Nel campo della moderna lavorazione meccanica, le trapani e le fresatrici CNC sono due macchine utensili comuni e importanti, che presentano differenze significative in termini di funzioni, strutture e scenari applicativi. Per offrirvi una comprensione più approfondita e completa di queste due tipologie di macchine utensili, il produttore di fresatrici CNC vi fornirà di seguito una spiegazione dettagliata.
1. Contrasto rigido
Le caratteristiche di rigidità delle macchine perforatrici
La perforatrice è progettata principalmente per resistere a elevate forze verticali, con forze laterali relativamente ridotte. Questo perché il metodo di lavorazione principale della perforatrice è la foratura, e la punta perfora principalmente lungo la direzione verticale durante il funzionamento, e la forza applicata al pezzo è concentrata principalmente in direzione assiale. Pertanto, la struttura della perforatrice è stata rinforzata in direzione verticale per garantire stabilità e ridurre vibrazioni e deviazioni durante il processo di foratura.
Tuttavia, la scarsa capacità delle foratrici di resistere alle forze laterali ne limita l'applicazione in alcuni scenari di lavorazione complessi. Quando è necessario eseguire lavorazioni laterali sul pezzo o quando si verificano significative interferenze laterali durante il processo di foratura, la foratrice potrebbe non essere in grado di garantire precisione e stabilità di lavorazione.
Requisiti di rigidità per fresatrici CNC
A differenza delle foratrici, le fresatrici CNC richiedono una buona rigidità perché le forze generate durante il processo di fresatura sono più complesse. La forza di fresatura non include solo elevate forze verticali, ma deve anche resistere a elevate forze laterali. Durante il processo di fresatura, l'area di contatto tra la fresa e il pezzo in lavorazione è ampia e l'utensile ruota durante il taglio lungo la direzione orizzontale, con conseguente azione delle forze di fresatura in più direzioni.
Per far fronte a situazioni di stress così complesse, la progettazione strutturale delle fresatrici CNC è solitamente più robusta e stabile. I componenti chiave della macchina utensile, come il basamento, le colonne e le guide, sono realizzati con materiali ad alta resistenza e strutture ottimizzate per migliorare la rigidità complessiva e le prestazioni di resistenza alle vibrazioni. Un'elevata rigidità consente alle fresatrici CNC di mantenere un'elevata precisione di lavorazione pur sopportando elevate forze di taglio, rendendole adatte alla lavorazione di varie forme complesse e di componenti ad alta precisione.
2. Differenze strutturali
Caratteristiche strutturali delle macchine perforatrici
La struttura della perforatrice è relativamente semplice e, nella maggior parte dei casi, purché si ottenga un avanzamento verticale, è in grado di soddisfare i requisiti di lavorazione. Una perforatrice è solitamente composta da un corpo base, una colonna, una scatola porta-mandrino, un banco di lavoro e un meccanismo di avanzamento.
Il basamento è il componente base di una perforatrice, utilizzato per supportare e installare altri componenti. La colonna è fissata al basamento per supportare la scatola dell'asse principale. La scatola del mandrino è dotata di un mandrino e di un meccanismo a velocità variabile, che viene utilizzato per azionare la rotazione della punta del trapano. Il banco di lavoro viene utilizzato per posizionare i pezzi e può essere facilmente regolato e posizionato. Il meccanismo di avanzamento è responsabile del controllo del movimento di avanzamento assiale della punta del trapano per ottenere il controllo della profondità di foratura.
Grazie al metodo di lavorazione relativamente semplice, le perforatrici sono strutturalmente relativamente semplici e il loro costo è relativamente basso. Tuttavia, questa semplicità strutturale ne limita anche la funzionalità e la gamma di lavorazioni.
La composizione strutturale delle fresatrici CNC
La struttura delle fresatrici CNC è molto più complessa. Non solo devono raggiungere l'avanzamento verticale, ma, cosa ancora più importante, devono anche avere funzioni di avanzamento longitudinale e trasversale orizzontale. Le fresatrici CNC sono solitamente composte da componenti come il basamento, la colonna, il tavolo di lavoro, la slitta, la scatola del mandrino, il sistema CNC, il sistema di azionamento dell'avanzamento, ecc.
Il basamento e la colonna forniscono una struttura di supporto stabile per la macchina utensile. Il banco di lavoro può muoversi orizzontalmente per ottenere l'avanzamento laterale. La slitta è installata sulla colonna e può azionare il mandrino per muoversi verticalmente, ottenendo l'avanzamento longitudinale. Il mandrino è dotato di mandrini ad alte prestazioni e precisi dispositivi di trasmissione a velocità variabile per soddisfare i requisiti delle diverse tecniche di lavorazione.
Il sistema CNC è il componente di controllo centrale della fresatrice CNC, responsabile della ricezione delle istruzioni di programmazione e della loro conversione in segnali di controllo del movimento per ciascun asse della macchina utensile, ottenendo lavorazioni precise. Il sistema di azionamento dell'avanzamento converte le istruzioni del sistema CNC in movimenti effettivi del tavolo di lavoro e della slitta tramite componenti come motori e viti, garantendo precisione di lavorazione e qualità superficiale.
