У галузі сучасної механічної обробки свердлильні верстати та фрезерні верстати з ЧПК є двома поширеними та важливими верстатами, які мають суттєві відмінності у функціях, конструкціях та сценаріях застосування. Щоб надати вам глибше та повніше розуміння цих двох типів верстатів, виробник фрезерних верстатів з ЧПК надасть вам детальне пояснення нижче.
1. Жорсткий контраст
Характеристики жорсткості свердлильних машин
Свердлильний верстат в основному розроблений для витримування великих вертикальних сил та відносно невеликих бічних сил. Це пояснюється тим, що основним методом обробки свердлильного верстата є свердління, і свердло під час роботи свердлить переважно у вертикальному напрямку, а сила, що прикладається до заготовки, зосереджена переважно в осьовому напрямку. Тому конструкцію свердлильного верстата було посилено у вертикальному напрямку для забезпечення стійкості, зменшення вібрації та відхилень під час процесу свердління.
Однак, через слабку здатність свердлильних верстатів протистояти бічним силам, це також обмежує їх застосування в деяких складних сценаріях обробки. Коли необхідно виконати бічну обробку заготовки або коли під час процесу свердління є значні бічні перешкоди, свердлильний верстат може не забезпечити точність і стабільність обробки.
Вимоги до жорсткості фрезерних верстатів з ЧПУ
На відміну від свердлильних верстатів, фрезерні верстати з ЧПК вимагають гарної жорсткості, оскільки сили, що виникають під час процесу фрезерування, є більш складними. Сила фрезерування включає не тільки великі вертикальні сили, але й повинна витримувати великі бічні сили. Під час процесу фрезерування площа контакту між фрезою та заготовкою велика, а інструмент обертається під час різання вздовж горизонтального напрямку, в результаті чого сили фрезерування діють у кількох напрямках.
Щоб впоратися з такими складними напруженими ситуаціями, конструктивна конструкція фрезерних верстатів з ЧПК зазвичай є більш міцною та стабільною. Ключові компоненти верстата, такі як станина, колони та напрямні рейки, виготовлені з високоміцних матеріалів та оптимізованих конструкцій для покращення загальної жорсткості та стійкості до вібрацій. Хороша жорсткість дозволяє фрезерним верстатам з ЧПК підтримувати високоточну обробку, витримуючи великі сили різання, що робить їх придатними для обробки різних складних форм та високоточних деталей.
2. Структурні відмінності
Структурні характеристики свердлильних машин
Конструкція свердлильного верстата відносно проста, і в більшості випадків, за умови вертикальної подачі, він може задовольнити вимоги обробки. Свердлильний верстат зазвичай складається з корпусу станини, колони, шпиндельної коробки, робочого столу та механізму подачі.
Станина є основним компонентом свердлильного верстата, що використовується для підтримки та встановлення інших компонентів. Колонка закріплена на станині для забезпечення підтримки головної букси. Шпиндельна букса оснащена шпинделем та механізмом регулювання швидкості, який використовується для обертання свердла. Верстат використовується для розміщення заготовок і його можна легко регулювати та позиціонувати. Механізм подачі відповідає за керування осьовим рухом подачі свердла для досягнення контролю глибини свердління.
Через відносно простий метод обробки свердлильних верстатів їхня конструкція відносно проста, а вартість відносно низька. Але ця проста конструкція також обмежує функціональність та діапазон обробки свердлильного верстата.
Структурний склад фрезерних верстатів з ЧПУ
Конструкція фрезерних верстатів з ЧПК набагато складніша. Вони повинні не лише забезпечувати вертикальну подачу, але, що ще важливіше, також мати функції горизонтальної поздовжньої та поперечної подачі. Фрезерні верстати з ЧПК зазвичай складаються з таких деталей, як станина, колона, робочий стіл, сідло, шпиндельна коробка, система ЧПК, система приводу подачі тощо.
Станина та колона забезпечують стабільну опорну конструкцію для верстата. Верстат може рухатися горизонтально для забезпечення поперечної подачі. Сідло встановлено на колоні та може приводити шпиндель у рух вертикально, забезпечуючи поздовжню подачу. Шпиндель оснащений високопродуктивними шпинделями та точними пристроями передачі зі змінною швидкістю для задоволення вимог різних методів обробки.
Система ЧПК є основною частиною керування фрезерного верстата з ЧПК, яка відповідає за отримання інструкцій програмування та перетворення їх у сигнали керування рухом для кожної осі верстата, забезпечуючи точні дії обробки. Система приводу подачі перетворює інструкції системи ЧПК у фактичні рухи робочого столу та сідла через такі компоненти, як двигуни та гвинти, забезпечуючи точність обробки та якість поверхні.
