Узнайте больше о Токарная обработка с ЧПУ в этой статье. Этот контролируемый компьютером процесс обеспечивает эффективность и точность формования материалов для различных отраслей промышленности.

Ознакомьтесь с ключевыми операциями и обслуживаемыми отраслями - от автомобилестроения до производства потребительских товаров. Узнайте об универсальности материалов и получите быстрые ответы на общие вопросы.

По сути, вы узнаете, как токарные станки с ЧПУ преобразуют производство, обеспечивая скорость, точность и инновации.

Краткая история токарной обработки с ЧПУ

Токарная обработка с ЧПУ началась с разработки Парсонсом системы числового управления, которая привела к созданию в Массачусетском технологическом институте первого фрезерного станка с ЧПУ в 1950-х годах.

К 1970-м годам появились токарные станки с ЧПУ, использующие компьютерные программы для точной обработки материалов.

Постоянный прогресс сделал токарные станки с ЧПУ жизненно важными во многих отраслях промышленности, повышая точность и эффективность производства.

Как работает токарная обработка с ЧПУ?

Токарная обработка с ЧПУ - это процесс обработки, при котором материал удаляется из заготовки с помощью прецизионных режущих инструментов.

Заготовка устанавливается на шпиндель токарного станка с ЧПУ, который вращается с высокой скоростью, в то время как массив неподвижных и подвижных режущих инструментов соприкасается с вращающимся материалом, удаляя его в соответствии с программными инструкциями.

Основные компоненты токарной системы с ЧПУ включают невращающийся держатель инструмента, в котором размещается режущий инструмент, называемый револьверной оснасткой, а также оси подачи и рельсовые системы, которые направляют движение револьверной оснастки и связанных с ней инструментов при контакте с материалом детали.

В сочетании друг с другом они позволяют производить точные цилиндрические детали крупного рогатого скота, такие как валы, болты и другие металлические детали в больших количествах с меньшими затратами по сравнению с традиционными методами ручной токарной обработки.

Преимущества токарной обработки с ЧПУ

Токарная обработка с ЧПУ имеет множество преимуществ, которыми вы, возможно, захотите воспользоваться. Вот некоторые из них:

Точность

Токарная обработка с ЧПУ, благодаря своей автоматизированной природе, обеспечивает более высокую точность по сравнению с традиционной обработкой.

Высокоточный процесс обеспечивается оптимизированным программным обеспечением, которое итеративно совершенствует методы производства, минимизируя отходы и трудозатраты и обеспечивая точность размеров в пределах допусков.

Снимая материал с вращающейся заготовки с помощью невращающихся инструментов, токарная обработка с ЧПУ обеспечивает равномерность размеров, в результате чего получаются одинаковые, идентичные изделия, идеально подходящие для беспрепятственной интеграции в различные отрасли промышленности.

Гибкость

Токарная обработка с ЧПУ - это суперсовременная технология, позволяющая легко изготавливать сложные детали. При этом используется множество углов и прочных материалов, что может занять больше времени, чем при использовании обычных методов.

Но токарные центры с ЧПУ могут быстро изготавливать множество одинаковых деталей, повышая гибкость и производительность за счет автоматизации.

Считайте, что фрезерно-токарные системы - это суперинструмент: они сочетают в себе скорость токарной обработки с ЧПУ и геометрическую гибкость, что позволяет быстро изготавливать замысловатые детали.

Безопасность

В токарной обработке с ЧПУ безопасность является ключевым фактором как для работодателя, так и для рабочих. Точность имеет значение, поэтому соблюдение правил безопасности крайне важно.

Это предполагает наличие закрытых машин с ограждениями и использование защитных приспособлений, таких как очки, щитки, защита ушей и перчатки, когда это необходимо.

Производители также соблюдают правила безопасного обращения с материалами в процессе токарной обработки.

Эффективность

Токарная обработка с ЧПУ повышает эффективность производственного процесса, поскольку устраняет необходимость в ручных измерениях, настройках и операциях.

