A modern gépi megmunkálás területén a fúrógépek és a CNC marógépek két gyakori és fontos szerszámgép-berendezés, amelyek jelentős különbségeket mutatnak funkciókban, felépítésben és alkalmazási forgatókönyvekben. Annak érdekében, hogy mélyebb és átfogóbb ismereteket szerezzen e két szerszámgéptípusról, a CNC marógép gyártója részletes magyarázatot ad az alábbiakban.
1. Merev kontraszt
A fúrógépek merevségi jellemzői
A fúrógépet elsősorban nagy függőleges erők elviselésére tervezték, viszonylag kis oldalirányú erők mellett. Ez azért van, mert a fúrógép fő megmunkálási módszere a fúrás, és a fúrófej működés közben főként függőleges irányban fúr, és a munkadarabra ható erő főként axiális irányban koncentrálódik. Ezért a fúrógép szerkezetét függőleges irányban megerősítették a stabilitás biztosítása, a rezgés és az eltérés csökkentése érdekében a fúrási folyamat során.
A fúrógépek gyenge oldalirányú erőhatásokkal szembeni ellenállása miatt azonban ez korlátozza alkalmazásukat bizonyos összetett megmunkálási helyzetekben. Amikor a munkadarabon oldalirányú megmunkálást kell végezni, vagy ha a fúrási folyamat során jelentős oldalirányú interferencia lép fel, előfordulhat, hogy a fúrógép nem tudja biztosítani a megmunkálási pontosságot és stabilitást.
CNC marógépek merevségi követelményei
A fúrógépekkel ellentétben a CNC marógépeknek jó merevségre van szükségük, mivel a marási folyamat során keletkező erők összetettebbek. A maróerő nemcsak nagy függőleges erőket foglal magában, hanem nagy oldalirányú erőket is el kell viselnie. A marási folyamat során a marószerszám és a munkadarab közötti érintkezési felület nagy, és a szerszám vízszintes irányban forog, aminek eredményeként a maróerők több irányban hatnak.
Az ilyen összetett igénybevételi helyzetek kezelése érdekében a CNC marógépek szerkezeti kialakítása általában robusztusabb és stabilabb. A szerszámgép kulcsfontosságú alkatrészei, mint például az ágy, az oszlopok és a vezetősínek, nagy szilárdságú anyagokból készülnek, és optimalizált szerkezetekkel rendelkeznek, hogy javítsák az általános merevséget és a rezgésállósági teljesítményt. A jó merevség lehetővé teszi a CNC marógépek számára, hogy nagy pontosságú megmunkálást tartsanak fenn, miközben ellenállnak a nagy forgácsolóerőknek, így alkalmasak különféle összetett formák és nagy pontosságú alkatrészek megmunkálására.
2. Szerkezeti különbségek
A fúrógépek szerkezeti jellemzői
A fúrógép szerkezete viszonylag egyszerű, és a legtöbb esetben, amennyiben függőleges előtolást ér el, megfelel a feldolgozási követelményeknek. A fúrógép általában egy ágytestből, egy oszlopból, egy orsószekrényből, egy munkapadból és egy előtoló mechanizmusból áll.
Az ágy a fúrógép alapvető alkotóeleme, amely más alkatrészek megtámasztására és beszerelésére szolgál. Az oszlop az ágyhoz van rögzítve, hogy megtámasztsa a fő tengelydobozt. Az orsódoboz orsóval és egy változtatható sebességű mechanizmussal van felszerelve, amely a fúrófej forgását hajtja. A munkapad a munkadarabok elhelyezésére szolgál, és könnyen beállítható és pozicionálható. Az előtoló mechanizmus felelős a fúrófej axiális előtolási mozgásának vezérléséért a fúrás mélységének szabályozása érdekében.
A fúrógépek viszonylag egyszerű feldolgozási módszerének köszönhetően szerkezetük viszonylag egyszerű, költségük pedig viszonylag alacsony. Ez az egyszerű szerkezet azonban korlátozza a fúrógép funkcionalitását és feldolgozási tartományát.
