Che cos'è la macinazione: Definizioni, metodi e processi
Indice dei contenuti
Che cos'è la fresatura?
La fresatura è uno strumento di lavorazione ampiamente utilizzato nelle macchine utensili. Può eseguire la fresatura piana, la fresatura di cavità piane, la fresatura di contorni, la fresatura tridimensionale e di superfici complesse, nonché la foratura, l'alesatura, la filettatura e altre lavorazioni di fori. I centri di lavoro, le unità di produzione flessibili, ecc. sono nati e si sono sviluppati sulla base delle fresatrici CNC.
Che cos'è il processo di fresatura?
L'operazione di fresatura è generalmente suddivisa nelle seguenti fasi
1. Scegliere lo strumento appropriato
La scelta dell'utensile appropriato è la prima fase della fresatura, che prevede la selezione di diversi tipi di utensili in base al materiale, alla forma e alle dimensioni del pezzo da lavorare. La scelta degli utensili da taglio deve basarsi sullo scopo della fresatura, generalmente suddivisa in fresatura per lavorazione grezza e fresatura per lavorazione di precisione.
2. Pezzo fisso
Fissare l'utensile sul piano di lavoro della fresa e assicurarsi che il pezzo sia fissato in modo stabile e affidabile per evitare errori che possono compromettere la qualità e l'efficienza del processo di lavorazione.
3. Impostazione dei parametri di taglio
I parametri di taglio degli utensili di fresatura comprendono la velocità di taglio, l'avanzamento e la profondità di taglio. Determinare i parametri di taglio in base al materiale e alla forma del pezzo per ottenere risultati di lavorazione ottimali.
4. Regolare la posizione dell'utensile e impostare il programma di lavorazione
Regolare l'utensile in una posizione adeguata rispetto al pezzo, assicurandosi che la posizione e l'orientamento dell'utensile corrispondano al pezzo da lavorare. Quindi, inserire il programma di fresatura nella macchina CNC o azionare manualmente la fresatrice per completare la lavorazione.
5. Rimuovere le bave
Dopo la lavorazione, è necessaria un'operazione di rimozione delle bave, che può essere eseguita con utensili da taglio, carta vetrata o macchine.
6. Pulire il pezzo in lavorazione
Infine, è necessario pulire il pezzo lavorato per garantire la qualità del prodotto.
Come funziona la fresatura?
La fresatura è un metodo di lavorazione meccanica che prevede il taglio e la rotazione in modo rapido. Ponendo il pezzo in lavorazione sotto un utensile rotante, questo taglia la superficie del pezzo per ottenere la forma desiderata.
Durante il processo di fresatura, il tagliente si muove sulla superficie del pezzo per rimuovere il materiale in eccesso e ottenere la forma finale. La fresatura è un metodo di lavorazione altamente efficiente e preciso.
Quali sono le applicazioni della fresatura?
La fresatura è uno dei metodi di lavorazione più utilizzati nelle lavorazioni meccaniche e comprende principalmente la fresatura piana e la fresatura di contorno, nonché la foratura, l'espansione, l'alesatura, la svasatura e la filettatura dei pezzi. La fresatura cnc è adatta soprattutto alla lavorazione dei seguenti tipi di pezzi.
Parti piatte
I pezzi piatti si riferiscono a pezzi con superfici di lavorazione parallele o perpendicolari al piano orizzontale e con un certo angolo tra la superficie di lavorazione e il piano orizzontale. Queste superfici di lavorazione possono essere piegate in un piano.
I tre pezzi mostrati nella figura seguente sono tutti pezzi planari. Tra questi, la superficie curva "a" è perpendicolare al piano orizzontale e può essere lavorata con una fresa cilindrica.
Il lato convesso "b" forma un certo angolo con il piano orizzontale e questo tipo di superficie di lavorazione può essere lavorata con una fresa per la formazione di angoli dedicata.
Per il piano inclinato "c", quando le dimensioni del pezzo non sono grandi, è possibile lavorarlo appiattendolo con una piastra inclinata; quando le dimensioni del pezzo sono grandi e l'inclinazione è piccola, il metodo di taglio è comunemente usato anche per la fresatura. A questo punto, sulla superficie di lavorazione rimarranno i segni residui del tagliente del processo di avanzamento, che dovranno essere rimossi con una pinza.
