Фрезерная обработка с ЧПУ против CNC-свертывания - какой процесс лучше для ваших заказных деталей?

При поиске нестандартных деталей с ЧПУ инженеры задают один из наиболее частых вопросов:

Что выбрать: фрезерную или токарную обработку с ЧПУ?

Оба процесса представляют собой высокоточные субтрактивные производственные процессы, но они работают по-разному и подходят для разных типов компонентов.

Наша команда инженеров Parts-CNC ежегодно рассматривает тысячи запросов предложений. Значительное количество проблем, связанных со стоимостью и сроками выполнения работ, возникает из-за неправильного выбора процесса обработки на этапе проектирования.

Понимание сильных и слабых сторон каждого метода может помочь снизить производственные затраты, повысить качество и сократить сроки поставки.

Фрезерование с ЧПУ удаляет материал с помощью вращающегося режущего инструмента, в то время как заготовка остается неподвижной.

Станок перемещает режущий инструмент по нескольким осям для создания сложных форм и элементов.

Типичные особенности фрезерования с ЧПУ

• Плоские поверхности
• Карманы
• Слоты
• Темы
• Контуры
• Сложная 3D-геометрия
• Гравировка

Распространенные фрезерованные детали с ЧПУ

• Электронные корпуса
• Автомобильные кронштейны
• Радиаторы
• Промышленные светильники
• Компоненты медицинского оборудования
• Конструктивные детали аэрокосмической отрасли

Современные 3-, 4- и 5-осевые обрабатывающие центры позволяют изготавливать изделия очень сложной геометрии с превосходной точностью размеров.

Токарная обработка с ЧПУ работает по-другому.

Заготовка вращается, в то время как стационарный режущий инструмент удаляет материал.

Этот процесс идеально подходит для цилиндрических или вращательно-симметричных компонентов.

Типичные особенности токарной обработки с ЧПУ

• Валы
• Втулки
• Рукава
• Булавки
• Разъемы
• Резьбовые стержни
• Гидравлические фитинги

Распространенные детали, обработанные на станках с ЧПУ

• Валы двигателя
• Пневматические фитинги
• Компоненты подшипников
• Корпуса клапанов
• Медицинские имплантаты
• Прецизионные проставки

Поскольку заготовка вращается вокруг своей центральной линии, точение часто обеспечивает лучшую округлость и концентричность, чем фрезерование.

Клиент из Техаса запросил приводной вал из нержавеющей стали для оборудования промышленной автоматизации.

Первоначальный план проектирования

Компонент был указан как деталь, фрезерованная на станке с ЧПУ.

Инженерный анализ

Наши инженеры-технологи обнаружили:

• 92% геометрии было вращательно-симметричным.
• Требуется фрезерование только одной шпоночной канавки
• Большинство функций можно выполнить на токарном станке с ЧПУ.

Оптимизированный процесс

Шаг 1:

Токарная обработка профиля вала с ЧПУ

Шаг 2:

Операция вторичного фрезерования шпоночного паза

Результаты

Заказчик добился снижения производственных затрат примерно на 35 % при сохранении всех функциональных требований.

Многие покупатели считают, что фрезерование более точное, потому что машина выглядит более сложной.

В действительности, токарная обработка часто обеспечивает более жесткие допуски на круглые элементы.

Типичная точность поворота

• Допуск диаметра: ±0,005 мм.
• Концентричность: отличная
• Шероховатость поверхности: Ra 0,4–1,6 мкм.

Типичная точность фрезерования

• Линейный допуск: ±0,02 мм.
• Допуск по положению: Отлично
• Шероховатость поверхности: Ra 0,8–3,2 мкм.

Для валов, штифтов и гнезд подшипников обычно предпочтительным вариантом является токарная обработка.

Фрезерные материалы с ЧПУ

• Алюминий 6061
• Алюминий 7075
• Нержавеющая сталь 304
• Нержавеющая сталь 316
• Латунь
• Медь
• Титан
• Инженерные пластмассы

Токарные материалы с ЧПУ

• Углеродистая сталь
• Нержавеющая сталь
• Латунь
• Алюминий
• Титан
• ПОМ
• Нейлон
• ПТФЭ

Оба процесса поддерживают почти все обычно обрабатываемые конструкционные материалы.

Для вращающихся компонентов обработка на станке с ЧПУ обычно выполняется быстрее.

Пример:

Диаметр 50 мм * Вал 150 мм

Типичный срок изготовления:

• Точение: 6–10 минут
• Фрезерование: 20–35 минут

Эта разница становится все более важной в производственных проектах среднего и большого объема.

Выбирайте фрезерную обработку с ЧПУ, если ваш проект включает в себя:

• Сложные карманы
• Несколько поверхностей
• Несимметричные формы
• Внутренние полости
• Прецизионные слоты
• 3D контуры

Типичные отрасли:

• Аэрокосмическая промышленность
• Медицинские приборы
• Электроника
• Робототехника
• Автоматизация

Выбирайте токарную обработку с ЧПУ, если ваш проект включает в себя:

• Цилиндрическая геометрия
• Темы
• Посадочные места подшипников
• Валы
• Втулки
• Прецизионные диаметры

Типичные отрасли:

• Автомобильная промышленность
• Контроль жидкости
• Гидравлика
• Пневматика
• Передача энергии

Токарная обработка с ЧПУ дешевле, чем фрезерная обработка с ЧПУ?

В большинстве случаев да. Токарная обработка обычно обеспечивает сокращение времени цикла и снижение затрат на обработку цилиндрических деталей.

Может ли одна часть использовать оба процесса?

Абсолютно. Многие прецизионные компоненты сначала подвергаются токарной обработке, а затем фрезеруются для создания пазов, лысок или отверстий.

Какой процесс обеспечивает лучшее качество поверхности?

Для цилиндрических поверхностей точением обычно достигается превосходное качество поверхности и концентричность.

Какой процесс лучше всего подходит для алюминиевых деталей?

Ответ зависит от геометрии. Сложные корпуса предпочитают фрезерование, а валы и соединители — точение.