Благодаря итеративному процессу оптимизации в ходе производства, который учитывает используемые ресурсы пропорционально качеству продукции, обработка с ЧПУ обеспечивает быстрое создание деталей при сокращении отходов.

Это способствует повышению общей эффективности при сохранении точности при создании компонентов.

Автоматизация

Токарная обработка с ЧПУ - это вид автоматизированного производства с использованием инструментов с компьютерным управлением, которые сокращают ручной труд.

Автоматизация операций с ЧПУ дает такие преимущества, как эффективность, снижение затрат и улучшение организации работы цеха.

Эти машины и роботы работают точно и стабильно, создавая точные детали без участия человека. Они работают непрерывно с минимальным обслуживанием, обеспечивая круглосуточную работу.

Основные виды токарных работ с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ предлагают широкий спектр функций обработки - от отрезных операций до точного нарезания резьбы.

К ним относятся точение или твердое точение, торцевание, сверление, прорезание канавок, разводка, растачивание, накатка и нарезание резьбы, которые могут использоваться для различных материалов в зависимости от области применения.

Давайте обсудим их дальше!

Поворот или жесткий Тьюринг

Токарная обработка с ЧПУ, также известная как жесткое точение или токарная обработка, предполагает вращение деталей относительно режущего инструмента для создания деталей различной формы.

Этот метод, управляемый компьютером, позволяет получать точные срезы, заменяя шлифовку и позволяя изготавливать сложные формы с большим допуском.

Процесс включает три основных движения режущего инструмента: линейное перемещение по поверхности заготовки (оси X и Z), круговое движение вокруг оси шпинделя (вертикальное) и движение подачи для удаления материала с определенной глубины при врезании в наружный диаметр детали.

Лицо

Торцевание используется для создания гладких, плоских поверхностей на заготовках.

Револьверная головка подводит режущий инструмент к вращающейся заготовке для обработки, а набор параметров позволяет контролировать его точность и аккуратность.

К ним относятся скорость вращения шпинделя, размер инструмента и требования к чистовой обработке, например, к качеству поверхности.

Операции торцевания необходимы для повышения стабильности размеров, чтобы конечный продукт соответствовал всем требуемым спецификациям.

Бурение

Сверление необходимо для точной резки таких материалов, как металл, пластик, дерево, стекло и воск, путем введения режущего инструмента во вращающуюся заготовку. При этом образуются отверстия или полости.

Оно требует точного программирования для точного выравнивания инструмента для получения нужной формы и размера. Сочетание сверления с другими методами, такими как торцевание или растачивание, позволяет добиться сложных форм при сохранении высокой точности.

Сверление с ЧПУ позволяет не только формировать сырьевые блоки в трехмерные поверхности, но и точно регулировать глубину рога и расположение отверстий.

Нанесение канавок

Обработка канавок - неотъемлемая часть токарных операций с ЧПУ, позволяющая получать прецизионные детали с узкими пропилами или канавками заданной глубины на заготовках.

Это многоступенчатый процесс, в котором задействованы различные типы инструментов, такие как концевые фрезы со сферической и корончатой поверхностью, угловые фрезы с регулируемым углом наклона и ножевые лезвия, которые подаются с вращением вдоль поверхности материала для создания отверстий с узкими границами.

Различные материалы, такие как металлы, пластмассы, дерево, стекло и воск, также могут быть подвергнуты этой операции в зависимости от их свойств, касающихся пластичности, которая позволяет придавать им форму или перемещать без каких-либо повреждений.

Расставание

При обработке деталей образуется глубокая выемка в материале для различных видов обработки.

Разделение на части зависит от специализированных технологий, начиная от режущих инструментов, сверл, пильных дисков, сплавов и других ресурсов, стратегически разработанных для резки таких материалов, как металлы, для разделения на части.

Процесс зависит от ограничений по размеру или от конструкции, требующей более глубоких пропилов, чем можно получить с помощью традиционных методов обработки.