Parti con superficie curva in linea retta
Le superfici curve a linea retta si riferiscono a superfici curve generate dal movimento di linee rette secondo una certa legge. La superficie di lavorazione del pezzo mostrato nella figura seguente è una superficie rettilinea.
Quando la superficie rettilinea passa dalla sezione (1) alla sezione (2), il suo angolo con il piano orizzontale passa uniformemente da 3° 10′ a 2° 32′. Quando si passa dalla sezione (2) alla sezione (3), l'angolo passa uniformemente a 1° 20' e infine alla sezione (4), l'angolo obliquo passa uniformemente a 0°. La superficie lavorata dei pezzi con linee rette e superfici curve non può essere dispiegata in un piano.
Quando si utilizza una fresatrice CNC a quattro o cinque coordinate per lavorare pezzi con linee rette e superfici curve, il momento in cui la superficie lavorata entra in contatto con la circonferenza della fresa è una linea retta. Questo tipo di pezzo può anche essere lavorato approssimativamente con il metodo del taglio in linea su una fresatrice CNC a tre coordinate.
Parti di superficie curve stereoscopiche
I pezzi con una superficie lavorata che è una superficie spaziale sono chiamati pezzi a superficie solida. La superficie di lavorazione di questi pezzi non può essere appiattita e per il taglio si utilizzano generalmente frese a sfera. La superficie di lavorazione è sempre a contatto con la fresa. Se per la lavorazione si utilizzano altri utensili da taglio, possono verificarsi interferenze e le superfici adiacenti possono essere fresate. Le fresatrici CNC a tre coordinate sono generalmente utilizzate per la lavorazione di pezzi curvi tridimensionali, utilizzando i due metodi di lavorazione seguenti.
Metodo di lavorazione del taglio L'utilizzo di una fresatrice CNC a tre coordinate per la lavorazione a due assi a controllo semi-coordinato, ovvero il metodo di taglio in linea. Come mostrato in figura, la fresa a sfera esegue un'elaborazione di interpolazione lineare lungo la curva del piano XY. Dopo aver elaborato una sezione della curva, le curve adiacenti vengono elaborate lungo la direzione X e le curve planari vengono utilizzate per approssimare l'intera superficie in sequenza. La distanza tra le curve adiacenti deve essere scelta in base ai requisiti di rugosità superficiale e al raggio della fresa a sfera. Il raggio della sfera di una fresa a sfera deve essere scelto il più grande possibile per aumentare la rigidità dell'utensile, migliorare la dissipazione del calore e ridurre i valori di rugosità superficiale. Il raggio della testa della fresa quando si lavorano archi concavi deve essere inferiore al raggio di curvatura minimo della superficie lavorata.
Lavorazione a tre assi Adottando una fresatrice CNC a tre assi per la lavorazione a tre assi di collegamento, cioè eseguendo l'interpolazione lineare spaziale. Se si tratta di una forma semisferica, può essere lavorata con il metodo del taglio in linea o con il metodo del collegamento a tre coordinate. A questo punto, la fresatrice CNC utilizza l'interpolazione lineare spaziale con il collegamento delle coordinate X, Y e Z per ottenere una lavorazione sferica, come mostrato nella figura seguente.
Quali materiali sono adatti e non adatti alla fresatura?
Materiali adatti
I materiali utilizzati per la fresatura CNC si dividono solitamente in tre categorie: plastica, metallo morbido e metallo duro. Alcuni esempi di materiali sono alluminio, bronzo, rame, compensato, acciaio, pietra, legno e zinco.
1. I metalli
Per la fresatura CNC si utilizzano sia metalli morbidi che duri. I metalli teneri, come l'alluminio e il bronzo, sono molto adatti alla fresatura CNC perché sono soggetti a rotture e resistenti alla corrosione.
