În domeniul prelucrărilor mecanice moderne, mașinile de găurit și mașinile de frezat CNC sunt două echipamente comune și importante pentru mașini-unelte, care prezintă diferențe semnificative în ceea ce privește funcțiile, structurile și scenariile de aplicare. Pentru a vă oferi o înțelegere mai profundă și mai cuprinzătoare a acestor două tipuri de mașini-unelte, producătorul mașinii de frezat CNC vă va oferi o explicație detaliată mai jos.
1. Contrast rigid
Caracteristicile de rigiditate ale mașinilor de găurit
Mașina de găurit este proiectată în principal să reziste la forțe verticale mari, cu forțe laterale relativ mici. Acest lucru se datorează faptului că principala metodă de prelucrare a mașinii de găurit este găurirea, iar burghiul găurește în principal pe direcție verticală în timpul funcționării, iar forța aplicată piesei de prelucrat este concentrată în principal pe direcția axială. Prin urmare, structura mașinii de găurit a fost consolidată pe direcție verticală pentru a asigura stabilitatea, a reduce vibrațiile și abaterile în timpul procesului de găurire.
Totuși, din cauza capacității slabe a mașinilor de găurit de a rezista la forțe laterale, acest lucru limitează și aplicarea lor în unele scenarii complexe de prelucrare. Atunci când este necesar să se efectueze prelucrare laterală pe piesa de prelucrat sau când există interferențe laterale semnificative în timpul procesului de găurire, este posibil ca mașina de găurit să nu poată asigura precizia și stabilitatea prelucrării.
Cerințe de rigiditate pentru mașinile de frezat CNC
Spre deosebire de mașinile de găurit, mașinile de frezat CNC necesită o rigiditate bună deoarece forțele generate în timpul procesului de frezare sunt mai complexe. Forța de frezare nu include doar forțe verticale mari, ci trebuie să reziste și la forțe laterale mari. În timpul procesului de frezare, suprafața de contact dintre freză și piesa de prelucrat este mare, iar scula se rotește în timp ce taie de-a lungul direcției orizontale, rezultând forțe de frezare care acționează în direcții multiple.
Pentru a face față unor astfel de situații complexe de solicitare, designul structural al mașinilor de frezat CNC este de obicei mai robust și mai stabil. Componentele cheie ale mașinii-unelte, cum ar fi patul, coloanele și șinele de ghidare, sunt fabricate din materiale de înaltă rezistență și structuri optimizate pentru a îmbunătăți rigiditatea generală și performanța de rezistență la vibrații. O rigiditate bună permite mașinilor de frezat CNC să mențină o prelucrare de înaltă precizie, rezistând în același timp la forțe mari de așchiere, ceea ce le face potrivite pentru prelucrarea diferitelor forme complexe și a pieselor de înaltă precizie.
2. Diferențe structurale
Caracteristicile structurale ale mașinilor de găurit
Structura mașinii de găurit este relativ simplă și, în majoritatea cazurilor, atâta timp cât se realizează avansul vertical, aceasta poate îndeplini cerințele de procesare. O mașină de găurit constă de obicei dintr-un corp de bază, o coloană, o cutie de ax, o bancă de lucru și un mecanism de avans.
Patul este componenta de bază a unei mașini de găurit, utilizată pentru a susține și instala alte componente. Coloana este fixată pe pat pentru a oferi suport pentru cutia axului principal. Cutia axului principal este echipată cu un ax și un mecanism cu viteză variabilă, care este utilizat pentru a acționa rotația burghiului. Bancul de lucru este utilizat pentru așezarea pieselor de prelucrat și poate fi ușor reglat și poziționat. Mecanismul de avans este responsabil pentru controlul mișcării axiale de avans a burghiului pentru a realiza controlul adâncimii de găurire.
Datorită metodei relativ simple de prelucrare a mașinilor de găurit, structura lor este relativ simplă, iar costul lor este relativ scăzut. Însă această structură simplă limitează și funcționalitatea și gama de prelucrare a mașinii de găurit.