Скука

Растачивание - это отделочный процесс в токарной обработке с ЧПУ, при котором используется одноточечный инструмент для линейной подачи во внутренний диаметр существующего отверстия.

Этот метод прецизионной обработки обеспечивает требуемый размер и чистоту обработки точеных деталей с ЧПУ, поскольку позволяет точно контролировать допуски на внутренние размеры в ограниченных пределах.

Поскольку сила резания при растачивании увеличивается, может потребоваться ступенчатое изменение глубины и ширины, чтобы обеспечить сохранность инструмента и равномерную точность обработки каждой заготовки.

Насечка

Накатка - это процесс механической обработки, в котором используются инструментальные методы для формирования регулярных узоров из зубчатых или ромбовидных линий на поверхности цилиндрических заготовок.

Инструмент для накатки прижимает колесо или ролик к материалу под определенным углом, прокатывая углубления по всей его длине и создавая четкие гребни, называемые бусинами, которые пересекаются друг с другом внахлест.

В результате на поверхности заготовки образуется текстура, похожая на рифленый металл, что обеспечивает дополнительное сцепление с поверхностями, требующими надежного контакта, например, с ручными инструментами и деталями защитного оборудования.

Его также можно использовать для добавления декоративных деталей в эстетических целях.

Нарезка резьбы

Резьба предполагает создание спиралевидных канавок в материале для придания ему цилиндрической формы. Этот процесс позволяет эффективно формировать внешнюю резьбу на компонентах или деталях, обеспечивая их более плотное и точное соединение по сравнению с традиционными методами.

Нарезание перпендикулярной резьбы для токарных деталей требует знания различных типов резьбы, таких как контрфорсная, параллельная, трапецеидальная, модифицированный квадратный корень и др.

Развертка

Развертка используется для увеличения существующего отверстия с целью получения точного диаметра и гладкой поверхности.

Он предполагает использование многозубого рифленого инструмента, разработанного для точной и аккуратной резки металла.

Развертывание часто намного точнее сверления благодаря более тонким резам. Кроме того, развертывание обеспечивает соответствие диаметров допускам, указанным инженером или производителем.

В каких отраслях будет востребована токарная обработка с ЧПУ?

От автомобилестроения и авиастроения до производства потребительских товаров - многие отрасли промышленности полагаются на токарные станки с ЧПУ для изготовления прецизионных деталей.

В этом руководстве вы найдете подробную информацию о применении токарных станков с ЧПУ в различных отраслях.

Автомобильная промышленность

С помощью автоматизированных станков создаются сложные детали, такие как компоненты двигателей внутреннего сгорания, детали подвески, фары и выхлопные системы, которые соответствуют самым строгим стандартам.

Электротехническая промышленность

Он используется для производства источников питания, разъемов, портов, переключателей и других компонентов, необходимых в электронном оборудовании, а также небольших печатных плат и сложных деталей трансформаторов.

Аэрокосмическая промышленность

Токарная обработка с ЧПУ позволяет эффективно и точно производить компоненты для самолетов, ракет, вертолетов и космических аппаратов.

Процесс прецизионной обработки позволяет создавать сложные детали, такие как винты, гайки, резьбы, соединительные штифты и крепежные элементы, с неизменно высокой точностью на каждой изготовленной детали.

Медицинская промышленность

Токарные центры с ЧПУ широко используются для производства нестандартных деталей, необходимых для медицинских приборов и оборудования.

Транспортная промышленность

Он используется для создания специализированных или нестандартных компонентов, которые должны отвечать различным стандартам качества, производительности, безопасности и надежности.

Это особенно важно для деталей автомобилей или самолетов, которые должны изготавливаться с особой тщательностью и аккуратностью.

Токарная обработка с ЧПУ также приносит пользу цепочке поставок транспортной отрасли, обеспечивая эффективное производство компонентов, необходимых для различных видов транспортного оборудования.