A CNC marógépek szerkezeti összetétele
A CNC marógépek felépítése sokkal összetettebb. Nemcsak függőleges előtolást kell biztosítaniuk, hanem ami még fontosabb, vízszintes hosszirányú és keresztirányú előtolási funkciókkal is rendelkezniük kell. A CNC marógépek általában olyan alkatrészekből állnak, mint az ágy, az oszlop, a munkaasztal, a nyereg, az orsószekrény, a CNC rendszer, az előtolás meghajtórendszer stb.
Az ágy és az oszlop stabil tartószerkezetet biztosít a szerszámgép számára. A munkapad vízszintesen mozoghat az oldalirányú előtolás érdekében. A nyereg az oszlopra van felszerelve, és függőlegesen mozgatja az orsóházat, így hosszirányú előtolást ér el. Az orsóház nagy teljesítményű orsókkal és precíz, változtatható sebességű átviteli eszközökkel van felszerelve, hogy megfeleljen a különböző megmunkálási technikák követelményeinek.
A CNC rendszer a CNC marógép központi vezérlőegysége, amely felelős a programozási utasítások fogadásáért és azok mozgásvezérlő jelekké alakításáért a szerszámgép minden tengelyéhez, precíz megmunkálási műveleteket érve el. Az előtoló meghajtórendszer a CNC rendszer utasításait a munkaasztal és a nyereg tényleges mozgásaivá alakítja olyan alkatrészeken keresztül, mint a motorok és a csavarok, biztosítva a megmunkálási pontosságot és a felületi minőséget.
3. Feldolgozási funkció
A fúrógép feldolgozási kapacitása
A fúrógép elsősorban olyan eszköz, amely fúrófejet használ a munkadarabok fúrására és megmunkálására. Normál körülmények között a fúrófej forgása a fő mozgás, míg a fúrógép axiális mozgása az előtoló mozgás. A fúrógépek átmenő furatokat, zsákfuratokat és egyéb megmunkálási műveleteket végezhetnek a munkadarabokon, és különböző átmérőjű és típusú fúrófejekkel helyettesítve különböző nyílás- és pontossági követelményeket tudnak kielégíteni.
Ezenkívül a fúrógép néhány egyszerű fúrási és menetfúrási műveletet is elvégezhet. Szerkezeti és funkcionális korlátai miatt azonban nem képesek összetett alakzatok megmunkálására a munkadarabok felületén, például sík felületeken, hornyokban, fogaskerekeken stb.
CNC marógépek megmunkálási tartománya
A CNC marógépek szélesebb körű megmunkálási lehetőségekkel rendelkeznek. Marószerszámokkal megmunkálhatják a munkadarabok sík felületét, valamint összetett alakzatokat, például hornyokat és fogaskerekeket. Ezenkívül a CNC marógépek speciális vágószerszámok és programozási módszerek segítségével összetett profilú munkadarabokat is képesek megmunkálni, például ívelt és szabálytalan felületeket.
A fúrógépekkel összehasonlítva a CNC marógépek nagyobb megmunkálási hatékonysággal, gyorsabb sebességgel rendelkeznek, és nagyobb megmunkálási pontosságot és felületi minőséget tudnak elérni. Ez tette a CNC marógépeket széles körben elterjedtté olyan területeken, mint a formagyártás, a repülőgépipar és az autóipari alkatrészek.
4. Szerszámok és szerelvények
Szerszámok és szerelvények fúrógépekhez
A fúrógép fő szerszáma a fúrófej, amelynek alakját és méretét a feldolgozási követelményeknek megfelelően választják ki. A fúrási folyamat során általában egyszerű szerelvényeket, például fogókat, V-blokkokat stb. használnak a munkadarab pozicionálására és rögzítésére. Mivel a fúrógép által feldolgozott erő főként axiális irányban koncentrálódik, a szerelvény kialakítása viszonylag egyszerű, elsősorban biztosítva, hogy a munkadarab ne mozduljon el vagy forogjon a fúrási folyamat során.
