В областта на съвременната механична обработка, пробивните машини и CNC фрезовите машини са две често срещани и важни машинни инструменти, които имат значителни разлики във функциите, структурата и сценариите на приложение. За да ви предоставим по-задълбочено и по-цялостно разбиране за тези два вида машинни инструменти, производителят на CNC фрезови машини ще ви предостави подробно обяснение по-долу.
1. Твърд контраст
Характеристики на твърдостта на пробивните машини
Пробивната машина е проектирана главно да издържа на големи вертикални сили и относително малки странични сили. Това е така, защото основният метод на обработка на пробивната машина е пробиването, а свредлото пробива предимно вертикално по време на работа, а силата, приложена към детайла, е концентрирана главно в аксиална посока. Поради това конструкцията на пробивната машина е подсилена във вертикална посока, за да се осигури стабилност и да се намалят вибрациите и отклоненията по време на процеса на пробиване.
Въпреки това, поради слабата способност на пробивните машини да издържат на странични сили, това ограничава и тяхното приложение в някои сложни сценарии на обработка. Когато е необходимо да се извърши странична обработка на детайла или когато има значителни странични смущения по време на процеса на пробиване, пробивната машина може да не е в състояние да осигури точност и стабилност на обработката.
Изисквания за твърдост на CNC фрезови машини
За разлика от пробивните машини, CNC фрезовите машини изискват добра твърдост, тъй като силите, генерирани по време на процеса на фрезоване, са по-сложни. Силата на фрезоване включва не само големи вертикални сили, но и трябва да издържа на големи странични сили. По време на процеса на фрезоване контактната площ между фрезата и детайла е голяма и инструментът се върти, докато реже, по хоризонтална посока, което води до сили на фрезоване, действащи в множество посоки.
За да се справят с такива сложни стресови ситуации, структурният дизайн на CNC фрезовите машини обикновено е по-здрав и стабилен. Ключовите компоненти на машинния инструмент, като леглото, колоните и водещите релси, са изработени от високоякостни материали и оптимизирани конструкции, за да се подобри общата твърдост и устойчивост на вибрации. Добрата твърдост позволява на CNC фрезовите машини да поддържат високопрецизна обработка, като същевременно издържат на големи сили на рязане, което ги прави подходящи за обработка на различни сложни форми и високопрецизни части.
2. Структурни различия
Структурни характеристики на пробивните машини
Структурата на пробивната машина е сравнително проста и в повечето случаи, стига да се постигне вертикално подаване, тя може да отговори на изискванията за обработка. Пробивната машина обикновено се състои от тяло на легло, колона, кутия на шпиндела, работна маса и механизъм за подаване.
Леглото е основният компонент на пробивна машина, използван за поддържане и монтаж на други компоненти. Колоната е фиксирана към леглото, за да осигури опора за главната букса. Шпинделната кутия е оборудвана с вретено и механизъм с променлива скорост, който се използва за задвижване на въртенето на свредлото. Работната маса се използва за поставяне на детайлите и може лесно да се регулира и позиционира. Механизмът за подаване е отговорен за контрола на аксиалното движение на свредлото, за да се постигне контрол на дълбочината на пробиване.
Поради сравнително простия метод на обработка на пробивните машини, тяхната структура е сравнително проста и цената им е сравнително ниска. Но тази опростена структура също ограничава функционалността и обхвата на обработка на пробивната машина.
Структурният състав на CNC фрезовите машини
Структурата на CNC фрезовите машини е много по-сложна. Тя не само трябва да постига вертикално подаване, но по-важното е, че трябва да има и хоризонтални надлъжни и напречни функции за подаване. CNC фрезовите машини обикновено са съставени от части като легло, колона, работна маса, седло, кутия на шпиндела, CNC система, система за задвижване на подаването и др.
Леглото и колоната осигуряват стабилна опорна конструкция за машинния инструмент. Работната маса може да се движи хоризонтално, за да се постигне странично подаване. Седлото е монтирано на колоната и може да задвижва шпинделната кутия да се движи вертикално, постигайки надлъжно подаване. Шпинделната кутия е оборудвана с високопроизводителни шпиндели и прецизни устройства за предаване с променлива скорост, за да отговори на изискванията на различни техники на обработка.
CNC системата е основната управляваща част на CNC фрезовата машина, която е отговорна за получаването на програмни инструкции и преобразуването им в сигнали за управление на движението за всяка ос на машинния инструмент, постигайки прецизни действия по обработка. Системата за подаване преобразува инструкциите на CNC системата в действителни движения на работната маса и седалката чрез компоненти като двигатели и винтове, осигурявайки точност на обработката и качество на повърхността.
