Zer da CNC fresatzea?

Zer da CNC Fresatzea?

CNC fresaketa, izen osoa Computer Numerical Control Fresatzea da, ordenagailuz kontrolatutako puntu anitzeko ebaketa-erremintak erabiltzen dituen mekanizazio-prozesu bat da, pieza batetik materiala pixkanaka kentzeko eta neurrira diseinatutako pieza edo produktu bat ekoizteko. Prozesua egokia da hainbat material mekanizatzeko, hala nola metala, plastikoa, egurra, eta neurrira diseinatutako pieza eta produktu ugari ekoizteko.
Gaitasun anitz eskuragarri daude doitasuneko CNC mekanizazio zerbitzuen aterkipean, mekanizazio mekanikoa, kimikoa, elektrikoa eta termikoa barne. CNC fresaketa prozesu mekaniko bat da, zulaketa, torneaketa eta beste hainbat mekanizazio prozesu barne hartzen dituena, hau da, materiala pieza batetik bide mekanikoen bidez kentzen da, fresatzeko makina baten ebaketa-erremintaren eraginez adibidez.
Artikulu hau CNC fresatzeko prozesuan zentratzen da, prozesuaren oinarriak azalduz, baita CNC fresatzeko makina baten osagaiak eta erremintak ere. Gainera, artikulu honek fresatzeko hainbat eragiketa aztertzen ditu eta CNC fresatzeko prozesurako alternatibak eskaintzen ditu.

Fresaren definizioa

Zer da fresatzea? Eskuarki mugikorra den mahai baten gainean piezari forma emateko tresna bat erabiltzen duen mekanizazio mota bat da, fresatzeko zenbait makina erreminta higigarriak ere badituzte ere. Fresaketa hasieran langileek egiten zuten eskuzko eragiketa bat zen, baina gaur egun, fresaketa gehiena CNC fresatzeko makinek egiten dute, eta ordenagailuak erabiltzen dituzte fresatzeko prozesua gainbegiratzeko. CNC fresak zehaztasun, zehaztasun eta produktibitate handiagoak eman ditzake, baina eskuzko fresaketa erabilgarria izan daitekeen egoerak daude. Eskuzko fresak trebetasun eta esperientzia tekniko asko eskatzen ditu, eta, beraz, erantzule denbora murrizten da. Gainera, eskuzko errotak merkeagoak direla eta erabiltzaileek ez dutela kezkatu behar makina programatzeko abantaila gehigarria du.

CNC Fresaren ikuspegi orokorra

CNC mekanizazio-prozesu mekaniko tradizionalenak bezala, CNC fresatzeko prozesuek ordenagailuen kontrolak erabiltzen dituzte hutsuneak ebaki eta eratzen dituzten makina-erreminta operatzeko eta manipulatzeko. Gainera, prozesuak CNC mekanizazio prozesu guztien oinarrizko ekoizpen-fase berdinak jarraitzen ditu, besteak beste:

• CAD ereduak diseinatu
• Bihurtu CAD ereduak CNC programetara
• CNC fresatzeko makina konfiguratzea
• Fresatzeko eragiketa bat egin

Zer da CNC Fresatzea?

The CNC fresaketa prozesua 2D edo 3D CAD pieza diseinua sortzearekin hasten da. Ondoren, diseinu osoa CNCarekin bateragarria den fitxategi-formatu batera esportatzen da eta CAM softwareak makinaren mugimendua eta erremintaren mugimendua piezan zehar agintzen dituen CNC makina-programa batean bihurtzen da. Operadoreak CNC programa exekutatu aurretik, CNC fresatzeko makina prestatzen du pieza makina-erremintaren lan-azalera (hau da, mahaian) edo piezaren euskarria (adibidez, morroa) finkatuz eta fresatzeko tresna makinan muntatuz. tresna-ardatza. CNC fresatzeko prozesuak CNC fresatzeko makina horizontal edo bertikalak erabiltzen ditu - fresatzeko aplikazioaren zehaztapenen eta eskakizunen arabera - eta puntu anitzeko (hau da, hortz anitzeko) ebaketa-erreminta birakariak, hala nola fresak eta zulagailuak. Makina prest dagoenean, operadoreak programa bat abiarazten du makinaren interfazearen bidez, makina fresatzeko eragiketa bat egiteko eskatzen diona.