Compoziția structurală a mașinilor de frezat CNC
Structura mașinilor de frezat CNC este mult mai complexă. Nu trebuie doar să realizeze avans vertical, ci, mai important, trebuie să aibă și funcții de avans orizontal, longitudinal și transversal. Mașinile de frezat CNC sunt de obicei compuse din componente precum patul, coloana, masa de lucru, șaua, cutia axului, sistemul CNC, sistemul de acționare a avansului etc.
Patul și coloana oferă o structură de susținere stabilă pentru mașina-unealtă. Bancul de lucru se poate deplasa orizontal pentru a realiza un avans lateral. Șaua este instalată pe coloană și poate acționa caseta axului pentru a se deplasa vertical, realizând un avans longitudinal. Caseta axului este echipată cu axe de înaltă performanță și dispozitive de transmisie precise cu viteză variabilă pentru a satisface cerințele diferitelor tehnici de prelucrare.
Sistemul CNC este partea centrală de control a mașinii de frezat CNC, responsabilă de primirea instrucțiunilor de programare și de transformarea acestora în semnale de control al mișcării pentru fiecare axă a mașinii-unelte, realizând acțiuni de prelucrare precise. Sistemul de acționare a avansului convertește instrucțiunile sistemului CNC în mișcări efective ale mesei de lucru și ale șeii prin intermediul unor componente precum motoare și șuruburi, asigurând precizia prelucrării și calitatea suprafeței.
3. Funcția de procesare
Capacitatea de procesare a mașinii de găurit
O mașină de găurit este în principal un dispozitiv care folosește un burghiu pentru a găuri și prelucra piese de prelucrat. În circumstanțe normale, rotația burghiului este mișcarea principală, în timp ce mișcarea axială a mașinii de găurit este mișcarea de avans. Mașinile de găurit pot efectua operațiuni de prelucrare a pieselor de prelucrat, găuri înfundate și alte tipuri de găuri și pot îndeplini diferite cerințe de deschidere și precizie prin înlocuirea burghielor cu diametre și tipuri diferite.
În plus, mașina de găurit poate efectua și unele operațiuni simple de găurire și filetare. Cu toate acestea, din cauza limitărilor sale structurale și funcționale, mașinile de găurit nu pot efectua prelucrari complexe de forme pe suprafața pieselor de prelucrat, cum ar fi suprafețe plane, caneluri, roți dințate etc.
Gama de prelucrare a mașinilor de frezat CNC
Mașinile de frezat CNC au o gamă mai largă de capacități de prelucrare. Pot utiliza freze pentru a prelucra suprafețele plane ale pieselor de prelucrat, precum și forme complexe, cum ar fi canelurile și roțile dințate. În plus, mașinile de frezat CNC pot prelucra și piese de prelucrat cu profiluri complexe, cum ar fi suprafețe curbate și suprafețe neregulate, utilizând scule speciale de tăiere și metode de programare.
Comparativ cu mașinile de găurit, mașinile de frezat CNC au o eficiență de prelucrare mai mare, o viteză mai mare și pot obține o precizie de prelucrare și o calitate a suprafeței mai ridicate. Acest lucru a făcut ca mașinile de frezat CNC să fie utilizate pe scară largă în domenii precum fabricarea matrițelor, industria aerospațială și componentele auto.
4. Unelte și accesorii
Scule și accesorii pentru mașini de găurit
Principala unealtă utilizată în mașina de găurit este burghiul, iar forma și dimensiunea burghiului sunt selectate în funcție de cerințele de prelucrare. În procesul de găurire, se utilizează de obicei dispozitive simple, cum ar fi clești, blocuri în V etc., pentru poziționarea și fixarea piesei de prelucrat. Datorită faptului că forța procesată de mașina de găurit este concentrată în principal în direcția axială, designul dispozitivului este relativ simplu, asigurându-se în principal că piesa de prelucrat nu se va mișca sau roti în timpul procesului de găurire.
