Innen moderne mekanisk bearbeiding er boremaskiner og CNC-fresemaskiner to vanlige og viktige maskinverktøytyper, som har betydelige forskjeller i funksjoner, strukturer og bruksscenarier. For å gi deg en dypere og mer omfattende forståelse av disse to typene maskinverktøy, vil produsenten av CNC-fresemaskiner gi deg en detaljert forklaring nedenfor.
1. Stiv kontrast
Stivhetsegenskapene til boremaskiner
Boremaskinen er hovedsakelig konstruert for å motstå store vertikale krefter, med relativt små sidekrefter. Dette er fordi boremaskinens hovedbearbeidingsmetoder er boring, og borekronen borer hovedsakelig langs vertikal retning under drift, og kraften som påføres arbeidsstykket er hovedsakelig konsentrert i aksial retning. Derfor er boremaskinens struktur styrket i vertikal retning for å sikre stabilitet, redusere vibrasjon og avvik under boreprosessen.
På grunn av boremaskiners svake evne til å motstå sidekrefter, begrenser dette imidlertid også bruken av dem i noen komplekse maskineringsscenarier. Når det er nødvendig å utføre sidemaskinering på arbeidsstykket, eller når det er betydelig sideveis interferens under boreprosessen, kan det hende at boremaskinen ikke er i stand til å sikre maskineringsnøyaktighet og stabilitet.
Stivhetskrav for CNC-fresemaskiner
I motsetning til boremaskiner krever CNC-fresemaskiner god stivhet fordi kreftene som genereres under freseprosessen er mer komplekse. Fresekraften inkluderer ikke bare store vertikale krefter, men må også tåle store sidekrefter. Under freseprosessen er kontaktområdet mellom fresen og arbeidsstykket stort, og verktøyet roterer mens det skjærer langs horisontal retning, noe som resulterer i fresekrefter som virker i flere retninger.
For å håndtere slike komplekse stresssituasjoner er den strukturelle utformingen av CNC-fresemaskiner vanligvis mer robust og stabil. Maskinverktøyets nøkkelkomponenter, som plattform, søyler og føringsskinner, er laget av høyfaste materialer og optimaliserte strukturer for å forbedre den generelle stivheten og vibrasjonsmotstanden. God stivhet gjør det mulig for CNC-fresemaskiner å opprettholde høypresisjonsmaskinering samtidig som de tåler store skjærekrefter, noe som gjør dem egnet for bearbeiding av ulike komplekse former og høypresisjonsdeler.
2. Strukturelle forskjeller
Strukturelle egenskaper ved boremaskiner
Boremaskinens struktur er relativt enkel, og i de fleste tilfeller, så lenge vertikal mating oppnås, kan den oppfylle prosesseringskravene. En boremaskin består vanligvis av et lasteplan, en søyle, en spindelboks, en arbeidsbenk og en matemekanisme.
Benken er den grunnleggende komponenten i en boremaskin, som brukes til å støtte og installere andre komponenter. Søylen er festet på benken for å gi støtte til hovedakselboksen. Spindelboksen er utstyrt med en spindel og en variabel hastighetsmekanisme, som brukes til å drive rotasjonen av borekronen. Arbeidsbenken brukes til å plassere arbeidsstykker og kan enkelt justeres og posisjoneres. Matemekanismen er ansvarlig for å kontrollere den aksiale matebevegelsen til borekronen for å oppnå dybdekontroll av boringen.
På grunn av den relativt enkle bearbeidingsmetoden til boremaskiner, er strukturen deres relativt enkel og kostnaden relativt lav. Men denne enkle strukturen begrenser også boremaskinens funksjonalitet og bearbeidingsområde.
Den strukturelle sammensetningen av CNC-fresemaskiner
Strukturen til CNC-fresemaskiner er mye mer kompleks. Den må ikke bare oppnå vertikal mating, men enda viktigere, den må også ha horisontale langsgående og tverrgående matingsfunksjoner. CNC-fresemaskiner er vanligvis sammensatt av deler som seng, søyle, arbeidsbord, sal, spindelboks, CNC-system, matesystem, etc.
Sokkelen og søylen gir en stabil støttestruktur for maskinverktøyet. Arbeidsbenken kan beveges horisontalt for å oppnå sideveis mating. Sadelen er montert på søylen og kan drive spindelkassen til å bevege seg vertikalt, noe som oppnår langsgående mating. Spindelkassen er utstyrt med høyytelsesspindler og presise variabelhastighetsoverføringer for å oppfylle kravene til ulike prosesseringsteknikker.
CNC-systemet er den viktigste kontrolldelen av CNC-fresemaskinen, som er ansvarlig for å motta programmeringsinstruksjoner og konvertere dem til bevegelseskontrollsignaler for hver akse i maskinverktøyet, for å oppnå presise maskineringshandlinger. Matesystemet konverterer instruksjonene fra CNC-systemet til faktiske bevegelser av arbeidsbordet og sadelen gjennom komponenter som motorer og skruer, noe som sikrer maskineringsnøyaktighet og overflatekvalitet.