2. Plastica
La plastica è un altro materiale comunemente utilizzato nella fresatura CNC. Sono leggeri, resistenti alla corrosione e possono essere modellati in forme complesse. Sono tipicamente utilizzati in settori come quello automobilistico, sanitario e dei beni di consumo.
3. Altro
Anche altri materiali, come il legno e il compensato, e alcuni materiali compositi sono molto adatti alla lavorazione di fresatura.
Materiali non idonei
1. Materiali di elevata durezza
La fresatura ordinaria non può lavorare materiali di elevata durezza come l'acciaio al tungsteno, le leghe dure, ecc. Questo perché i materiali ad alta durezza hanno requisiti elevati per quanto riguarda la forza di taglio finale e la velocità di taglio delle frese, e gli utensili di fresatura e le attrezzature di lavorazione ordinarie difficilmente riescono a soddisfare questi requisiti.
2. Materiali fragili
Anche i materiali fragili, come la ceramica, il vetro e così via, non sono adatti alla lavorazione di fresatura ordinaria, perché hanno un'elevata durezza ma una scarsa tenacità, che può facilmente formare crepe e tagli, con conseguenti danni al pezzo.
3. Materiali termosensibili
I materiali sensibili al calore, come le materie plastiche e la gomma, non dovrebbero essere lavorati con la fresatura ordinaria, perché il calore generato dal taglio della macchina durante la lavorazione può causare la deformazione del materiale o l'incollaggio termoplastico, compromettendo così la qualità della lavorazione.
Quale industria è adatta alla lavorazione di fresatura?
Industria meccanica
Produzione meccanica La fresatura è ampiamente utilizzata nella produzione meccanica e può essere impiegata per fabbricare vari componenti meccanici. Ad esempio, la fresatura può essere utilizzata per lavorare cuscinetti, ingranaggi, filettature, ecc. Allo stesso tempo, può anche lavorare componenti automobilistici complessi.
Industria aerospaziale
Anche nell'industria aerospaziale la fresatura è un metodo di lavorazione importante. Componenti come le carrozzerie e le ali degli aerei hanno spesso forme curve complesse e la fresatura può soddisfare i requisiti di lavorazione ad alta precisione di questi componenti. Inoltre, la fresatura può essere utilizzata anche per lavorare componenti chiave dei motori degli aerei, come i dischi e le pale delle turbine.
Produzione di automobili
Nella produzione automobilistica, la fresatura è comunemente utilizzata per lavorare componenti chiave come le teste dei cilindri dei motori e gli alberi a gomito. Nella produzione di macchinari in generale, la fresatura è un processo di base comunemente utilizzato per la lavorazione di mandrini di macchine utensili, sedi di cuscinetti, ecc.
Produzione di stampi
Nella produzione di stampi, la fresatura è uno dei metodi di lavorazione più importanti. Lo stampo è solitamente composto da superfici di forma complessa. La fresatura è diventata un processo comune per la produzione di stampi grazie alla sua elevata precisione, all'alta efficienza e alla buona qualità della superficie. Ad esempio, nella produzione di prodotti in plastica, la fresatura è spesso utilizzata per lavorare gli stampi e produrre prodotti in plastica di alta qualità.
La fresatura ha le caratteristiche di alta precisione, buona qualità superficiale ed elevata efficienza di lavorazione, per cui è indispensabile nella lavorazione ad alta precisione. Soprattutto con l'emergere di Fresatura CNC, il ruolo delle tazze chilometriche è fondamentale per la produzione di pezzi in serie di alta precisione.
Che cos'è la fresatrice?
La fresatura ha le caratteristiche di alta precisione, buona qualità superficiale ed elevata efficienza di lavorazione, per cui è indispensabile nella lavorazione ad alta precisione. Soprattutto con l'avvento della fresatura a controllo numerico, il ruolo delle tazze di fresatura è fondamentale per la produzione di pezzi in serie di alta precisione.
Quanti tipi di fresatrici?
1. Classificare per funzione
In base alle loro funzioni, le fresatrici possono essere suddivise in fresatrici ordinarie, fresatrici CNC e centri di lavoro. Le fresatrici ordinarie possono eseguire solo operazioni di fresatura di base, mentre le fresatrici CNC possono eseguire operazioni di fresatura ad alta precisione e ad alta efficienza. I centri di lavoro hanno un grado di automazione più elevato e una gamma più ampia di capacità di lavorazione.
