В области современной механической обработки сверлильные станки и фрезерные станки с ЧПУ являются двумя распространёнными и важными видами станочного оборудования, которые существенно различаются по функциям, конструкции и сферам применения. Чтобы предоставить вам более глубокое и полное представление об этих двух типах станков, производитель фрезерных станков с ЧПУ предоставит вам подробное объяснение ниже.
1. Жесткий контраст
Характеристики жесткости сверлильных станков
Сверлильный станок в первую очередь рассчитан на большие вертикальные нагрузки при относительно небольших боковых. Это обусловлено тем, что основным методом обработки в сверлильном станке является сверление, и сверло в основном сверлит в вертикальном направлении, а усилие, прикладываемое к заготовке, сосредоточено в основном в осевом направлении. Поэтому конструкция сверлильного станка усилена в вертикальном направлении для обеспечения устойчивости, снижения вибрации и отклонения в процессе сверления.
Однако низкая способность сверлильных станков противостоять боковым нагрузкам ограничивает их применение в некоторых сложных условиях обработки. При необходимости боковой обработки заготовки или при наличии значительных боковых помех в процессе сверления сверлильный станок может не обеспечить точность и стабильность обработки.
Требования к жесткости фрезерных станков с ЧПУ
В отличие от сверлильных станков, фрезерные станки с ЧПУ требуют высокой жёсткости, поскольку силы, возникающие при фрезеровании, более сложны. Усилие фрезерования включает в себя не только значительные вертикальные силы, но и должно выдерживать значительные боковые силы. В процессе фрезерования площадь контакта между фрезой и заготовкой велика, и инструмент вращается при резке в горизонтальном направлении, в результате чего силы фрезерования действуют в нескольких направлениях.
Чтобы выдерживать такие сложные нагрузки, конструкция фрезерных станков с ЧПУ, как правило, более прочная и устойчивая. Ключевые компоненты станка, такие как станина, колонны и направляющие, изготовлены из высокопрочных материалов и имеют оптимизированную конструкцию для повышения общей жесткости и виброустойчивости. Высокая жесткость позволяет фрезерным станкам с ЧПУ поддерживать высокую точность обработки, выдерживая большие усилия резания, что делает их пригодными для обработки деталей различной сложной формы и высокоточных деталей.
2.Конструктивные различия
Конструктивные характеристики буровых станков
Конструкция сверлильного станка относительно проста и в большинстве случаев, при условии обеспечения вертикальной подачи, удовлетворяет требованиям обработки. Сверлильный станок обычно состоит из станины, колонны, шпиндельной бабки, рабочего стола и механизма подачи.
Станина является основным компонентом сверлильного станка, используемым для установки и поддержки других компонентов. Колонна закреплена на станине, обеспечивая поддержку главной оси. Шпиндельная коробка оснащена шпинделем и механизмом регулирования скорости, который используется для вращения сверла. Рабочий стол служит для размещения заготовок и легко регулируется и позиционируется. Механизм подачи управляет осевой подачей сверла для обеспечения контроля глубины сверления.
Благодаря относительно простому способу обработки на сверлильных станках, их конструкция относительно проста, а стоимость относительно невысока. Однако эта простота конструкции также ограничивает функциональность и диапазон обработки сверлильного станка.
Конструктивный состав фрезерных станков с ЧПУ
Конструкция фрезерных станков с ЧПУ гораздо сложнее. Они должны обеспечивать не только вертикальную подачу, но, что ещё важнее, горизонтальную, продольную и поперечную. Фрезерные станки с ЧПУ обычно состоят из таких компонентов, как станина, колонна, рабочий стол, суппорт, шпиндельная бабка, система ЧПУ, привод подачи и т. д.
Станина и колонна обеспечивают устойчивую опорную конструкцию для станка. Рабочий стол может перемещаться горизонтально для обеспечения поперечной подачи. Суппорт, установленный на колонне, может приводить шпиндельную бабку в вертикальное положение для обеспечения продольной подачи. Шпиндельная бабка оснащена высокопроизводительными шпинделями и точными приводами с регулируемой скоростью для удовлетворения требований различных технологий обработки.
Система ЧПУ является основным элементом управления фрезерного станка с ЧПУ, отвечая за получение программных инструкций и преобразование их в сигналы управления движением по каждой оси станка, обеспечивая точность обработки. Система привода подачи преобразует инструкции системы ЧПУ в реальные перемещения рабочего стола и суппорта посредством таких компонентов, как двигатели и винты, обеспечивая точность обработки и качество поверхности.