3. Функция за обработка
Капацитетът на обработка на пробивната машина
Пробивната машина е основно устройство, което използва свредло за пробиване и обработка на детайли. При нормални обстоятелства въртенето на свредлото е основното движение, докато аксиалното движение на пробивната машина е подаващото движение. Пробивните машини могат да извършват проходни отвори, слепи отвори и други обработващи операции върху детайли и могат да отговорят на различни изисквания за отвор и точност, като заменят свредла с различни диаметри и видове.
Освен това, пробивната машина може да извършва и някои прости операции по пробиване и нарязване на резба. Поради структурните и функционалните си ограничения обаче, пробивните машини не са в състояние да извършват обработка на сложни форми върху повърхността на детайли, като например плоски повърхности, канали, зъбни колела и др.
Гамата от обработващи машини с ЦПУ фрези
CNC фрезовите машини имат по-широк спектър от възможности за обработка. Те могат да използват фрези за обработка на плоски повърхности на детайли, както и на сложни форми, като канали и зъбни колела. Освен това, CNC фрезовите машини могат да обработват и детайли със сложни профили, като извити повърхности и неправилни повърхности, като използват специални режещи инструменти и методи за програмиране.
В сравнение с пробивните машини, CNC фрезовите машини имат по-висока ефективност на обработка, по-висока скорост и могат да постигнат по-висока точност на обработка и качество на повърхността. Това прави CNC фрезовите машини широко използвани в области като производството на матрици, аерокосмическата индустрия и автомобилните компоненти.
4. Инструменти и приспособления
Инструменти и приспособления за пробивни машини
Основният инструмент, използван в пробивната машина, е свредлото, а формата и размерът на свредлото се избират според изискванията за обработка. В процеса на пробиване обикновено се използват прости приспособления като клещи, V-образни блокове и др. за позициониране и затягане на детайла. Поради факта, че силата, обработвана от пробивната машина, е концентрирана главно в аксиална посока, конструкцията на приспособлението е сравнително проста, като основно се гарантира, че детайлът няма да се движи или върти по време на процеса на пробиване.
Инструменти и приспособления за CNC фрезови машини
В CNC фрезовите машини се използват различни видове режещи инструменти, включително сферични фрези, крайни фрези, челни фрези и др., в допълнение към обикновените фрези. Различните видове режещи инструменти са подходящи за различни техники на обработка и изисквания за форма. При CNC фрезоването изискванията за проектиране на приспособленията са по-високи и трябва да се вземат предвид фактори като разпределението на силата на рязане, точността на позициониране на детайла и големината на силата на затягане, за да се гарантира, че детайлът няма да претърпи изместване и деформация по време на процеса на обработка.
За да се подобри ефективността и точността на обработката, CNC фрезовите машини обикновено използват специализирани приспособления и устройства, като комбинирани устройства, хидравлични устройства и др. В същото време, CNC фрезовите машини могат да постигнат бързо превключване на различни режещи инструменти чрез използване на устройства за автоматична смяна на инструменти, което допълнително подобрява гъвкавостта и ефективността на обработката.
5. Програмиране и операции
Програмиране и работа с пробивни машини
Програмирането на пробивна машина е сравнително просто, обикновено изисква само задаване на параметри като дълбочина на пробиване, скорост и скорост на подаване. Операторите могат да завършат процеса на обработка, като работят ръчно с дръжката или бутона на машинния инструмент, а също така могат да използват проста CNC система за програмиране и управление.
Поради сравнително простата технология на обработка на пробивните машини, работата е сравнително лесна, а техническите изисквания към операторите са сравнително ниски. Но това също ограничава приложението на пробивните машини при обработката на сложни детайли.
Програмиране и работа с CNC фрезови машини
Програмирането на CNC фрезови машини е много по-сложно и изисква използването на професионален софтуер за програмиране като MasterCAM, UG и др., за генериране на програми за обработка въз основа на чертежите и изискванията за обработка на частите. По време на процеса на програмиране е необходимо да се вземат предвид много фактори, като например траектория на инструмента, параметри на рязане и последователност на процеса, за да се гарантира точност и ефективност на обработката.
По отношение на работата, CNC фрезовите машини обикновено са оборудвани със сензорни екрани или операционни панели. Операторите трябва да са запознати с операционния интерфейс и функциите на CNC системата, да могат точно да въвеждат инструкции и параметри и да следят състоянието по време на процеса на обработка. Поради сложната технология на обработка на CNC фрезовите машини, има високо търсене на техническо ниво и професионални знания от операторите, което изисква специализирано обучение и практика за успешно овладяване.
