лопаток и крупных конструктивных элементов.

Создание прототипов и Быстрое прототипирование
Фрезерные станки также помогают создавать прототипы продуктов, а также могут создавать высокоточные функциональные прототипы.

Мастерские по ремонту оборудования
Фрезерные станки в мастерских по ремонту оборудования используются для фиксации деталей, а также для изготовления деталей на заказ. Они находят широкое применение в различных дисциплинах.

Основные преимущества использования фрезерного станка

Пример: Прецизионное фрезерование устраняет узкое место в обработке титанового маятникового рычага

Задача клиента

Мы обратились к стартапу, специализирующемуся на гоночных двигателях, которому требовалось изготовить небольшую партию из 20 прототипов коромысел клапанов из титанового сплава сложной формы. Они должны были иметь точные контуры поверхности, полость для снижения веса, критические допуски ±0,01 мм и чистоту поверхности Ra 0,8 мкм.

Ограничения традиционных решений

Традиционные методы резки проволокой или ручной полировки были чрезвычайно трудоемкими (около 2 дней на деталь). В то время как продукты, требуемые клиентами, не могли стабильно соответствовать требованиям к поверхности, точности и гладкости, что приводило к серьезным задержкам в проекте.

Инновационное решение LS

Для решения их проблемы мы использовали пятиосевой фрезерный станок с ЧПУ. Отличительной чертой этого станка является его чрезвычайно точный, управляемый компьютером, высокоскоростной, многолезвийный инструмент. Благодаря включению многоосевого движения (X/Y/Z/A/C) он может точно обрабатывать сложные трехмерные поверхности, полости и отверстия за один зажим.

Отличные результаты

Благодаря многоосевой возможности фрезерного станка и точности ЧПУ нам удалось изготовить первые пять прототипов за 18 часов. Все размеры образцов точно соответствовали спецификациям чертежей (с допусками в пределах ±0,005 мм), качество обработки поверхности было выше Ra 0,6 мкм, а все 20 прототипов были абсолютно одинаковыми.

Воплощение ценности LS

Этот случай демонстрирует, как LS решает мучительные проблемы клиентов при обработке сложных специальных материалов за счет синергии инженерного анализа, материаловедения и современных производственных технологий. Мы не только поставляем машины, но и комплексные решения по оптимизации процессов, чтобы клиенты могли преодолеть ограничения традиционных процессов и добиться общего повышения качества, эффективности и экономии средств, чтобы они могли сосредоточиться на создании большей основной ценности.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем разница между фрезерным станком и токарным станком?

Принципиальное различие заключается в движении заготовки и инструмента. В токарном станке работа выполняется для вращения, а неподвижный инструмент перемещается линейно для резки цилиндрических элементов. На фрезерном станке инструмент вращается, а неподвижный или подвижный стол перемещает заготовку в направлении подачи, что позволяет обрабатывать такие элементы, как плоские поверхности, криволинейные поверхности и канавки. Коротко говоря, токарный станок «обрабатывает окружности», а фрезерный станок «фрезерует грани, канавки и контуры».

2. Можно ли сверлить отверстия на фрезерном станке?

Да, фрезерный станок можно использовать для сверления отверстий. Прикрепив сверлильную головку и управляя перемещением оси Z (шпинделя вверх и вниз), а также позиционированием осей X или Y, фрезерный станок способен выполнятьсверлильные операции с достаточной точностью. Более того, стол фрезерного станка может перемещаться как горизонтально, так и вертикально, что позволяет выполнять различные операции обработки, включая сверление, расточку и контурную обработку.

3. Чем фрезерный станок с ЧПУ лучше ручного фрезерного станка?

Самые большие преимущества фрезерных станков с ЧПУ по сравнению с ручными фрезерными станками заключаются в том, что они могут быть повторяемыми и точными, а также могут предотвращать человеческие ошибки; они обладают высокой способностью обрабатывать труднообрабатываемые детали и способны достигать многоосевой синхронизации; они высокоавтоматизированы, что может сократить объем человеческой работы и могут работать без участия человека в течение длительного времени; в то же время они высокоэффективны, могут оптимизировать траекторию и перемещение с высокой скоростью; в программно-управляемом производстве их удобно заменять и повторять изготовление одной и той же детали.

4. Какие материалы может обрабатывать фрезерный станок?

Фрезерные станки могут резать множество видов материалов, включая различные металлы, такие как сталь, нержавеющую сталь, чугун, алюминиевые, медные и титановые сплавы, а также пластики, такие как АБС, нейлон, ПОМ и ПЭЭК, композит, дерево и пена. Выбор материала для фрезерования на фрезерном станке зависит от выбора подходящего материала инструмента, формы и параметров резания.

Краткое содержание

Фрезерные станки — сила точности, которая формирует наш сложный мир

Фрезерные станки — сила точности, которая формирует наш сложный мир Фрезерный станок — это не только режущий инструмент; это важнейшая машина, которая преобразует чертежи проекта в точные цельные детали. Инновационная концепция «вращающийся инструмент + многонаправленная подача» обеспечивает непревзойденную универсальность, делая станок незаменимым инструментом для обработки плоских поверхностей, канавок, сложных контуров и криволинейных поверхностей. Когда ваши детали требуют более сложной токарной обработки или сверления, точной геометрии, жёстких допусков на размеры и детальной обработки поверхностей, фрезерный станок станет вашим ценным производственным помощником.

Ваша деталь имеет сложную форму? Требуются ли высокоточные плоские поверхности или контуры? Не медлите и определите наиболее подходящий для вас процесс обработки! Отправьте чертеж или 3D-модель вашей детали нашей команде опытных инженеров уже сегодня. Мы проанализируем вашу конструкцию, предложим оптимальное решение для фрезерования и быстро составим для вас прозрачное предложение на обработку с ЧПУ! Позвольте нашему опыту в фрезеровании ускорить ваш проект.

Перед лицом этих сложных задач услуги токарной обработки с ЧПУ от LS станут вашим незаменимым и совершенным «инструментом». Они обеспечивают промышленную точность, непревзойденную повторяемость и высокую производительность, позволяя идеально, последовательно и эффективно воплощать ваши дизайнерские идеи. Выбирая LS, вы добавляете промышленную точность к своему исключительному мастерству.

Загрузите свои чертежи прямо сейчас и получите мгновенное предложение о стоимости токарной обработки с ЧПУ (цена токарной обработки с ЧПУ). Позвольте LS стать вашей надежной опорой в стремлении к непревзойденной точности деревообработки!