Szerszámok és szerelvények CNC marógépekhez
A CNC marógépekben különféle típusú forgácsolószerszámokat használnak, beleértve a gömbfejű marókat, a szármarókat, a síkmarókat stb. a hagyományos marók mellett. A különböző típusú forgácsolószerszámok különböző megmunkálási technikákhoz és alakkövetelményekhez alkalmasak. A CNC marásnál a befogókra vonatkozó tervezési követelmények magasabbak, és olyan tényezőket kell figyelembe venni, mint a forgácsolóerő eloszlása, a munkadarab pozicionálási pontossága és a szorítóerő nagysága, hogy a munkadarab ne mozduljon el és ne deformálódjon a megmunkálási folyamat során.
A megmunkálási hatékonyság és pontosság javítása érdekében a CNC marógépek általában speciális szerelvényeket és berendezéseket használnak, például kombinált szerelvényeket, hidraulikus szerelvényeket stb. Ugyanakkor a CNC marógépek automatikus szerszámcserélő eszközök használatával a különböző vágószerszámok gyors cseréjét is lehetővé teszik, tovább javítva a feldolgozás rugalmasságát és hatékonyságát.
5. Programozás és műveletek
Fúrógépek programozása és kezelése
A fúrógép programozása viszonylag egyszerű, általában csak olyan paraméterek beállítását igényli, mint a fúrási mélység, a sebesség és az előtolási sebesség. A kezelők a megmunkálási folyamatot manuálisan is elvégezhetik a szerszámgép fogantyújának vagy gombjának működtetésével, és egy egyszerű CNC rendszert is használhatnak a programozáshoz és a vezérléshez.
A fúrógépek viszonylag egyszerű megmunkálási technológiájának köszönhetően a kezelésük viszonylag könnyű, és a kezelőkkel szemben támasztott műszaki követelmények viszonylag alacsonyak. Ez azonban korlátozza a fúrógépek alkalmazását az összetett alkatrész-megmunkálásban.
CNC marógépek programozása és kezelése
A CNC marógépek programozása sokkal összetettebb, professzionális programozószoftverek, például MasterCAM, UG stb. használatát igényli, hogy az alkatrészek rajzai és megmunkálási követelményei alapján megmunkálási programokat generálhassanak. A programozási folyamat során számos tényezőt, például a szerszámpályát, a forgácsolási paramétereket és a folyamat sorrendjét kell figyelembe venni a megmunkálási pontosság és hatékonyság biztosítása érdekében.
A CNC marógépek működtetése általában érintőképernyőkkel vagy kezelőpanelekkel van felszerelve. A kezelőknek ismerniük kell a CNC rendszer kezelőfelületét és funkcióit, képesnek kell lenniük az utasítások és paraméterek pontos bevitelére, valamint a megmunkálási folyamat állapotának nyomon követésére. A CNC marógépek összetett feldolgozási technológiája miatt nagy az igény a kezelők műszaki szintjére és szakmai ismereteire, amelyek jártas elsajátításához speciális képzés és gyakorlat szükséges.
6. Alkalmazási terület
Fúrógépek alkalmazási forgatókönyvei
Egyszerű szerkezetének, alacsony költségének és kényelmes kezelhetőségének köszönhetően a fúrógépeket széles körben használják kisebb mechanikus megmunkáló műhelyekben, karbantartó műhelyekben és egyéni feldolgozó háztartásokban. Főként egyszerű szerkezetű és alacsony pontossági követelményekkel rendelkező alkatrészek, például furatszerű alkatrészek, összekötő alkatrészek stb. megmunkálására használják.
Egyes tömegtermelő vállalatoknál a fúrógépek egyszerű folyamatokhoz, például lyukak fúrásához fémlemezen is használhatók. A nagy pontosságú és összetett alakú alkatrészek megmunkálásához azonban a fúrógépek nem tudják kielégíteni a követelményeket.
A CNC marógépek alkalmazási köre
A CNC marógépeket széles körben alkalmazzák olyan területeken, mint a formagyártás, a repülőgépipar, az autóipari alkatrészek, az elektronikus berendezések stb., a nagy megmunkálási pontosság, a nagy hatékonyság és a nagy teljesítményű funkciók előnyeinek köszönhetően. Különböző összetett alakú formák, precíziós alkatrészek, dobozos alkatrészek stb. feldolgozására használhatók, és megfelelnek a modern gyártás nagy pontosságú és nagy hatékonyságú feldolgozási igényeinek.