3. Behandlingsfunksjon
Boremaskinens prosesseringskapasitet
En boremaskin er hovedsakelig en enhet som bruker en borekrone til å bore og bearbeide arbeidsstykker. Under normale omstendigheter er rotasjonen av borekronen hovedbevegelsen, mens boremaskinens aksiale bevegelse er matebevegelsen. Boremaskiner kan utføre gjennomgående hull, blindhull og andre maskineringsoperasjoner på arbeidsstykker, og kan oppfylle forskjellige krav til åpning og nøyaktighet ved å erstatte borekroner med forskjellige diametre og typer.
I tillegg kan boremaskinen også utføre noen enkle bore- og gjengeoperasjoner. På grunn av sine strukturelle og funksjonelle begrensninger er imidlertid ikke boremaskiner i stand til å utføre kompleks formbearbeiding på overflaten av arbeidsstykker, for eksempel flate overflater, spor, tannhjul osv.
Maskineringsutvalget til CNC-fresemaskiner
CNC-fresemaskiner har et bredere spekter av prosesseringsmuligheter. De kan bruke fresemaskiner til å bearbeide den flate overflaten av arbeidsstykker, samt komplekse former som spor og tannhjul. I tillegg kan CNC-fresemaskiner også bearbeide arbeidsstykker med komplekse profiler, som buede overflater og uregelmessige overflater, ved å bruke spesielle skjæreverktøy og programmeringsmetoder.
Sammenlignet med boremaskiner har CNC-fresemaskiner høyere maskineringseffektivitet, raskere hastighet og kan oppnå høyere maskineringsnøyaktighet og overflatekvalitet. Dette har gjort CNC-fresemaskiner mye brukt innen felt som formproduksjon, luftfart og bilkomponenter.
4. Verktøy og inventar
Verktøy og inventar for boremaskiner
Hovedverktøyet som brukes i boremaskinen er borekronen, og formen og størrelsen på borekronen velges i henhold til prosesseringskravene. I boreprosessen brukes vanligvis enkle festeanordninger som tang, V-blokker osv. for å posisjonere og klemme arbeidsstykket. Fordi kraften som behandles av boremaskinen hovedsakelig er konsentrert i aksial retning, er festeanordningens design relativt enkel, og sikrer hovedsakelig at arbeidsstykket ikke beveger seg eller roterer under boreprosessen.
Verktøy og festeutstyr for CNC-fresemaskiner
Det finnes ulike typer skjæreverktøy som brukes i CNC-fresemaskiner, inkludert kuleendefreser, endefreser, planfreser osv. i tillegg til vanlige fresekuttere. Ulike typer skjæreverktøy er egnet for ulike prosesseringsteknikker og formkrav. Ved CNC-fresing er designkravene for festeanordninger høyere, og faktorer som fordelingen av skjærekraften, arbeidsstykkets posisjoneringsnøyaktighet og størrelsen på klemkraften må vurderes for å sikre at arbeidsstykket ikke opplever forskyvning og deformasjon under maskineringsprosessen.
For å forbedre maskineringseffektiviteten og nøyaktigheten bruker CNC-fresemaskiner vanligvis spesialiserte inventar og inventar, for eksempel kombinasjonsinventar, hydrauliske inventar, etc. Samtidig kan CNC-fresemaskiner også oppnå rask bytte av forskjellige skjæreverktøy ved å bruke automatiske verktøybytteenheter, noe som ytterligere forbedrer fleksibiliteten og effektiviteten i behandlingen.
5. Programmering og drift
Programmering og drift av boremaskiner
Programmeringen av en boremaskin er relativt enkel, og krever vanligvis bare innstilling av parametere som boredybde, hastighet og matehastighet. Operatører kan fullføre maskineringsprosessen ved å manuelt betjene håndtaket eller knappen på maskinverktøyet, og kan også bruke et enkelt CNC-system for programmering og kontroll.
På grunn av den relativt enkle prosesseringsteknologien til boremaskiner er operasjonen relativt enkel, og de tekniske kravene til operatørene er relativt lave. Men dette begrenser også bruken av boremaskiner i kompleks delbehandling.
Programmering og drift av CNC-fresemaskiner
Programmering av CNC-fresemaskiner er mye mer komplekst og krever bruk av profesjonell programmeringsprogramvare som MasterCAM, UG osv. for å generere maskineringsprogrammer basert på tegninger og maskineringskrav for delene. Under programmeringsprosessen må mange faktorer som verktøybane, skjæreparametere og prosesssekvens vurderes for å sikre maskineringsnøyaktighet og effektivitet.
Når det gjelder drift, er CNC-fresemaskiner vanligvis utstyrt med berøringsskjermer eller betjeningspaneler. Operatører må være kjent med betjeningsgrensesnittet og funksjonene til CNC-systemet, kunne legge inn instruksjoner og parametere nøyaktig, og overvåke statusen under maskineringsprosessen. På grunn av den komplekse prosesseringsteknologien til CNC-fresemaskiner er det høye krav til teknisk nivå og faglig kunnskap fra operatører, noe som krever spesialisert opplæring og øvelse for å mestre dette på en god måte.