Нефтегазовая промышленность

Токарные работы с ЧПУ позволяют производить компоненты и оборудование, необходимые для процессов бурения, разведки, добычи и переработки нефти.

Токарные работы с ЧПУ открывают широкие возможности в нефтегазовой промышленности, где требуется создавать нестандартные детали, такие как клапаны, насосы и трубы, а также другие изделия, используемые в этом секторе.

Промышленность потребительских товаров

Токарная обработка с ЧПУ - важный процесс для индустрии потребительских товаров, обеспечивающий высокую точность и аккуратность при производстве нестандартных деталей и компонентов.

Таким образом, технология ЧПУ позволяет производителям изготавливать именно то, что нужно их клиентам, при относительно небольших затратах.

Основные материалы, которые можно использовать при токарной обработке с ЧПУ?

Токарные станки с ЧПУ очень универсальны и могут работать с различными материалами, от металлов до пластмасс, дерева, стекла и даже воска.

Наиболее часто используемые материалы - алюминий, нержавеющая сталь, латунь и другие медные сплавы.

Металлы - алюминий, нержавеющая сталь, латунь, медь и другие.

Токарная обработка с ЧПУ использует различные металлы для точной обработки деталей. Обычно это алюминий, нержавеющая сталь, латунь и медь.

Легкость алюминия и возможность индивидуальной отделки делают его популярным, но он менее прочен, что делает его непригодным для применения в таких высокоточных областях, как аэрокосмическая промышленность.

Нержавеющая сталь отличается ковкостью, долговечностью и коррозионной стойкостью, идеально подходит для сверления и развертывания в потребительских товарах.

Латунь, хотя и не очень прочная, обладает хорошей износостойкостью и способностью к замысловатому дизайну, что делает ее популярной в электротехнике и производстве медицинского оборудования, например, креплений для детских колясок.

Медь, как и другие металлы, используемые в токарной обработке с ЧПУ, имеет свои достоинства. Она ценится за отличную электропроводность и тепловые свойства. Она полезна в производстве электрических компонентов и других видах специализированной обработки.

Пластик

Такие пластики, как нейлон/ПА, полиамиды, ПВХ, ПЭТ и ПЭНД, предпочитают использовать в токарной обработке с ЧПУ благодаря их способности к формованию, что позволяет отказаться от дополнительных процессов.

Станки с ЧПУ не только изготавливают упаковку, но и вырезают из пенопласта различные детали.

Гравировка позволяет выполнять индивидуальную детализацию поверхности. Эти пластики обеспечивают гибкость, экономичность и быстрое производство.

Дерево

Твердые породы дерева, такие как дуб, клен, эбеновое дерево и орех, являются лучшим выбором для токарных станков с ЧПУ, поскольку они прочные, крепкие и хорошо переносят давление.

По сравнению с более мягкими породами дерева или синтетическими материалами твердые породы лучше сохраняют свою форму во время резки, так как они не так сильно деформируются от тепла, выделяемого скоростью вращения токарного станка.

Стекло

Стекло, особенно закаленное стекло с проволочной сеткой, обычно используемое в дверях школ и учреждений, очень хорошо подходит для токарной обработки с ЧПУ.

Оно требует специализированных инструментов и осторожного обращения из-за своей деликатной природы. Токарная обработка стекла с ЧПУ выгодна для изготовления точных шаблонов или пресс-форм, необходимых в производстве медицинских приборов и потребительских товаров.

Воск

Воск для обработки, также известный как твердый воск, представляет собой прочный синтетический воск, смешанный с пластиком.

Исключительная твердость позволяет придавать точные формы, создавать замысловатые рисунки и гладкие поверхности, превосходя пластик, стекло, дерево и металлы по точности и однородности.

Благодаря расширенному программированию он позволяет ускорить производство изделий профессионального класса с детализированными компонентами, устраняя необходимость в последующей обработке, оптимизируя такие параметры, как направление резания и допуски, для эффективного достижения идеальных форм.