CNC fresatzeko prozesua abiarazitakoan, makina-erreminta ebaketa-erreminta biratzen hasten da, hainbat mila bira minutuko abiaduran. Erabilitako fresatzeko makina motaren eta fresatzeko aplikazioaren eskakizunen arabera, erreminta piezan murgiltzen denean, makinak honako hauetako bat egingo du piezan beharrezko ebakiak egiteko:

1. Elikatu pieza poliki-poliki geldirik dagoen biraka-tresnara
2. Erreminta geldirik dagoen pieza baten gainean mugitzea
3. Erremintaren eta piezaren mugimendu erlatiboa

Eskuzko fresatzeko prozesuaren aurka, CNC fresan, makina-erremintak normalean pieza mugikorra elikatzen du ebaketa-erremintaren biraketaren bidez, ebaketa-erremintaren biraketaz baino. Konbentzio honi atxikitzen zaizkion fresatzeko eragiketei igotzeko fresatzeko eragiketak deitzen zaie, eta kontrako eragiketari, berriz, fresatzeko eragiketa konbentzionalak.
Orokorrean, fresaketa mekanizatutako pieza baten osagarri edo akabera prozesu gisa egokiena da piezaren ezaugarrien definizioa emateko, hala nola zuloak, zirrikitu eta hariak, edo piezen ezaugarriak ekoizteko. Hala ere, prozesua stock materiala hasieratik amaierara moldatzeko ere erabil daiteke. Bi kasuetan, fresatzeko prozesuak pixkanaka materiala kentzen du nahi den forma eta piezaren forma sortzeko. Lehenik eta behin, tresnak pieza txikiak edo txirbilak mozten ditu piezatik gutxi gorabeherako forma bat sortzeko. Pieza gero fresatzen da programazio altuagoan eta zehaztasun handiagoz pieza bere ezaugarri eta zehaztapen zehatzekin amaitzeko. Askotan, amaitutako pieza hainbat aldiz mekanizatu behar da nahi den zehaztasuna eta tolerantzia lortzeko. Geometria konplexuagoak dituzten piezen kasuan, fresatzeko eragiketa amaitutakoan eta pieza neurrira diseinatutako zehaztapenekin ekoitzi ondoren, fresatutako pieza akabera eta prozesatzeko faseetara igarotzen da.
CNC Fresatzeko Eragiketa

CNC fresaketa Doitasun handiko eta tolerantzia handiko piezak ekoizteko egokia den mekanizazio-prozesua da, prototipoetan, behin-behinean, eta produkzio txiki edo ertainetan. Piezak normalean +/- 2 harizpitik +/- 10 harizpi arteko tolerantziarekin fabrikatzen diren arren, fresatzeko makina batzuek +/- 1 harizpi edo are handiagoak dituzten tolerantzia lor ditzakete. Fresatzeko prozesuaren aldakortasunari esker, industria ugaritan erabiltzeko eta piezen ezaugarri eta diseinu ezberdinetarako, zirrikituak, txanflak, hariak eta poltsikoak barne. CNC fresatzeko eragiketa ohikoenak hauek dira:

• Aurpegi fresaketa
• Fresaketa laua
• Angeluzko fresaketa
• Forma fresatzea

aurpegia fresatzea

Ebaketa-erremintaren biraketa-ardatza piezaren gainazalarekiko perpendikularra den aurpegi-fresatzea. Metodo honek perimetroan zein erremintaren aurpegian hortzak dituen aurpegi-errota bat erabiltzen du, non perimetroko hortzak ebakitzeko erabiltzen diren nagusiki eta aurpegiko hortzak akabera aplikazioetarako. Normalean, aurpegi-fresatzea amaitutako piezaren gainazal lauak eta ingerada sortzeko erabiltzen da eta beste fresatzeko prozesuek baino kalitate handiagoko akabera egiteko gai da. Fresatzeko makina bertikal zein horizontalek prozesu hau onartzen dute.
Aurpegiko fresaketa motak muturreko errotak eta alboko errotak erabiltzen dituzte, hurrenez hurren.