2. Classificare per struttura
In base alla loro struttura, le fresatrici possono essere suddivise in fresatrici orizzontali, fresatrici verticali e fresatrici a portale. L'asse del mandrino della fresatrice orizzontale è parallelo al piano di lavoro, adatto alla lavorazione di parti piane; l'asse del mandrino della fresatrice verticale è perpendicolare al piano di lavoro, adatto alla lavorazione di parti tridimensionali; la fresatrice Longmen è adatta alla lavorazione di parti di grandi dimensioni.
3. Classificare per metodo di controllo
In base al metodo di controllo, le fresatrici possono essere suddivise in fresatrici a controllo meccanico, fresatrici a controllo idraulico e fresatrici a controllo CNC. Le fresatrici a controllo meccanico utilizzano la trasmissione meccanica per il controllo dell'avanzamento, le fresatrici a controllo idraulico utilizzano la trasmissione idraulica per il controllo dell'avanzamento e le fresatrici a controllo CNC utilizzano la tecnologia CNC per il controllo dell'avanzamento.
4. Classificare per metodo di lavorazione
In base al metodo di lavorazione, le fresatrici possono essere suddivise in fresatrici piane, fresatrici curve e fresatrici per profili. Le fresatrici piane sono utilizzate principalmente per la lavorazione di parti piane, le fresatrici curve possono lavorare parti curve e le fresatrici per profili possono eseguire lavorazioni di contorno in base alla forma del pezzo.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra maching e milling?
La lavorazione meccanica comprende generalmente la fresatura, mentre la lavorazione meccanica è un metodo per bloccare un pezzo su una macchina utensile e lavorarlo mediante taglio o pressione. Esistono molti tipi di macchine utensili, tra cui i torni(tornitura cnc), fresatrici, foratrici, smerigliatrici, ecc.
Qual è la tecnica di fresatura preferibile?
La tecnologia di fresatura ad alta velocità a controllo numerico è la tecnologia di fresatura preferita e la sua caratteristica principale è l'elevata efficienza. La sua velocità di taglio può essere aumentata di oltre 10 volte rispetto alla fresatura tradizionale, con notevoli vantaggi anche per l'usura degli utensili e la qualità della superficie. La richiesta di un'elevata velocità di taglio comporta anche requisiti più elevati per le caratteristiche delle macchine utensili, come la rigidità e la rigidità dinamica, che rappresentano un requisito inevitabile per lo sviluppo della progettazione di macchine utensili ad alta velocità.
Perché la macinazione a umido è migliore di quella a secco?
La differenza principale tra la fresatura a secco e quella a umido è l'aggiunta o meno del fluido da taglio. Il fluido da taglio ha funzioni di raffreddamento, lubrificazione, pulizia e rimozione dei trucioli, che svolgono un ruolo importante nel prolungare la vita utile degli utensili da taglio e nel garantire la qualità della lavorazione. Il taglio a secco è un metodo consapevole di taglio senza fluido da taglio per proteggere l'ambiente e ridurre i costi di lavorazione.
La fresatura a secco, che non utilizza fluidi da taglio, ha il vantaggio di risparmiare risorse idriche e ridurre l'inquinamento, ma lo svantaggio di non poter completare le lavorazioni con la stessa efficienza e rapidità della fresatura a umido. Il vantaggio della lavorazione a umido risiede nella sua elevata efficienza e velocità, ma richiede una grande quantità di risorse idriche e rappresenta una sfida per il trattamento delle acque reflue.
La scelta tra fresatura a secco e fresatura a umido dipende dai requisiti specifici di lavorazione, dalle proprietà dei materiali, dai requisiti ambientali e dalle considerazioni sui costi. Per alcuni scenari applicativi specifici, entrambi i metodi presentano vantaggi e limitazioni.
Perché la fresatura è così costosa?
