CNC-Фрезиращи елементи – намерете производители и доставчици

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, са механично обработени компоненти, чиито контури се изработват на фрезови машини или обработващи центрове с компютърно управление.

Движенията на инструмента и детайла се управляват от CNC програма. Това позволява изработването на плоски повърхности, канали, вдлъбнатини, отвори, резби, фаски, повърхности със свободна форма и сложни триизмерни контури с висока повторяемост.

Типични CNC-фрезовани детайли са корпуси, скоби, основи, фланци, водачи, държатели за инструменти, вложки за матрици, конструктивни елементи и функционални детайли по поръчка. В зависимост от геометрията и задачата за обработка се използват 3-осови, 4-осови или 5-осови фрезови машини.

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, обикновено се произвеждат съгласно технически чертежи и CAD данни. Те са подходящи за прототипи, единични детайли, малки серии и повтарящи се производствени серии, изискващи висока размерна точност, определено качество на повърхността и постоянни резултати.

Как работи фрезоването с ЧПУ

При фрезоването с ЧПУ многорежещ инструмент се върти и отстранява материал от закрепената детайл. Движенията на осите на машината се управляват от ЧПУ програма, създадена въз основа на геометрията на детайла и предвидената последователност на обработката.
Основните процеси при фрезоването с ЦПУ включват:

• Плоско фрезоване
• Периферно фрезоване
• Фрезоване на канали
• Фрезоване на джобове
• Фрезоване по профил
• Фрезоване по форма
• Фрезоване на резба
• Копирно фрезоване и фрезоване на свободна форма

На обработващите центрове е възможно също така да се пробиват отвори, да се нарязват резби, да се хонуват пасове и да се изработват зенкери. Това позволява комбинирането на множество етапи на обработка в една единствена настройка.
При 3-осовата обработка инструментът се движи по три линейни оси. 4-осовите машини разполагат и с ротационна ос. При 5-осовата обработка детайлът или инструментът могат да се завъртат в различни посоки. Това позволява обработката на сложни геометрии и различни страни на детайла с по-малко настройки.
Постижимото качество зависи, наред с други фактори, от твърдостта на машината, избора на инструмент, затягането на детайла, параметрите на рязане, програмирането и броя на необходимите настройки.

Важни видове детайли, изработени чрез фрезоване с ЧПУ

3-осови детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ:

3-осовите детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, се обработват по три линейни оси. Този процес е подходящ за плочи, корпуси, скоби, вдлъбнатини, схеми на отвори и компоненти с леснодостъпни повърхности за обработка. При по-сложни детайли може да са необходими няколко настройки за обработка на различни страни.

4-осни детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ:

При 4-осовата обработка детайлът също се завърта. Това позволява изработването на периферни контури, странични отвори и множество повърхности при едно единствено позициониране. Процесът е подходящ, например, за цилиндрични детайли, корпуси и компоненти с повтарящи се елементи по няколко страни.

5-осови детайли, фрезовани с ЦПУ:

5-осовите детайли, фрезовани с ЦПУ, се произвеждат на машини, при които или инструментът, или детайлът могат да се завъртат. Това позволява обработката на сложни контури, наклонени повърхности и труднодостъпни зони. 5-осовата обработка често намалява броя на настройките, като по този начин подобрява позиционната точност между различните функционални повърхности.

Детайли, прецизно фрезовани с ЧПУ:

Детайлите, фрезовани с прецизна CNC-машина, се произвеждат при строги допуски по отношение на размерите, геометрията и позиционирането. Те се използват в измервателни уреди, металорежещи машини, оптични системи, медицински устройства и прецизни механични възли, както и в други приложения. Освен точността на размерите, често от решаващо значение са равнинността, успоредността, перпендикулярността, позицията и качеството на повърхността.

Детайли, фрезовани с ЧПУ със свободна форма:

Детайлите, фрезовани с CNC с произволна форма, се характеризират с извити или триизмерно профилирани повърхности. Те се използват, наред с другото, за вложки за матрици, инструменти, корпуси, модели и компоненти за хидродинамика. Те се произвеждат въз основа на триизмерни CAD данни и изискват подходящи CAM стратегии, както и прецизни движения на машината.

Големи детайли, фрезовани с ЦПУ:

Големите детайли, фрезовани с ЦПУ, са компоненти с големи размери или голямо тегло. Към тях спадат машини, основи, плочи, корпуси и конструктивни елементи. Производството им изисква машини с голям обхват на движение, достатъчна носеща способност и стабилни възможности за затягане.