Scule și accesorii pentru mașini de frezat CNC
Există diverse tipuri de scule așchietoare utilizate în mașinile de frezat CNC, inclusiv freze cu bile, freze frontale, freze frontale etc., pe lângă frezele comune. Diferite tipuri de scule așchietoare sunt potrivite pentru diferite tehnici de prelucrare și cerințe de formă. În frezarea CNC, cerințele de proiectare pentru dispozitive de fixare sunt mai mari, iar factori precum distribuția forței de așchiere, precizia de poziționare a piesei de prelucrat și magnitudinea forței de strângere trebuie luați în considerare pentru a se asigura că piesa de prelucrat nu suferă deplasări și deformări în timpul procesului de prelucrare.
Pentru a îmbunătăți eficiența și precizia prelucrării, mașinile de frezat CNC utilizează de obicei dispozitive și dispozitive de fixare specializate, cum ar fi dispozitive combinate, dispozitive hidraulice etc. În același timp, mașinile de frezat CNC pot realiza, de asemenea, o comutare rapidă a diferitelor scule așchietoare utilizând dispozitive automate de schimbare a sculelor, îmbunătățind în continuare flexibilitatea și eficiența prelucrării.
5. Programare și operațiuni
Programarea și operarea mașinilor de găurit
Programarea unei mașini de găurit este relativ simplă, necesitând de obicei doar setarea unor parametri precum adâncimea de găurire, viteza și avansul. Operatorii pot finaliza procesul de prelucrare acționând manual mânerul sau butonul mașinii-unelte și pot utiliza, de asemenea, un sistem CNC simplu pentru programare și control.
Datorită tehnologiei de procesare relativ simple a mașinilor de găurit, operarea este relativ ușoară, iar cerințele tehnice pentru operatori sunt relativ scăzute. Însă acest lucru limitează și aplicarea mașinilor de găurit în prelucrarea pieselor complexe.
Programarea și operarea mașinilor de frezat CNC
Programarea mașinilor de frezat CNC este mult mai complexă, necesitând utilizarea unui software de programare profesional, cum ar fi MasterCAM, UG etc., pentru a genera programe de prelucrare pe baza desenelor și cerințelor de prelucrare ale pieselor. În timpul procesului de programare, trebuie luați în considerare mulți factori, cum ar fi traiectoria sculei, parametrii de așchiere și secvența procesului, pentru a asigura precizia și eficiența prelucrării.
În ceea ce privește operarea, mașinile de frezat CNC sunt de obicei echipate cu ecrane tactile sau panouri de operare. Operatorii trebuie să fie familiarizați cu interfața de operare și funcțiile sistemului CNC, să poată introduce cu precizie instrucțiuni și parametri și să monitorizeze starea în timpul procesului de prelucrare. Datorită tehnologiei complexe de procesare a mașinilor de frezat CNC, există o cerere mare pentru nivelul tehnic și cunoștințele profesionale ale operatorilor, ceea ce necesită instruire specializată și practică pentru a le stăpâni în mod eficient.
6. Domeniul de aplicare
Scenarii de aplicare a mașinilor de găurit
Datorită structurii simple, costului redus și funcționării convenabile, mașinile de găurit sunt utilizate pe scară largă în unele ateliere mici de prelucrare mecanică, ateliere de întreținere și gospodării individuale de prelucrare. Sunt utilizate în principal pentru prelucrarea pieselor cu structuri simple și cerințe de precizie reduse, cum ar fi piesele de tip găurit, piesele de conectare etc.
În unele întreprinderi de producție în masă, mașinile de găurit pot fi utilizate și pentru procese simple, cum ar fi găurirea găurilor în tablă. Cu toate acestea, pentru prelucrarea de înaltă precizie și a pieselor cu forme complexe, mașinile de găurit nu pot îndeplini cerințele.
Domeniul de aplicare al mașinilor de frezat CNC
Mașinile de frezat CNC au fost utilizate pe scară largă în domenii precum fabricarea matrițelor, industria aerospațială, componentele auto, echipamentele electronice etc., datorită avantajelor lor de precizie ridicată a prelucrării, eficiență ridicată și funcții puternice. Pot fi utilizate pentru a prelucra diverse matrițe de forme complexe, piese de precizie, piese de tip cutie etc. și pot satisface nevoile producției moderne pentru prelucrare de înaltă precizie și eficiență.