Fresaketa laua

Aurpegi-fresaketa, aurpegi-fresaketa edo xafla fresaketa izenez ere ezagutzen dena, ebaketa-erremintaren biraketa-ardatza piezaren gainazalearekiko paraleloa baita. Prozesuak fresaren hortz arruntak erabiltzen ditu periferian ebaketa-eragiketak egiteko. Fresatzeko aplikazioaren zehaztapenen arabera, hala nola ebaketa-sakonera eta piezaren tamaina, ebakigailu estuak eta zabalak daude eskuragarri. Labana estuek ebaki sakonagoak egiteko aukera ematen dute, eta aizto zabalak azalera handiagoak mozteko erabil daitezke. Aurpegi fresatzeko aplikazio batek pieza batetik material kopuru handia kentzea eskatzen badu, operadorea hortz lodiko ebakitzaile bat erabiltzen hasten da, ebaketa-abiadura motelak eta aurrerapen-tasa azkarrak neurrira diseinatutako piezaren gutxi gorabeherako geometria sortzeko. Ondoren, operadoreek hortz finagoko ebakitzaileak, ebaketa-abiadura azkarrak eta aurrerapen-abiadura motelagoak sartzen dituzte amaitutako piezaren xehetasunak sortzeko.

Angeluzko fresaketa

Angeluzko fresaketa ebaketa-erremintaren biraketa-ardatza piezaren gainazaleko angelu batean dagoen tokian dago. Prozesuak angelu bakarreko fresak erabiltzen ditu (mekanizatzen ari den diseinu espezifikoaren arabera angeludunak) ezaugarri angeluarrak sortzeko, hala nola txanflak, zirrikitu eta zirrikituak. Angelu fresatzeko aplikazio ohiko bat usa-buztanak ekoiztea da, 45°, 50°, 55° edo 60°-ko uso-buztan ebakigailuak erabiltzen dituztenak usa-buztanaren diseinuaren arabera.

Forma fresatzea

Profilen fresaketa gainazal, sestra eta profil irregularrak dituzten fresaketa-eragiketei dagokie, hala nola gainazal kurbatu eta lauak dituzten piezak edo gainazal guztiz kurbatuak. Prozesuan aplikazio espezifikoetarako diseinatutako profil edo euli moztekoak erabiltzen dira, hala nola ganbila, ahurra eta izkinako xerra moztekoak. Forma fresatzeko ohiko aplikazio batzuk barrunbe hemisferiko eta erdizirkularrak, aleak eta profilak ekoiztea dira, baita makina bakarreko konfigurazioko diseinu konplexuak eta pieza korapilatsuak ere.

Beste fresatzeko eragiketak

Aurreko eragiketez gain, fresatzeko makinak erabil daitezke beste fresaketa eta mekanizazio eragiketa espezializatu batzuk egiteko. Eskuragarri dauden beste fresatzeko eragiketen adibideak hauek dira:

Urratseko Fresaketa: Urratseko fresaketa makina-erreminta batek bi pieza paralelo edo gehiago ebaketa bakarrean mekanizatzen dituen fresatzeko eragiketari deritzo. Prozesuak bi ebakitzaile erabiltzen ditu makina-ardatz berean, moztekoak piezaren bi aldeetan egon daitezen eta bi aldeak aldi berean fresatu ahal izateko antolatuta.

Fresaketa Konbinatua: Zer da Fresaketa Konbinatua? Fresaketa konbinatua bi erreminta edo gehiagorekin (gehienetan tamaina, forma edo zabalera desberdinetakoak) egiten den fresatzeko eragiketa bat da, makina-arbola berean. Ebakitzaile bakoitzak ebaketa-eragiketa bera egin dezake aldi berean, edo ebaketa-eragiketa desberdinak aldi berean, pieza konplexuagoak ekoizpen-denbora laburragoetan ekoizteko aukera emanez.

Ingerada fresatzea: Sestra fresatzea da makina-erreminta batek pieza baten gainean ebaketa-ibilbidea sortzen duen gainazal bertikal edo inklinatu batean zehar. Prozesuan profilak fresatzeko ekipoak eta ebaketa-tresnak erabiltzen ditu, piezaren gainazalarekiko paraleloak edo perpendikularrak izan daitezkeenak.