Материали за детайли, фрезовани с ЧПУ

Изборът на материал зависи от механичното натоварване, теглото, устойчивостта на корозия, температурата, електрическите свойства и обработваемостта.
Често използваните материали включват:

• Нелегирани и легирани стомани
• Неръждаема стомана
• Инструментална стомана
• Алуминиеви сплави
• Месинг
• Бронз и пушечен бронз
• Титан
• Чугун
• Инженерни пластмаси

Стоманите се използват за машинно-конструктивни елементи, подложени на големи натоварвания.
Неръждаемата стомана е подходяща за корозивни среди, хигиенни приложения и компоненти, изложени на химикали.
Алуминият е лек и, когато се използва в подходяща сплав, може да се обработва икономично.
Месингът и медта се използват, наред с другото, в електротехниката, клапанната техника и прецизната инженерия.
Титанът се използва, когато е необходимо да се съчетаят висока якост, ниско тегло и устойчивост на корозия.
Инженерните пластмаси са подходящи, например, за леки, изолиращи, плъзгащи се или химически устойчиви компоненти.

Типични области на приложение

1. Машиностроене и инженеринг на съоръжения:

В машиностроенето и производството на съоръжения детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, се използват като основи, корпуси, опори, водачи, гнезда, фланци и крепежни елементи. Те изпълняват носещи, позициониращи, направляващи или защитни функции.

2. Производство на инструменти и матрици:

Вложките за матрици, инструменталните плочи, затягащите устройства, електродите и контурните детайли често се изработват чрез фрезоване с ЦПУ. В тази област обикновено се поставят високи изисквания за точност на размерите, качество на повърхността и точно съответствие с CAD данните.

3. Автомобилно и търговско превозно средство инженерство:

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, се използват в двигатели, трансмисии, шасита, спирачни системи и каросерии със специално предназначение. Типични примери са корпуси, адаптери, скоби, фланци и конструктивни елементи.

4. Електротехническа и електронна промишленост:

Радиатори, корпуси, монтажни плочи, части за съединители и опори могат да се произвеждат като детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ. Често се използват алуминий, мед и инженерни пластмаси.

5. Медицинска и лабораторна техника:

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, се използват в медицински устройства, аналитично оборудване, лабораторни съоръжения и инструменти. В зависимост от приложението се изискват строги допуски, определени повърхностни обработки, възможност за почистване и сертификати за материалите.

6. Аерокосмическо инженерство:

Аерокосмическата индустрия изисква детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, които са едновременно леки и издръжливи. Често се използват алуминий, титан или високоякостни стоманени сплави. Поради критичното значение на тези приложения за безопасността, документираните производствени процеси и изчерпателните изпитвания са от особено значение.

7. Автоматизация и роботика:

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, се използват като компоненти на захващащи устройства, монтажни плочи, водачи, корпуси, адаптери и скоби. Често е от решаващо значение точното позиционно съотношение между отвори, повърхности и точки за монтаж.

Предимства на детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ

Висока повторяемост:

След като веднъж е създадена програма за ЧПУ, тя може да се използва повторно за повтарящи се производствени поръчки. Това позволява компонентите да се произвеждат с постоянни размери и възпроизводимо качество.

Широк спектър от възможни геометрии:

Различните стратегии за фрезоване позволяват производството на плоски повърхности, вдлъбнатини, канали, схеми на отвори, фаски и сложни триизмерни контури. Многоосовите машини позволяват също така обработката на труднодостъпни области.

Висока размерна и геометрична точност:

Фрезовите машини с ЦПУ позволяват строги допуски и прецизни позиционни взаимоотношения между различните функционални повърхности. Това е особено важно за съединителните повърхности, водачите, монтажните повърхности и точките на сглобяване.

По-малко настройки при многоосовата обработка:

Допълнителните ротационни и шарнирни оси позволяват обработката на няколко страни на даден детайл при едно настройване. Това спомага за намаляване на потенциалните отклонения в позиционирането между отделните обработени повърхности.

Икономичност при повтарящи се поръчки:

При повтарящи се производствени серии усилията, необходими за програмиране и настройка, се разпределят върху множество детайли. В резултат на това фрезоването с ЦПУ може да бъде икономически ефективно, особено при сложни геометрии и производствени серии със среден обем.

Комбинация от множество операции по обработка:

Фрезоване, пробиване, зенкероване, разстъргване и нарязване на резба често могат да се извършват на една и съща машина. Това позволява изработването на множество функционални елементи в координирана производствена последователност.

Производство по поръчка въз основа на CAD данни:

Размерите, допуските, схемите на отворите, контурите и повърхностите могат да бъдат прецизно адаптирани към изискванията на съответния монтаж. Промените в проекта могат да бъдат внедрени чрез CNC програмата и съответните CAD данни.