6. Bruksfelt
Bruksscenarier for boremaskiner
På grunn av sin enkle struktur, lave kostnader og praktiske betjening, er boremaskiner mye brukt i noen små mekaniske prosesseringsverksteder, vedlikeholdsverksteder og individuelle prosesseringshusholdninger. Den brukes hovedsakelig til å bearbeide deler med enkel struktur og lave presisjonskrav, for eksempel hullformede deler, forbindelsesdeler, etc.
I noen masseproduksjonsbedrifter kan boremaskiner også brukes til å bearbeide enkle prosesser, som å bore hull i metallplater. For høypresisjons- og komplekse formdeler kan imidlertid ikke boremaskiner oppfylle kravene.
Bruksområde for CNC-fresemaskiner
CNC-fresemaskiner har blitt mye brukt innen felt som formproduksjon, luftfart, bilkomponenter, elektronisk utstyr, etc. på grunn av fordelene med høy maskineringsnøyaktighet, høy effektivitet og kraftige funksjoner. De kan brukes til å behandle forskjellige komplekse former, presisjonsdeler, boksdeler, etc., og kan møte behovene til moderne produksjon for høy presisjon og høy effektivitetsbehandling.
Spesielt i noen avanserte produksjonsindustrier har CNC-fresemaskiner blitt uunnværlig nøkkelutstyr, og spiller en viktig rolle i å forbedre produktkvaliteten, forkorte produksjonssykluser og redusere kostnader.
7. Sammenligning av maskineringseksempler
For å demonstrere forskjellene i maskineringseffekter mellom boremaskiner og CNC-fresemaskiner på en mer intuitiv måte, vil to spesifikke maskineringseksempler bli sammenlignet nedenfor.
Eksempel 1: Maskinering av en enkel åpningsplatedel
Bearbeiding med boremaskin: Først fester du arbeidsstykket på arbeidsbenken, velger en passende borekrone, justerer boredybden og matehastigheten, og starter deretter boremaskinen for boreprosessering. Fordi boremaskiner kun kan utføre vertikal boring, er kravene til hullposisjonsnøyaktighet og overflatekvalitet ikke høye, og prosesseringseffektiviteten er relativt lav.
CNC-fresemaskinbehandling: Når du bruker en CNC-fresemaskin til bearbeiding, er det første trinnet å modellere delene i 3D og generere et maskineringsprogram i henhold til kravene til maskineringsprosessen. Deretter installerer du arbeidsstykket på en dedikert festeanordning, legger inn maskineringsprogrammet gjennom CNC-systemet og starter maskinverktøyet for maskinering. CNC-fresemaskiner kan oppnå samtidig maskinering av flere hull gjennom programmering, og kan sikre posisjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til hullene, noe som forbedrer maskineringseffektiviteten betraktelig.
Eksempel 2: Bearbeiding av en kompleks formdel
Boremaskinbehandling: Boremaskiner er nesten ute av stand til å fullføre prosesseringsoppgaver for slike komplekse formede støpeformer. Selv om de behandles med spesielle metoder, er det vanskelig å sikre maskineringsnøyaktighet og overflatekvalitet.
CNC-fresemaskinbehandling: Ved å bruke de kraftige funksjonene til CNC-fresemaskiner er det mulig å først utføre grovmaskinering på formdeler, fjerne mesteparten av overflødig materiale, og deretter utføre semi-presisjons- og presisjonsmaskinering, for til slutt å oppnå høypresisjons- og høykvalitets formdeler. Under maskineringsprosessen kan forskjellige typer verktøy brukes, og skjæreparametere kan optimaliseres for å forbedre maskineringseffektiviteten og overflatekvaliteten.
Ved å sammenligne de to eksemplene ovenfor, kan man se at boremaskiner er egnet for enkel hullbehandling, mens CNC-fresemaskiner er i stand til å behandle ulike komplekse former og høypresisjonsdeler.
8. Sammendrag
Oppsummert er det betydelige forskjeller mellom boremaskiner og CNC-fresemaskiner når det gjelder stivhet, struktur, prosesseringsfunksjoner, verktøyfester, programmeringsoperasjoner og bruksområder. Boremaskinen har en enkel struktur og lave kostnader, og er egnet for enkel boring og hullforstørrelsesprosessering; CNC-fresemaskiner har egenskaper med høy presisjon, høy effektivitet og multifunksjonalitet, som kan møte behovene til moderne produksjon for kompleks delbehandling.
I den faktiske produksjonen bør boremaskiner eller CNC-fresemaskiner velges med rimelighet basert på spesifikke prosesseringsoppgaver og krav for å oppnå best mulig prosesseringseffekt og økonomiske fordeler. Samtidig, med den kontinuerlige teknologiske utviklingen og utviklingen av produksjonsindustrien, forbedres og perfeksjoneres også boremaskiner og CNC-fresemaskiner stadig, noe som gir sterkere teknisk støtte til utviklingen av den mekaniske prosesseringsindustrien.