În special în unele industrii de producție de înaltă calitate, mașinile de frezat CNC au devenit echipamente cheie indispensabile, jucând un rol important în îmbunătățirea calității produselor, scurtarea ciclurilor de producție și reducerea costurilor.
7. Compararea exemplelor de prelucrare
Pentru a demonstra mai intuitiv diferențele în efectele de prelucrare dintre mașinile de găurit și mașinile de frezat CNC, mai jos vor fi comparate două exemple specifice de prelucrare.
Exemplul 1: Prelucrarea unei piese simple cu placă cu orificii
Prelucrarea cu mașina de găurit: Mai întâi, fixați piesa de prelucrat pe masa de lucru, selectați un burghiu adecvat, reglați adâncimea de găurire și viteza de avans, apoi porniți mașina de găurit pentru prelucrarea găuririi. Deoarece mașinile de găurit pot efectua doar găurire verticală, cerințele privind precizia poziției găurii și calitatea suprafeței nu sunt ridicate, iar eficiența prelucrării este relativ scăzută.
Prelucrarea cu o mașină de frezat CNC: Atunci când se utilizează o mașină de frezat CNC pentru prelucrare, primul pas este modelarea pieselor în 3D și generarea unui program de prelucrare în funcție de cerințele procesului de prelucrare. Apoi, se instalează piesa de prelucrat pe un dispozitiv de fixare dedicat, se introduce programul de prelucrare prin sistemul CNC și se pornește mașina-unealtă pentru prelucrare. Mașinile de frezat CNC pot realiza prelucrarea simultană a mai multor găuri prin programare și pot asigura precizia pozițională și calitatea suprafeței găurilor, îmbunătățind considerabil eficiența prelucrării.
Exemplul 2: Prelucrarea unei piese complexe dintr-o matriță
Prelucrarea cu mașina de găurit: Pentru piesele de matriță cu forme atât de complexe, mașinile de găurit sunt aproape incapabile să finalizeze sarcinile de prelucrare. Chiar dacă sunt prelucrate prin metode speciale, este dificil să se asigure precizia prelucrării și calitatea suprafeței.
Prelucrarea cu freza CNC: Prin utilizarea funcțiilor puternice ale frezelor CNC, este posibilă mai întâi efectuarea prelucrării brute a pieselor matriței, îndepărtarea majorității excesului, apoi efectuarea prelucrării semi-precise și de precizie, obținându-se în cele din urmă piese matrițe de înaltă precizie și calitate. În timpul procesului de prelucrare, se pot utiliza diferite tipuri de scule, iar parametrii de așchiere pot fi optimizați pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării și calitatea suprafeței.
Comparând cele două exemple de mai sus, se poate observa că mașinile de găurit sunt potrivite pentru unele procesări simple de găuri, în timp ce mașinile de frezat CNC sunt capabile să prelucreze diverse forme complexe și piese de înaltă precizie.
8. Rezumat
În concluzie, există diferențe semnificative între mașinile de găurit și mașinile de frezat CNC în ceea ce privește rigiditatea, structura, funcțiile de prelucrare, dispozitivele de fixare a sculelor, operațiunile de programare și domeniile de aplicare. Mașina de găurit are o structură simplă și un cost redus, fiind potrivită pentru prelucrarea simplă a găurilor și a măririi găurilor; mașinile de frezat CNC au caracteristici de înaltă precizie, eficiență ridicată și multifuncționalitate, putând satisface nevoile producției moderne pentru prelucrarea pieselor complexe.
În producția reală, mașinile de găurit sau freza CNC ar trebui selectate în mod rezonabil, pe baza sarcinilor și cerințelor specifice de prelucrare, pentru a obține cel mai bun efect de prelucrare și beneficii economice. În același timp, odată cu progresul continuu al tehnologiei și dezvoltarea industriei prelucrătoare, mașinile de găurit și freza CNC se îmbunătățesc și perfecționează constant, oferind un suport tehnic mai puternic pentru dezvoltarea industriei de prelucrare mecanică.