3. Функція обробки
Обробна потужність бурового верстата
Свердлильний верстат – це, головним чином, пристрій, який використовує свердло для свердління та обробки заготовок. За нормальних обставин обертання свердла є основним рухом, тоді як осьовий рух свердлильного верстата – це рух подачі. Свердлильні верстати можуть виконувати наскрізні отвори, глухі отвори та інші операції обробки заготовок, а також можуть задовольнити різні вимоги до отвору та точності, замінюючи свердла різного діаметра та типу.
Крім того, свердлильний верстат також може виконувати деякі прості операції свердління та нарізання різьби. Однак через свої конструктивні та функціональні обмеження свердлильні верстати не можуть виконувати складну обробку поверхні заготовок, таких як плоскі поверхні, канавки, шестерні тощо.
Асортимент обробних машин на фрезерних верстатах з ЧПУ
Фрезерні верстати з ЧПК мають ширший діапазон можливостей обробки. Вони можуть використовувати фрези для обробки плоских поверхонь заготовок, а також складних форм, таких як канавки та шестерні. Крім того, фрезерні верстати з ЧПК також можуть обробляти заготовки зі складними профілями, такими як криволінійні та нерівні поверхні, за допомогою спеціальних ріжучих інструментів та методів програмування.
Порівняно зі свердлильними верстатами, фрезерні верстати з ЧПК мають вищу ефективність обробки, вищу швидкість та можуть досягати вищої точності обробки та якості поверхні. Це зробило фрезерні верстати з ЧПК широко використовуваними в таких галузях, як виробництво прес-форм, аерокосмічна промисловість та автомобільні компоненти.
4. Інструменти та пристосування
Інструменти та пристосування для свердлильних верстатів
Основним інструментом, що використовується в свердлильному верстаті, є свердло, а форма та розмір свердла вибираються відповідно до вимог обробки. У процесі свердління для позиціонування та затискання заготовки зазвичай використовуються прості пристосування, такі як плоскогубці, V-подібні блоки тощо. Оскільки сила, що обробляється свердлильним верстатом, в основному зосереджена в осьовому напрямку, конструкція пристосування є відносно простою, що головним чином гарантує, що заготовка не рухатиметься або не обертатиметься під час процесу свердління.
Інструменти та пристосування для фрезерних верстатів з ЧПУ
На фрезерних верстатах з ЧПК використовуються різні типи ріжучих інструментів, включаючи кульові кінцеві фрези, торцеві фрези, торцеві фрези тощо, окрім звичайних фрез. Різні типи ріжучих інструментів підходять для різних методів обробки та вимог до форми. У фрезеруванні з ЧПК вимоги до конструкції пристосувань вищі, і необхідно враховувати такі фактори, як розподіл сили різання, точність позиціонування заготовки та величина сили затиску, щоб гарантувати, що заготовка не зазнає зміщення та деформації під час процесу обробки.
Для підвищення ефективності та точності обробки, фрезерні верстати з ЧПК зазвичай використовують спеціалізовані пристосування та кріплення, такі як комбіновані пристосування, гідравлічні пристосування тощо. Водночас, фрезерні верстати з ЧПК також можуть досягати швидкого перемикання різних ріжучих інструментів за допомогою пристроїв автоматичної зміни інструментів, що ще більше підвищує гнучкість та ефективність обробки.
5. Програмування та операції
Програмування та експлуатація свердлильних машин
Програмування свердлильного верстата є відносно простим, зазвичай вимагає лише налаштування таких параметрів, як глибина свердління, швидкість та швидкість подачі. Оператори можуть завершити процес обробки вручну, керуючи ручкою або кнопкою верстата, а також можуть використовувати просту систему ЧПК для програмування та керування.
Завдяки відносно простій технології обробки свердлильних верстатів, експлуатація є відносно легкою, а технічні вимоги до операторів відносно низькі. Але це також обмежує застосування свердлильних верстатів у обробці складних деталей.
Програмування та експлуатація фрезерних верстатів з ЧПУ
Програмування фрезерних верстатів з ЧПК є набагато складнішим, що вимагає використання професійного програмного забезпечення, такого як MasterCAM, UG тощо, для створення програм обробки на основі креслень та вимог до обробки деталей. Під час процесу програмування необхідно враховувати багато факторів, таких як траєкторія інструменту, параметри різання та послідовність процесу, щоб забезпечити точність та ефективність обробки.
Що стосується експлуатації, фрезерні верстати з ЧПК зазвичай оснащені сенсорними екранами або панелями керування. Оператори повинні бути знайомі з інтерфейсом керування та функціями системи ЧПК, вміти точно вводити інструкції та параметри, а також контролювати стан під час процесу обробки. Через складну технологію обробки фрезерних верстатів з ЧПК існує високий попит на технічний рівень та професійні знання операторів, що вимагає спеціалізованої підготовки та практики для успішного опанування.