Engranaje ebaketa: Engranaje ebaketa fresatzeko eragiketa bat da, engranaje ebakitzaile ebolutiboa erabiltzen duena engranaje-hortzak sortzeko. Fresa hauek profil fresa mota bat dira eta hainbat forma eta tamainatan daude eskuragarri, engranaje diseinu jakin baterako behar den hortz kopuruaren arabera. Prozesu honetan, torneatzeko tresna-bit bereziak ere erabil daitezke engranaje-hortzak sortzeko.

Beste mekanizazio-prozesu batzuk: Fresatzeko makinek fresatzeko erremintak ez diren beste makina-erreminta batzuen erabilera onartzen dutenez, fresatzeaz gain beste mekanizazio-prozesuetarako erabil daitezke, hala nola zulaketa, mandrinaketa, escariadura eta rosketak egiteko.
CNC mekanizazio prozesu gehienak bezala, CNC fresatzeko prozesuak CAD softwarea erabiltzen du hasierako piezaren diseinua sortzeko eta CAM softwarea pieza ekoizteko mekanizazio-argibideak ematen dituen CNC programa sortzeko. Ondoren CNC programa aukeratutako CNC makinan kargatzen da fresatzeko prozesua abiarazteko eta exekutatzeko.

Fresatzeko makinen neurriak

Orokorrean, fresatzeko makinak makina horizontal eta bertikaleko konfigurazioetan banatzen dira eta mugimendu-ardatz kopuruaren arabera bereizten dira.

Fresatzeko makina bertikalean, makinaren ardatza bertikalki orientatuta dago, eta orientazio horizontalean, berriz, fresatzeko ardatza horizontalean kokatzen da. Makina horizontalek fresatzeko garaian ardatzak ere sartzen dituzte euskarri eta egonkortasun gehigarrirako, baita ebaketa-erreminta askori eusteko gaitasuna ere, hala nola gurpilak eta straddle fresan.

Fresatzeko makina bertikal zein horizontalen kontrola erabiltzen den makina motaren araberakoa da. Esaterako, makina batzuek ardatza igo eta jaitsi eta mahaia albotik mugi dezakete, beste makina batzuek, berriz, horizontalki, bertikalki eta biraketaz mugi daitezkeen ardatz eta mahai finko bat dute. Fresatzeko makina bertikalak eta horizontalak aukeratzerakoan, fabrikatzaileek eta dendak fresatzeko aplikazioaren baldintzak kontuan hartu behar dituzte, hala nola fresatu beharreko gainazal kopurua eta piezaren tamaina eta forma. Adibidez, pieza astunak fresatzeko eragiketa horizontaletarako egokiak dira, eta hondoratzeko aplikazioak, berriz, fresatzeko eragiketa bertikalerako. Ekipamendu osagarriak ere eskuragarri daude, makina bertikalak edo horizontalak berritu ditzaketen kontrako prozesuari eusteko.

CNC errota gehienek 3 eta 5 ardatz erabil ditzakete; normalean, XYZ ardatzean errendimendua eskaintzen dute eta (hala badagokio) biraketa ardatzaren inguruan. X eta Y ardatzak mugimendu horizontala adierazten du (planoan ezkerrera eta eskuinera eta aurrera eta aurrera, hurrenez hurren), Z ardatzak mugimendu bertikala adierazten du (gora eta behera mugituz), eta Wk mugimendu horizontala adierazten du. – Ardatzak plano bertikaleko mugimendu diagonala adierazten du. Oinarrizko CNC fresatzeko makinetan, mugimendu horizontala posible da bi ardatzetan (XY), eta eredu berriek mugimendu-ardatz gehigarriak ahalbidetzen dituzte, hala nola 3, 4 eta 5 ardatzeko CNC makinak. Jarraian, mugimendu-ardatz-kopuruaren arabera sailkatutako fresatzeko makinen ezaugarri batzuen ikuspegi orokorra da.