6. Област на приложение
Сценарии на приложение на пробивни машини
Поради простата си структура, ниската цена и удобната работа, пробивните машини се използват широко в някои малки цехове за механична обработка, работилници за поддръжка и индивидуални домакинства. Използват се главно за обработка на детайли с прости конструкции и ниски изисквания за точност, като например части с отвори, свързващи части и др.
В някои предприятия за масово производство, пробивните машини могат да се използват и за обработка на прости процеси, като например пробиване на отвори в ламарина. Въпреки това, за обработка на високопрецизни и сложни по форма части, пробивните машини не могат да отговорят на изискванията.
Обхват на приложение на CNC фрезови машини
CNC фрезовите машини са широко използвани в области като производство на матрици, аерокосмическа индустрия, автомобилни компоненти, електронно оборудване и др., благодарение на предимствата си за висока точност на обработка, висока ефективност и мощни функции. Те могат да се използват за обработка на различни сложни форми, прецизни части, кутии и др. и могат да отговорят на нуждите на съвременното производство за високопрецизна и високоефективна обработка.
Особено в някои високопроизводителни индустрии, CNC фрезовите машини са се превърнали в незаменимо ключово оборудване, играейки важна роля за подобряване на качеството на продуктите, скъсяване на производствените цикли и намаляване на разходите.
7. Сравнение на примери за обработка
За да се демонстрират по-интуитивно разликите в ефектите от обработката между пробивни машини и CNC фрезови машини, по-долу ще бъдат сравнени два специфични примера за обработка.
Пример 1: Обработка на обикновена част с диафрагма
Обработка с пробивна машина: Първо, фиксирайте детайла върху работната маса, изберете подходящо свредло, регулирайте дълбочината на пробиване и скоростта на подаване и след това стартирайте пробивната машина за обработка на пробиване. Тъй като пробивните машини могат да извършват само вертикално пробиване, изискванията за точност на позицията на отвора и качество на повърхността не са високи, а ефективността на обработката е сравнително ниска.
Обработка с CNC фрезова машина: Когато се използва CNC фрезова машина за обработка, първата стъпка е да се моделират частите в 3D и да се генерира програма за обработка според изискванията на процеса на обработка. След това детайлът се монтира на специално приспособление, програмата за обработка се въвежда чрез CNC системата и машината се стартира за обработка. CNC фрезовите машини могат да постигнат едновременна обработка на множество отвори чрез програмиране и могат да гарантират точността на позициониране и качеството на повърхността на отворите, което значително подобрява ефективността на обработката.
Пример 2: Обработка на сложна част от матрицата
Обработка с пробивна машина: За такива сложни по форма части от матрици, пробивните машини са почти неспособни да изпълнят задачи за обработка. Дори при обработка чрез някои специални методи е трудно да се гарантира точност на обработка и качество на повърхността.
Обработка с CNC фрезова машина: Чрез използване на мощните функции на CNC фрезовите машини е възможно първо да се извърши груба обработка на части от матрици, да се премахне по-голямата част от излишното и след това да се извърши полупрецизна и прецизна обработка, като в крайна сметка се получат високопрецизни и висококачествени части от матрици. По време на процеса на обработка могат да се използват различни видове инструменти и параметрите на рязане могат да бъдат оптимизирани, за да се подобри ефективността на обработката и качеството на повърхността.
Чрез сравняване на горните два примера може да се види, че пробивните машини са подходящи за обработка на някои прости отвори, докато CNC фрезовите машини са способни да обработват различни сложни форми и високопрецизни части.
8. Обобщение
В обобщение, съществуват значителни разлики между пробивните машини и CNC фрезовите машини по отношение на твърдостта, структурата, функциите за обработка, закрепването на инструментите, програмните операции и областите на приложение. Пробивната машина има проста структура и ниска цена и е подходяща за лесно пробиване и обработка на разширяване на отвори; CNC фрезовите машини се характеризират с висока прецизност, висока ефективност и многофункционалност, което им позволява да отговорят на нуждите на съвременното производство за обработка на сложни детайли.
В реалното производство, пробивните машини или CNC фрезовите машини трябва да се избират разумно въз основа на специфичните задачи и изисквания за обработка, за да се постигне най-добър ефект на обработка и икономически ползи. В същото време, с непрекъснатия напредък на технологиите и развитието на преработвателната промишленост, пробивните машини и CNC фрезовите машини също непрекъснато се подобряват и усъвършенстват, осигурявайки по-силна техническа подкрепа за развитието на машинообработващата промишленост.