Különösen néhány csúcskategóriás gyártóiparban a CNC marógépek nélkülözhetetlen kulcsfontosságú berendezésekké váltak, fontos szerepet játszva a termékminőség javításában, a termelési ciklusok lerövidítésében és a költségek csökkentésében.
7. Megmunkálási példák összehasonlítása
A fúrógépek és a CNC marógépek megmunkálási hatásainak különbségeinek intuitívabb bemutatása érdekében az alábbiakban két konkrét megmunkálási példát hasonlítunk össze.
1. példa: Egyszerű nyíláslemezes alkatrész megmunkálása
Fúrógépes megmunkálás: Először rögzítse a munkadarabot a munkapadra, válasszon ki egy megfelelő fúrófejet, állítsa be a fúrási mélységet és az előtolási sebességet, majd indítsa el a fúrógépet a fúrási megmunkáláshoz. Mivel a fúrógépek csak függőleges fúrást tudnak végezni, a furatpozíció pontosságára és a felületminőségre vonatkozó követelmények nem magasak, és a feldolgozási hatékonyság viszonylag alacsony.
CNC marógépes megmunkálás: CNC marógép használatakor az első lépés az alkatrészek 3D-s modellezése és a megmunkálási folyamat követelményeinek megfelelő megmunkálási program létrehozása. Ezután a munkadarabot egy erre a célra szolgáló befogóra kell szerelni, a megmunkálási programot be kell vinni a CNC rendszerbe, és el kell indítani a szerszámgépet a megmunkáláshoz. A CNC marógépek programozással több furat egyidejű megmunkálását is képesek elérni, és biztosítják a furatok pozíciópontosságát és felületi minőségét, ami jelentősen javítja a megmunkálási hatékonyságot.
2. példa: Komplex öntőforma alkatrész megmunkálása
Fúrógépes megmunkálás: Az ilyen összetett alakú öntőformák esetében a fúrógépek szinte képtelenek elvégezni a feldolgozási feladatokat. Még ha speciális módszerekkel is megmunkálják őket, nehéz biztosítani a megmunkálási pontosságot és a felületi minőséget.
CNC marógépes megmunkálás: A CNC marógépek nagy teljesítményű funkcióinak kihasználásával lehetőség van először durva megmunkálást végezni a formaalkatrészeken, eltávolítani a felesleg nagy részét, majd félprecíziós és precíziós megmunkálást végezni, így végső soron nagy pontosságú és kiváló minőségű formaalkatrészeket kaphatunk. A megmunkálási folyamat során különböző típusú szerszámok használhatók, és a forgácsolási paraméterek optimalizálhatók a megmunkálási hatékonyság és a felületi minőség javítása érdekében.
A fenti két példa összehasonlításával látható, hogy a fúrógépek néhány egyszerű furatmegmunkálásra alkalmasak, míg a CNC marógépek különféle összetett formák és nagy pontosságú alkatrészek megmunkálására képesek.
8. Összefoglalás
Összefoglalva, a fúrógépek és a CNC marógépek között jelentős különbségek vannak a merevség, a szerkezet, a feldolgozási funkciók, a szerszámbefogás, a programozási műveletek és az alkalmazási területek tekintetében. A fúrógép egyszerű szerkezetű és alacsony költségű, alkalmas egyszerű fúrásra és furatnagyobbításra; a CNC marógépek nagy pontosságúak, nagy hatékonyságúak és multifunkcionálisak, amelyek kielégítik a modern gyártás komplex alkatrész-megmunkálási igényeit.
A tényleges gyártás során a fúrógépeket vagy CNC marógépeket a konkrét feldolgozási feladatok és követelmények alapján kell ésszerűen kiválasztani a legjobb feldolgozási hatás és gazdasági előnyök elérése érdekében. Ugyanakkor a technológia folyamatos fejlődésével és a feldolgozóipar fejlődésével a fúrógépek és CNC marógépek is folyamatosan fejlődnek és tökéletesednek, erősebb technikai támogatást nyújtva a gépfeldolgozó ipar fejlődéséhez.