3 ardatza

• Mekanizazio-behar gehienei erantzuteko gai da
• Makina konfiguratzea erraza da.
• Lanpostu bakarra behar da
• Operadoreentzako ezagutza eskakizun handiagoak
• eraginkortasun eta kalitate txikiagoa

4 ardatza

• 3 ardatzeko makinak baino gaitasun hobeak
• 3 ardatzeko makinak baino zehaztasun eta zehaztasun handiagoa
• Makinen konfigurazioa 3 ardatzeko makinak baino konplexuagoa da
• Hiru ardatzeko makina baino garestiagoa

5 ardatza

• Ardatz anitzekin konfigura daiteke (adibidez, 4+1, 3+2 edo 5)
• indartsuago
• Konfigurazioaren arabera, tekla azkarragoak hiru eta lau ardatzeko makinak baino errazagoak dira funtzionatzen
• Kalitate eta zehaztasun maila handiagoa
• Konfigurazioaren arabera, 3 ardatzeko eta 4 ardatzeko mekanizazioa baino motelago dabil
• 3 ardatz eta 4 ardatzeko makinak baino garestiagoa

Erabilitako fresatzeko makina motaren arabera, makina, makina mahaia edo bi osagaiak dinamikoak izan daitezke. Normalean, taula dinamikoak XY ardatzean zehar mugitzen dira, baina gora eta behera ere mugi daitezke ebaketa-sakonera doitzeko, eta ardatz bertikalean edo horizontalean zehar biratu ebaketa zabaltzeko. Erreminta dinamikoak behar dituzten fresatzeko aplikazioetarako, berezko biraketa-mugimenduaz gain, makina-erreminta bertikalki mugitzen da ardatz anitzetan zehar, eta erremintaren zirkunferentzia (punta besterik ez) piezan mozteko aukera ematen du. Askatasun maila handiagoa duten CNC fresatzeko makinek ekoitzitako fresatutako piezen aldakortasun eta konplexutasun handiagoak ahalbidetzen dituzte.

Fresatzeko makina mota

Hainbat fresatzeko makina mota eskuragarri daude mekanizazio aplikazio ezberdinetarako. Makinaren konfigurazioan edo higidura-ardatz-kopuruaren arabera soilik sailkatzeaz gain, fresatzeko makinak beren ezaugarri espezifikoen arabera ere sailka daitezke. Fresatzeko makina ohikoenetako batzuk hauek dira:

• belaun mota
• Ahari mota
• Ohe mota (edo fabrikazio mota)
• planer

Belauna mota: belauneko fresatzeko makinek ardatz finko bat eta belaunak eusten dion jarleku baten gainean bertikalean erregula daitekeen mahaia dituzte. Makinaren posizioaren arabera, belauna zutabean jaitsi eta altxa daiteke. Belauneko erroten adibide batzuk zorukoak eta mahai gaineko errota horizontalak dira.

Ram mota: Ram motako fresatzeko makinek zutabe batean finkatuta dagoen ardatz bat erabiltzen dute, eta horri esker makina XY ardatzean mugi daiteke karkasa mugikor batekin (hau da, RAM). Fresatzeko makina bertikalen bi mota ohikoenak zoruko helburu orokorreko fresatzeko makina horizontalak eta birakariak dira.

Ohe mota: ohe motako fresatzeko makina bat makinan zuzenean finkatutako mahai bat erabiltzen du, pieza Y eta Z ardatzean zehar mugi ez dadin. Pieza ebaketa-erremintaren azpian dago, eta, makinaren arabera, XYZ ardatzean zehar mugi daiteke. Eskuragarri dauden ohe motako fresatzeko makina batzuk alde bakarrekoak, alde bikoak eta alde hirukoikoak dira. Alde bakarreko makinek X edo Y ardatzean zehar mugitzen den ardatz bakarra erabiltzen dute, alde biko makinek, berriz, bi ardatz erabiltzen dituzte, eta hirukoitzeko makinek, berriz, hiru ardatz (bi horizontal eta bat bertikal) XY eta XYZ ardatzean zehar mekanizatzeko. hurrenez hurren.

Planer errotak: Planer errotak ohe erroten antzekoak dira, Y eta Z ardatzean finkatutako mahai bat eta XYZ ardatzean mugi daitekeen ardatza baitute. Hala ere, planeatzaileak aldi berean hainbat makina onartzen ditu (normalean lau gehienez), pieza konplexuen denborak murriztuz.