La questione va spiegata sotto tre aspetti: in primo luogo, la fresatura richiede un'elevata precisione, che richiede l'uso di frese di alta qualità, soprattutto quelle prodotte in Germania, molto apprezzate per la loro eccellente qualità e le loro prestazioni. La fresatura di alta qualità comporta naturalmente un aumento del costo delle attrezzature di fresatura. In secondo luogo, la fresatura è un metodo di lavorazione efficiente che utilizza utensili da taglio multilama rotanti per tagliare i pezzi, adatti alla lavorazione di parti piane e curve. A causa della complessità del suo processo, sono necessari tecnici esperti per operare al fine di garantire la qualità e l'efficienza della lavorazione. Il costo del personale è destinato ad aumentare. Inoltre, la lavorazione di fresatura di alta qualità richiede una rigorosa ispezione della qualità per garantire che il prodotto sia conforme ai requisiti, il che comporta costi aggiuntivi.
Quali sono i rischi della fresatura?
1. Ferite da coltello
Gli utensili da taglio sono uno degli strumenti comunemente utilizzati nella fresatura, ma sono anche la parte più pericolosa. Quando l'utensile da taglio si rompe, si frattura o cade durante il processo di lavorazione, può causare lesioni all'operatore e, nei casi più gravi, mettere in pericolo la vita. Pertanto, durante la lavorazione di fresatura, è necessario ispezionare e mantenere rigorosamente gli utensili da taglio per garantirne le buone prestazioni. Allo stesso tempo, l'operatore dovrebbe indossare dispositivi di protezione come caschi e occhiali di sicurezza per ridurre le lesioni.
2. Inquinamento acustico
L'ambiente di lavoro della fresatura è rumoroso e l'esposizione prolungata a questo ambiente rumoroso può facilmente portare a potenziali rischi per la salute causati dall'inquinamento acustico. L'officina di lavorazione dovrebbe adottare strutture di isolamento acustico e gli operatori dovrebbero indossare dispositivi di protezione, come tappi per le orecchie a cancellazione del rumore, per ridurre i danni del rumore al loro organismo.
3, malfunzionamento della macchina
Le fresatrici possono subire vari malfunzionamenti, come il funzionamento instabile della macchina, guasti elettrici, ecc. Se non vengono gestiti tempestivamente, possono causare l'arresto dell'apparecchiatura e gravi perdite di produzione. Pertanto, la manutenzione e la cura delle apparecchiature di fresatura sono molto importanti. Una volta rilevato un malfunzionamento, è necessario indagare e risolvere tempestivamente il problema.
4, polvere di metallo
Durante il processo di fresatura, viene generata una grande quantità di polvere metallica, che non solo influisce sul sistema respiratorio dell'operatore, ma inquina anche le attrezzature e l'ambiente dell'officina. Pertanto, anche il trattamento della polvere metallica è molto importante e le imprese devono adottare misure adeguate per ridurre la generazione e la diffusione della polvere metallica. Allo stesso tempo, gli operatori devono indossare dispositivi di protezione come le maschere per proteggere il loro sistema respiratorio.
5, operazione errata
La fresatura richiede che gli operatori abbiano determinate competenze ed esperienze. Un errore dell'operatore può causare danni alle apparecchiature e lesioni al personale. Pertanto, le imprese devono fornire formazione agli operatori e garantire che i loro livelli di competenza soddisfino determinati requisiti. Allo stesso tempo, devono seguire le procedure operative prescritte per evitare errori.
Conclusione
La fresatura è un processo di taglio ampiamente utilizzato nella produzione, un importante processo di taglio dei metalli con vantaggi quali l'alta efficienza, la precisione e la flessibilità, ed è ampiamente utilizzato in vari settori industriali. Quando si esegue la fresatura, è necessario selezionare frese appropriate, controllare i parametri di lavorazione, assicurare un bloccaggio stabile del pezzo e prestare attenzione all'uso del fluido da taglio per garantire la qualità e l'efficienza della lavorazione. Nel frattempo, con il continuo sviluppo dell'industria manifatturiera, anche la tecnologia di fresatura viene costantemente innovata e migliorata, fornendo un forte sostegno allo sviluppo dell'industria manifatturiera.
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