Ограничения и специални съображения

В зависимост от детайла, CNC фрезоването изисква определено усилие за програмиране, настройка и инструментална екипировка. За много прости единични детайли конвенционалното производство може да се окаже по-рентабилно.
Дълбоките вдлъбнатини, много тънките стени, труднодостъпните вътрешни контури и дългите инструменти могат да затруднят обработката. Тънкостенните детайли могат да се деформират поради силите на затягане или топлината.
Подрязванията или напълно затворените вътрешни контури не винаги могат да бъдат изработени с конвенционални фрезови инструменти и може да изискват допълнителни процеси.

Повърхностна обработка и последваща обработка

След фрезоването с ЦПУ може да са необходими допълнителни етапи на обработка:

• Шлифоване
• Хониране и лапиране
• Пробиване и разширяване
• Отстраняване на грапавини
• Вибрационна обработка
• Полиране
• Закаляване и отпусване
• Повърхностно закаляване и азотиране
• Почерняване
• Поцинковане
• Поцинковане
• Хромиране
• Анодиране
• Пасивиране
• Прахово боядисване и боядисване

Термичната обработка може да промени якостта, твърдостта и износоустойчивостта. Покритията често подобряват защитата срещу корозия, твърдостта на повърхността или външния вид.

Основни критерии за избор и закупуване

Геометрия на детайлите и техническа документация:

За да се гарантира надеждно производство, всички функционално значими размери, отвори, резби, радиуси, повърхности и контури трябва да бъдат ясно посочени. При сложни детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, триизмерните CAD данни са особено полезни в допълнение към техническия чертеж.

Материал:

Материалът трябва да е подходящ за механичните, термичните и химичните натоварвания, на които ще бъде подложен. Същевременно трябва да се вземат предвид обработваемостта, наличността на материала и необходимите сертификати за материала.

Допуски и геометрични отклонения:

Освен размерните допуски, могат да бъдат важни и равнинността, успоредността, перпендикулярността, положението и концентричността. Строгите спецификации увеличават разходите за производство и проверка и затова трябва да се посочват само когато са необходими за функционирането на детайла.

Качество на повърхността:

Повърхностите за водене, уплътняване, плъзгане и монтаж често изискват точно определена повърхностна обработка. За зони, които не са критични за функционирането, може да са достатъчни по-грубо фрезовани повърхности.

Брой оси на обработка:

Типът на необходимата машина зависи от геометрията на детайла. Простите детайли могат да се обработват на 3-осови машини, докато сложните контури или многостранната обработка могат да изискват 4- или 5-осови машини.

Количество и повторни поръчки:

При единични детайли, прототипи и малки серии е необходимо да се обърне специално внимание на времето, необходимо за програмиране и настройка. При повтарящи се поръчки документираните програми, концепциите за затягане и процедурите за проверка са важни за осигуряване на постоянна качество.

Конфигурации на закрепване и референтни системи:

Броят на необходимите операции по закрепване влияе върху времето за обработка и точността. Функционалните повърхности трябва да бъдат свързани помежду си в чертежа чрез еднозначни референции.

Допълнителна обработка и състояние при доставка:

В първоначалното запитване трябва да се уточни дали детайлите трябва да бъдат доставени шлифовани, закалени, с покритие, обезгратени, почистени или готови за монтаж.

Проверки и документация:

В зависимост от приложението може да се изискват протоколи за размери, сертификати за материали, протоколи от проверка на първоначални образци, изпитвания за твърдост или друга документация за качество.

Възможности за доставка и сигурност на данните:

За детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, които се изискват редовно, са важни възпроизводимото качество, гарантираната наличност на материалите и документираните производствени данни. При поверителни чертежи и CAD данни трябва да се обърне внимание и на осигуряването на регулирано боравене с проектните данни.

Обобщение

Детайлите, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, са прецизно произведени компоненти с плоски, стъпаловидни или сложни триизмерни контури. Те се произвеждат на фрезови машини с ЦПУ и обработващи центрове с три, четири или пет оси и варират от прости скоби до сложни прецизни компоненти и компоненти със свободна форма.

При избора на подходящ доставчик, освен цената, от решаващо значение са фактори като наличните типове машини, максималните размери на детайлите, експертните познания за материалите, постижимите допуски, възможностите за последваща обработка и осигуряването на качеството.

В Exportpages можете да намерите производители и доставчици на детайли, изработени чрез фрезоване с ЦПУ, и да ги сравните въз основа на използваните материали, капацитета на машините, производствените възможности, областите на специализация и регионите на доставка.