3.Функция обработки
Производительность сверлильного станка
Сверлильный станок — это устройство, использующее сверло для сверления и обработки заготовок. В обычных условиях основным движением является вращение сверла, а осевое перемещение сверлильного станка — подача. Сверлильные станки могут выполнять обработку сквозных и глухих отверстий, а также другие операции, удовлетворяя различным требованиям к апертуре и точности, заменяя сверла различными диаметрами и типами.
Кроме того, сверлильный станок может выполнять некоторые простые операции сверления и нарезания резьбы. Однако, в силу конструктивных и функциональных ограничений, сверлильные станки не способны выполнять сложную обработку поверхностей деталей, например, плоских поверхностей, пазов, зубчатых колес и т. д.
Диапазон обработки фрезерных станков с ЧПУ
Фрезерные станки с ЧПУ обладают более широким спектром возможностей обработки. Они позволяют обрабатывать как плоские поверхности заготовок, так и детали сложной формы, такие как пазы и зубчатые колеса. Кроме того, фрезерные станки с ЧПУ позволяют обрабатывать детали со сложным профилем, например, криволинейные и неровные поверхности, используя специальные режущие инструменты и методы программирования.
По сравнению со сверлильными станками, фрезерные станки с ЧПУ обладают более высокой эффективностью обработки, более высокой скоростью, а также более высокой точностью и качеством поверхности. Благодаря этому фрезерные станки с ЧПУ широко используются в таких областях, как изготовление пресс-форм, аэрокосмическая промышленность и автомобилестроение.
4.Инструменты и приспособления
Инструменты и приспособления для сверлильных станков
Основным инструментом сверлильного станка является сверло, форма и размер которого выбираются в соответствии с требованиями обработки. В процессе сверления для позиционирования и зажима заготовки обычно используются простые приспособления, такие как плоскогубцы, V-образные блоки и т. д. Поскольку усилие, создаваемое сверлильным станком, сосредоточено преимущественно в осевом направлении, конструкция приспособления относительно проста и, главным образом, обеспечивает неподвижность и неподвижность заготовки во время сверления.
Инструменты и приспособления для фрезерных станков с ЧПУ
В фрезерных станках с ЧПУ используются различные типы режущего инструмента, включая сферические концевые фрезы, концевые фрезы, торцевые фрезы и т.д., помимо обычных фрез. Различные типы режущего инструмента подходят для различных методов обработки и требований к форме. При фрезеровании с ЧПУ требования к конструкции оснастки выше, и необходимо учитывать такие факторы, как распределение силы резания, точность позиционирования заготовки и величина усилия зажима, чтобы гарантировать отсутствие смещения и деформации заготовки в процессе обработки.
Для повышения эффективности и точности обработки на фрезерных станках с ЧПУ обычно используются специализированные приспособления и оснастка, такие как комбинированные приспособления, гидравлические приспособления и т. д. В то же время фрезерные станки с ЧПУ также могут осуществлять быструю смену различных режущих инструментов за счет использования устройств автоматической смены инструмента, что еще больше повышает гибкость и эффективность обработки.
5. Программирование и эксплуатация
Программирование и эксплуатация буровых станков
Программирование сверлильного станка относительно простое и обычно требует лишь настройки таких параметров, как глубина сверления, скорость и подача. Операторы могут управлять процессом обработки вручную, управляя рукояткой или кнопкой станка, а также использовать простую систему ЧПУ для программирования и управления.
Благодаря относительно простой технологии обработки на сверлильных станках, эксплуатация станков относительно проста, а технические требования к операторам относительно невысоки. Однако это также ограничивает применение сверлильных станков при обработке сложных деталей.
Программирование и эксплуатация фрезерных станков с ЧПУ
Программирование фрезерных станков с ЧПУ гораздо сложнее и требует использования профессионального программного обеспечения, такого как MasterCAM, UG и т. д., для создания программ обработки на основе чертежей и требований к обработке деталей. В процессе программирования необходимо учитывать множество факторов, таких как траектория инструмента, параметры резания и последовательность обработки, для обеспечения точности и эффективности обработки.
Фрезерные станки с ЧПУ обычно оснащены сенсорными экранами или панелями управления. Операторы должны быть знакомы с интерфейсом управления и функциями системы ЧПУ, уметь точно вводить команды и параметры, а также контролировать состояние процесса обработки. Сложность технологии обработки на фрезерных станках с ЧПУ предъявляет высокие требования к техническому уровню и профессиональным знаниям операторов, для овладения которыми требуется специальная подготовка и практика.