6. Галузь застосування
Сценарії застосування свердлильних машин
Завдяки своїй простій конструкції, низькій вартості та зручності експлуатації, свердлильні верстати широко використовуються в деяких невеликих механічних обробних майстернях, ремонтних майстернях та окремих обробних господарствах. Вони в основному використовуються для обробки деталей з простою конструкцією та низькими вимогами до точності, таких як деталі з отворами, з'єднувальні деталі тощо.
На деяких підприємствах масового виробництва свердлильні верстати також можуть використовуватися для обробки простих процесів, таких як свердління отворів у листовому металі. Однак для обробки високоточних деталей складної форми свердлильні верстати не можуть задовольнити вимоги.
Сфера застосування фрезерних верстатів з ЧПУ
Фрезерні верстати з ЧПК широко використовуються в таких галузях, як виробництво прес-форм, аерокосмічна промисловість, автомобільні компоненти, електронне обладнання тощо, завдяки своїм перевагам високої точності обробки, високої ефективності та потужних функцій. Вони можуть використовуватися для обробки різних складних форм, прецизійних деталей, коробчастих деталей тощо, і можуть задовольнити потреби сучасного виробництва у високоточній та високоефективній обробці.
Особливо в деяких галузях промислового виробництва фрезерні верстати з ЧПК стали незамінним ключовим обладнанням, відіграючи важливу роль у покращенні якості продукції, скороченні виробничих циклів та зниженні витрат.
7. Порівняння прикладів обробки
Щоб більш інтуїтивно продемонструвати відмінності в ефектах обробки між свердлильними та фрезерними верстатами з ЧПК, нижче буде порівняно два конкретні приклади обробки.
Приклад 1: Обробка простої деталі з діафрагмою
Обробка на свердлильному верстаті: Спочатку закріпіть заготовку на робочому столі, виберіть відповідне свердло, відрегулюйте глибину свердління та швидкість подачі, а потім запустіть свердлильний верстат для обробки свердлінням. Оскільки свердлильні верстати можуть виконувати лише вертикальне свердління, вимоги до точності положення отвору та якості поверхні невисокі, а ефективність обробки відносно низька.
Обробка на фрезерному верстаті з ЧПК: Під час використання фрезерного верстата з ЧПК для обробки першим кроком є моделювання деталей у 3D та створення програми обробки відповідно до вимог процесу обробки. Потім встановіть заготовку на спеціальне пристосування, введіть програму обробки через систему ЧПК та запустіть верстат для обробки. Фрезерні верстати з ЧПК можуть досягати одночасної обробки кількох отворів за допомогою програмування та забезпечувати точність позиціонування та якість поверхні отворів, значно підвищуючи ефективність обробки.
Приклад 2: Обробка складної деталі прес-форми
Обробка на свердлильних верстатах: Для таких складних за формою деталей свердлильні верстати практично не здатні виконувати завдання обробки. Навіть за умови обробки за допомогою спеціальних методів важко забезпечити точність обробки та якість поверхні.
Обробка на фрезерному верстаті з ЧПК: Використовуючи потужні функції фрезерних верстатів з ЧПК, можна спочатку виконати чорнову обробку деталей прес-форм, видалити більшу частину зайвого, а потім виконати напівточну та прецизійну обробку, зрештою отримуючи високоточні та високоякісні деталі прес-форм. Під час процесу обробки можна використовувати різні типи інструментів, а параметри різання можна оптимізувати для підвищення ефективності обробки та якості поверхні.
Порівнюючи два наведені вище приклади, можна побачити, що свердлильні верстати підходять для обробки деяких простих отворів, тоді як фрезерні верстати з ЧПУ здатні обробляти різні складні форми та високоточні деталі.
8. Підсумок
Підсумовуючи, існують суттєві відмінності між свердлильними та фрезерними верстатами з ЧПК з точки зору жорсткості, конструкції, функцій обробки, кріплення інструментів, операцій програмування та галузей застосування. Свердлильний верстат має просту конструкцію та низьку вартість, і підходить для простого свердління та обробки розширених отворів; фрезерні верстати з ЧПК мають характеристики високої точності, високої ефективності та багатофункціональності, що може задовольнити потреби сучасного виробництва для обробки складних деталей.
У реальному виробництві, свердлильні або фрезерні верстати з ЧПК слід вибирати обґрунтовано, виходячи з конкретних завдань обробки та вимог, щоб досягти найкращого ефекту обробки та економічних вигод. Водночас, з постійним розвитком технологій та розвитком обробної промисловості, свердлильні та фрезерні верстати з ЧПК також постійно вдосконалюються та вдосконалюються, забезпечуючи сильнішу технічну підтримку розвитку машинобудівної промисловості.