Заключение

Токарная обработка с ЧПУ - это высокоточный процесс субтрактивного производства, который чаще всего используется для изготовления таких деталей, как валы, болты и крепежные элементы.

Он обладает многочисленными преимуществами благодаря способности создавать высокоточные детали очень эффективно с помощью режущих инструментов с компьютерным управлением.

Токарная обработка с ЧПУ отличается от фрезерной тем, что режущий инструмент остается неподвижным при подаче во вращающуюся заготовку, а не проходит над ней, как при традиционном фрезеровании.

Токарная обработка с ЧПУ является эффективным решением для многих отраслей промышленности, где требуются высокоточные детали с жесткими допусками на размеры.

Часто задаваемые вопросы

Разница между токарными станками с ЧПУ и токарными станками с ЧПУ

Токарные и фрезерные станки с ЧПУ - это способы резки материала с помощью станков с компьютерным управлением.

Токарные станки с ЧПУ используют вращающиеся инструменты для придания формы материалам, в то время как токарные станки с ЧПУ более совершенны и используют автоматические устройства смены инструментов для выполнения различных задач обработки с высокой точностью.

Токарные станки с ЧПУ сокращают время наладки и лучше справляются со сложными формами, чем традиционные токарные станки. В производстве варианты с ЧПУ предпочтительны для выполнения таких сложных задач, как нарезание резьбы, благодаря точности и экономичности по сравнению с ручными методами.

Какие детали хорошо подходят для токарной обработки с ЧПУ?

Токарная обработка с ЧПУ - это точный метод обработки, используемый для производства цилиндрических деталей.

Благодаря высокой точности этот процесс универсален и позволяет создавать такие компоненты, как стержни, валы, отверстия, канавки, резьбы и сложные детали в изделиях автомобильной, медицинской и нефтегазовой промышленности.

Токарная обработка с ЧПУ и фрезерная обработка с ЧПУ - что лучше?

Выбор между токарной и фрезерной обработкой с ЧПУ зависит от формы, размера и сложности заготовки.

Фрезерные станки с ЧПУ позволяют быстро создавать сложные формы из различных материалов, а токарные станки с ЧПУ - изготавливать цилиндрические объекты с помощью точных инструментов, таких как развертки и сверла.

Фрезерные станки предпочтительны для сложных конструкций с множеством операций, в то время как токарная обработка обеспечивает высокую точность и экономическую эффективность при массовом производстве практически идентичных деталей, таких как винты или болты, благодаря минимальной настройке, необходимой для автоматизированного производства.

В конечном итоге выбор зависит от конкретных требований проекта.

Дорого ли стоит токарная обработка с ЧПУ?

Стоимость токарных работ с ЧПУ зависит от размера, сложности и назначения станка.

Машины промышленного класса стоят от 10 000 евро до сотен тысяч, в то время как любительские модели дешевле, обычно от нескольких тысяч долларов до $20 000.

Операционные расходы в час обычно составляют около 15 евро, но более дорогие автоматизированные машины могут снизить расходы за счет сокращения времени наладки и времени цикла изготовления деталей.

Каковы три основных движения при выполнении токарных работ?

При токарной обработке с ЧПУ точность обеспечивается тремя основными движениями: вращением заготовки с помощью патрона и шпинделя, движением режущего инструмента для таких операций, как торцевание или нарезание резьбы, и подачей, при которой на поверхность заготовки подается давление для точного резания.

Различия между фрезерной и токарной обработкой с ЧПУ

При токарной обработке с ЧПУ используется неподвижный инструмент и вращающаяся деталь, что позволяет создавать цилиндрические формы, такие как валы или штифты, а при фрезерной обработке с ЧПУ используется вращающийся инструмент на неподвижной детали, что позволяет создавать более разнообразные формы, включая сложные 3D-структуры и плоские поверхности.

Токарная обработка отличается повышенной точностью благодаря постоянному вращению, что делает ее более быстрой и экономичной по сравнению с традиционными обрабатывающими центрами, требующими дополнительного времени на наладку.