3. Funzione di elaborazione
La capacità di lavorazione della macchina perforatrice
Un trapano è principalmente un dispositivo che utilizza una punta per forare e lavorare i pezzi. In circostanze normali, la rotazione della punta è il movimento principale, mentre il movimento assiale del trapano è il movimento di avanzamento. I trapani possono eseguire fori passanti, fori ciechi e altre lavorazioni sui pezzi, e possono soddisfare diverse esigenze di apertura e precisione sostituendo punte con diametri e tipologie diversi.
Inoltre, la perforatrice può anche eseguire semplici operazioni di foratura e maschiatura. Tuttavia, a causa dei suoi limiti strutturali e funzionali, non è in grado di eseguire lavorazioni di forme complesse sulla superficie dei pezzi, come superfici piane, scanalature, ingranaggi, ecc.
La gamma di lavorazioni delle fresatrici CNC
Le fresatrici CNC offrono una gamma più ampia di capacità di lavorazione. Possono utilizzare frese per lavorare sia superfici piane dei pezzi, sia forme complesse come scanalature e ingranaggi. Inoltre, le fresatrici CNC possono lavorare anche pezzi con profili complessi, come superfici curve e irregolari, utilizzando utensili da taglio speciali e metodi di programmazione.
Rispetto alle foratrici, le fresatrici CNC offrono una maggiore efficienza di lavorazione, una maggiore velocità e possono raggiungere una maggiore precisione di lavorazione e una migliore qualità superficiale. Ciò ha reso le fresatrici CNC ampiamente utilizzate in settori come la produzione di stampi, l'industria aerospaziale e la componentistica automobilistica.
4. Strumenti e attrezzature
Utensili e dispositivi per trapani
L'utensile principale utilizzato nella perforatrice è la punta, la cui forma e dimensione vengono selezionate in base alle esigenze di lavorazione. Nel processo di foratura, per posizionare e bloccare il pezzo vengono solitamente utilizzati semplici dispositivi di fissaggio come pinze, blocchi a V, ecc. Poiché la forza applicata dalla perforatrice è concentrata principalmente in direzione assiale, il design del dispositivo di fissaggio è relativamente semplice, garantendo principalmente che il pezzo non si muova o ruoti durante il processo di foratura.
Utensili e dispositivi per fresatrici CNC
Nelle fresatrici CNC vengono utilizzati vari tipi di utensili da taglio, tra cui frese a testa sferica, frese a candela, frese a spianare, ecc., oltre alle comuni frese. Diversi tipi di utensili da taglio sono adatti a diverse tecniche di lavorazione e requisiti di forma. Nella fresatura CNC, i requisiti di progettazione per le attrezzature sono più elevati e fattori come la distribuzione della forza di taglio, la precisione di posizionamento del pezzo e l'entità della forza di serraggio devono essere considerati per garantire che il pezzo non subisca spostamenti e deformazioni durante il processo di lavorazione.
Per migliorare l'efficienza e la precisione della lavorazione, le fresatrici CNC utilizzano solitamente attrezzature e dispositivi specializzati, come attrezzature combinate, attrezzature idrauliche, ecc. Allo stesso tempo, le fresatrici CNC possono anche ottenere una rapida sostituzione di diversi utensili da taglio utilizzando dispositivi di cambio utensile automatico, migliorando ulteriormente la flessibilità e l'efficienza della lavorazione.
5. Programmazione e operazioni
Programmazione e funzionamento delle macchine perforatrici
La programmazione di una perforatrice è relativamente semplice e richiede solitamente solo l'impostazione di parametri come profondità di foratura, velocità e avanzamento. Gli operatori possono completare il processo di lavorazione azionando manualmente la leva o il pulsante della macchina utensile e possono anche utilizzare un semplice sistema CNC per la programmazione e il controllo.
Grazie alla tecnologia di lavorazione relativamente semplice delle foratrici, il funzionamento è relativamente semplice e i requisiti tecnici per gli operatori sono relativamente bassi. Tuttavia, questo limita anche l'impiego delle foratrici nella lavorazione di componenti complessi.
Programmazione e funzionamento di fresatrici CNC
La programmazione delle fresatrici CNC è molto più complessa e richiede l'utilizzo di software di programmazione professionali come MasterCAM, UG, ecc., per generare programmi di lavorazione basati sui disegni e sui requisiti di lavorazione dei pezzi. Durante il processo di programmazione, è necessario considerare molti fattori, come il percorso utensile, i parametri di taglio e la sequenza di processo, per garantire precisione ed efficienza nella lavorazione.
In termini di funzionamento, le fresatrici CNC sono solitamente dotate di touch screen o pannelli di controllo. Gli operatori devono avere familiarità con l'interfaccia operativa e le funzioni del sistema CNC, essere in grado di immettere con precisione istruzioni e parametri e monitorare lo stato durante il processo di lavorazione. A causa della complessa tecnologia di lavorazione delle fresatrici CNC, vi è un'elevata richiesta di livello tecnico e conoscenze professionali da parte degli operatori, che richiedono formazione specializzata e pratica per padroneggiarle in modo efficiente.