6. Область применения
Сценарии применения буровых станков
Благодаря простоте конструкции, низкой стоимости и удобству эксплуатации сверлильные станки широко используются в небольших механообрабатывающих цехах, ремонтных мастерских и частных домохозяйствах. Они применяются преимущественно для обработки деталей простой конструкции с низкими требованиями к точности, таких как отверстия, соединительные детали и т. д.
На некоторых предприятиях массового производства сверлильные станки могут использоваться и для выполнения простых операций, например, сверления отверстий в листовом металле. Однако для высокоточной обработки деталей сложной формы сверлильные станки не отвечают требованиям.
Область применения фрезерных станков с ЧПУ
Фрезерные станки с ЧПУ широко используются в таких областях, как производство пресс-форм, аэрокосмическая промышленность, автомобильная промышленность, электронное оборудование и т. д., благодаря своим преимуществам, таким как высокая точность обработки, высокая эффективность и широкий функционал. Они подходят для обработки различных пресс-форм сложной формы, прецизионных деталей, корпусных деталей и т. д., удовлетворяя потребности современного производства в высокоточной и высокопроизводительной обработке.
Особенно в некоторых высокотехнологичных производственных отраслях фрезерные станки с ЧПУ стали незаменимым ключевым оборудованием, играя важную роль в повышении качества продукции, сокращении производственных циклов и снижении затрат.
7. Сравнение примеров обработки
Для того чтобы более наглядно продемонстрировать различия в эффектах обработки на сверлильных станках и фрезерных станках с ЧПУ, ниже будут сопоставлены два конкретных примера обработки.
Пример 1: Обработка простой детали пластины с отверстием
Обработка на сверлильном станке: сначала закрепляют заготовку на верстаке, выбирают подходящее сверло, регулируют глубину сверления и подачу, а затем запускают сверлильный станок для обработки. Поскольку сверлильные станки могут выполнять только вертикальное сверление, требования к точности расположения отверстий и качеству поверхности невысоки, а производительность обработки относительно низкая.
Обработка на фрезерном станке с ЧПУ: При использовании фрезерного станка с ЧПУ первым шагом является 3D-моделирование детали и создание программы обработки в соответствии с требованиями процесса. Затем заготовка устанавливается на специальное приспособление, программа обработки задается в системе ЧПУ и запускается станок. Фрезерные станки с ЧПУ позволяют одновременно обрабатывать несколько отверстий благодаря программированию, обеспечивая точность позиционирования и качество поверхности отверстий, что значительно повышает эффективность обработки.
Пример 2: Обработка сложной детали пресс-формы
Обработка на сверлильных станках: Для деталей пресс-форм такой сложной формы сверлильные станки практически не подходят. Даже при использовании специальных методов обработки сложно гарантировать точность обработки и качество поверхности.
Обработка на фрезерном станке с ЧПУ: Используя мощные функции фрезерных станков с ЧПУ, можно сначала выполнить черновую обработку деталей пресс-форм, удалить большую часть излишков, а затем выполнить полуточную и прецизионную обработку, в конечном итоге получая высокоточные и качественные детали пресс-форм. В процессе обработки можно использовать различные типы инструментов и оптимизировать параметры резания для повышения эффективности обработки и качества поверхности.
Сравнивая два приведенных выше примера, можно увидеть, что сверлильные станки подходят для обработки некоторых простых отверстий, в то время как фрезерные станки с ЧПУ способны обрабатывать различные сложные формы и высокоточные детали.
8. Резюме
Подводя итог, можно сказать, что между сверлильными станками и фрезерными станками с ЧПУ существуют существенные различия с точки зрения жёсткости, конструкции, функций обработки, крепления инструмента, программирования операций и областей применения. Сверлильный станок отличается простотой конструкции и низкой стоимостью, подходит для простых операций сверления и расширения отверстий; фрезерные станки с ЧПУ обладают высокой точностью, эффективностью и многофункциональностью, что позволяет удовлетворить потребности современного производства в обработке сложных деталей.
В условиях реального производства выбор сверлильных станков или фрезерных станков с ЧПУ должен осуществляться обоснованно, исходя из конкретных задач и требований обработки, для достижения наилучшего результата и экономической выгоды. В то же время, в связи с непрерывным развитием технологий и обрабатывающей промышленности, сверлильные станки и фрезерные станки с ЧПУ также постоянно совершенствуются, обеспечивая более надежную техническую поддержку развитию машинообрабатывающей промышленности.