Eskuragarri dauden fresatzeko makina berezien artean mahai birakaria, danborra eta fresatzeko planetarioak daude. Mahai birakariak fresatzeko makinek mahai zirkular bat dute, ardatz bertikal baten inguruan biratzen dena eta altuera ezberdinetan kokatutako makinak erabiltzen dituzte labaketa eta akabera egiteko. Danbor fresatzeko makina mahai birakariaren makina baten antzekoa da, mahaiari "danborra" deitzen zaion eta ardatz horizontal baten inguruan biratzen duela izan ezik. Makina planetario batean, mahaia finkoa da eta pieza zilindrikoa da. Makina birakaria piezaren gainazalean zehar mugitzen da, barneko zein kanpoko ezaugarriak moztuz, hala nola hariak.

Materialak prozesatzea

CNC fresatzeko prozesua bigarren mailako mekanizazio prozesu gisa erabiltzen da neurrira diseinatutako piezen akabera gaitasunak emateko, baina neurrira diseinatutako piezak eta espezialitateak ekoizteko ere erabil daiteke hasieratik amaierara arte. CNC fresatzeko teknologiak piezak hainbat materialetan mekanizatzeko aukera ematen du, besteak beste:

• Metalak (aleazioak, metal bereziak, metal astunak, etab. barne)
• Plastikoak (termoegonkorrak eta termoplastikoak barne)
• elastomer
• material konposatua
• zura

Mekanizazio prozesu guztietan bezala, hainbat faktore kontuan hartu behar dira fresatzeko aplikazioetarako materiala hautatzeko, hala nola, materialaren propietateak (hau da, gogortasuna, trakzio- eta ebakidura-erresistentzia, eta erresistentzia kimiko eta tenperatura altuko) eta materialaren kostu-eraginkortasuna. prozesatzeko materiala. Irizpide horiek zehazten dute, hurrenez hurren, materiala fresatzeko prozesurako egokia den eta fresatzeko aplikazioaren aurrekontu-murriztapenak. Aukeratutako materialak zehazten du erabilitako makina mota eta haren diseinua, baita makinaren ezarpen optimoak ere ebaketa-abiadura, aurrerapen-abiadura eta ebaketa-sakonera barne.

Beraz, zer da CNC fresatzea?

CNC fresatzea hainbat material mekanizatzeko eta neurrira diseinatutako hainbat pieza ekoizteko egokia den mekanizazio prozesu bat da. Prozesu honek beste mekanizazio prozesu batzuen aldean abantailak izan ditzakeen arren, baliteke fabrikazio-aplikazio guztietarako egokia ez izatea eta beste prozesu batzuk egokiagoak eta errentagarriagoak izan daitezke.

Beste mekanizazio prozesu konbentzional batzuk zulatzea eta torneatzea dira. Fresaketa bezala, zulaketak puntu anitzeko erremintarekin egiten dira (hau da, zulagailu batekin), berriz, torneatzea puntu bakarreko erreminta batekin egiten da. Hala ere, biratzen ari den bitartean, pieza fresatzeko aplikazio batzuek bezala mugitu eta biratu daiteke, zulatzean, pieza geldirik dago zulaketa prozesu osoan zehar.

Ezohiko mekanizazio-prozesu batzuk (hau da, makina-erremintarik erabili gabe, baina oraindik materiala kentzeko prozesu mekanikoekin) ultrasoinuen mekanizazioa, ur-zorrotada ebaketa eta urradura-zurrustadun mekanizazioa dira. Mekanizatu gabeko prozesu ez-konbentzionalek (hau da, mekanizazio-prozesu kimikoak, elektrikoak eta termikoak) beste alternatiba batzuk eskaintzen dituzte makina-erremintarik edo material mekanikorik kentzeko prozesurik erabiltzen ez duten piezen materiala kentzeko, fresaketa kimikoa, baba elektrokimikoa, laser bidezko ebaketa eta plasma-arku-ebaketa barne. . Ezohiko mekanizazio-metodo hauek ohiko mekanizazioarekin askotan posible ez diren pieza konplexuagoak, zorrotzagoak eta espezializatuagoak ekoizten laguntzen dute.