6、 Campo di applicazione
Scenari applicativi delle macchine perforatrici
Grazie alla loro struttura semplice, al basso costo e alla praticità d'uso, le trapani sono ampiamente utilizzate in piccole officine meccaniche, officine di manutenzione e piccole aziende di lavorazione. Sono utilizzate principalmente per la lavorazione di componenti con strutture semplici e bassi requisiti di precisione, come componenti forati, elementi di collegamento, ecc.
In alcune aziende di produzione di massa, le trapani possono essere utilizzate anche per lavorazioni semplici, come la foratura di lamiere. Tuttavia, per la lavorazione di pezzi di forma complessa e ad alta precisione, le trapani non possono soddisfare i requisiti.
Campo di applicazione delle fresatrici CNC
Le fresatrici CNC sono ampiamente utilizzate in settori come la produzione di stampi, l'industria aerospaziale, la componentistica automobilistica, le apparecchiature elettroniche, ecc., grazie ai vantaggi di elevata precisione di lavorazione, elevata efficienza e potenti funzioni. Possono essere utilizzate per lavorare stampi di varie forme complesse, componenti di precisione, componenti di scatole, ecc. e possono soddisfare le esigenze della produzione moderna in termini di alta precisione ed efficienza.
Soprattutto in alcuni settori manifatturieri di fascia alta, le fresatrici CNC sono diventate attrezzature chiave indispensabili, svolgendo un ruolo importante nel migliorare la qualità del prodotto, abbreviare i cicli di produzione e ridurre i costi.
7、 Confronto degli esempi di lavorazione
Per dimostrare in modo più intuitivo le differenze negli effetti di lavorazione tra trapani e fresatrici CNC, di seguito verranno confrontati due esempi specifici di lavorazione.
Esempio 1: Lavorazione di una semplice parte di piastra di foro
Lavorazione con trapano: per prima cosa, fissare il pezzo sul banco di lavoro, selezionare una punta adatta, regolare la profondità di foratura e la velocità di avanzamento, quindi avviare il trapano per la foratura. Poiché i trapani possono eseguire solo forature verticali, i requisiti di precisione della posizione del foro e qualità della superficie non sono elevati e l'efficienza di lavorazione è relativamente bassa.
Lavorazione con fresatrice CNC: quando si utilizza una fresatrice CNC per la lavorazione, il primo passo è modellare i pezzi in 3D e generare un programma di lavorazione in base ai requisiti del processo. Quindi, installare il pezzo su un'attrezzatura dedicata, inserire il programma di lavorazione tramite il sistema CNC e avviare la macchina utensile per la lavorazione. Le fresatrici CNC possono eseguire la lavorazione simultanea di più fori tramite programmazione e possono garantire la precisione di posizionamento e la qualità superficiale dei fori, migliorando notevolmente l'efficienza di lavorazione.
Esempio 2: Elaborazione di una parte di stampo complessa
Lavorazione con foratrice: per componenti di stampi dalla forma così complessa, le foratrici sono praticamente incapaci di completare le lavorazioni. Anche se lavorate con metodi speciali, è difficile garantire la precisione della lavorazione e la qualità della superficie.
Lavorazione con fresatrici CNC: sfruttando le potenti funzioni delle fresatrici CNC, è possibile eseguire prima la sgrossatura sui componenti dello stampo, rimuovere la maggior parte dell'eccesso e quindi eseguire lavorazioni di semi-precisione e precisione, ottenendo infine componenti dello stampo di alta precisione e qualità. Durante il processo di lavorazione, è possibile utilizzare diversi tipi di utensili e ottimizzare i parametri di taglio per migliorare l'efficienza di lavorazione e la qualità superficiale.
Confrontando i due esempi precedenti, si può notare che le trapani sono adatte per la lavorazione di fori semplici, mentre le fresatrici CNC sono in grado di lavorare varie forme complesse e parti ad alta precisione.
8、 Riepilogo
In sintesi, esistono differenze significative tra trapani e fresatrici CNC in termini di rigidità, struttura, funzioni di lavorazione, attrezzature utensili, operazioni di programmazione e campi di applicazione. I trapani hanno una struttura semplice e un costo contenuto, e sono adatti per semplici lavorazioni di foratura e allargamento dei fori; le fresatrici CNC presentano caratteristiche di elevata precisione, elevata efficienza e multifunzionalità, in grado di soddisfare le esigenze della produzione moderna per la lavorazione di componenti complessi.
Nella produzione effettiva, le trapani o le fresatrici CNC devono essere selezionate in modo ponderato in base alle specifiche attività e ai requisiti di lavorazione, per ottenere il miglior risultato di lavorazione e i migliori vantaggi economici. Allo stesso tempo, con il continuo progresso tecnologico e lo sviluppo dell'industria manifatturiera, anche le trapani e le fresatrici CNC sono in costante miglioramento e perfezionamento, fornendo un supporto tecnico più solido allo sviluppo dell'industria della lavorazione meccanica.