No campo do processamento mecânico moderno, furadeiras e fresadoras CNC são dois equipamentos de máquinas-ferramenta comuns e importantes, com diferenças significativas em termos de funções, estruturas e cenários de aplicação. Para lhe proporcionar uma compreensão mais aprofundada e abrangente desses dois tipos de máquinas-ferramenta, o fabricante da fresadora CNC fornecerá uma explicação detalhada a seguir.
1. Contraste rígido
As características de rigidez das máquinas de perfuração
A furadeira é projetada principalmente para suportar grandes forças verticais, com forças laterais relativamente pequenas. Isso ocorre porque o principal método de processamento da furadeira é a perfuração, e a broca perfura principalmente na direção vertical durante a operação, e a força aplicada à peça de trabalho concentra-se principalmente na direção axial. Portanto, a estrutura da furadeira foi reforçada na direção vertical para garantir estabilidade e reduzir a vibração e o desvio durante o processo de perfuração.
No entanto, devido à fraca capacidade das furadeiras de suportar forças laterais, isso também limita sua aplicação em alguns cenários complexos de usinagem. Quando é necessário realizar usinagem lateral na peça ou quando há interferência lateral significativa durante o processo de furação, a furadeira pode não ser capaz de garantir a precisão e a estabilidade da usinagem.
Requisitos de rigidez para fresadoras CNC
Ao contrário das furadeiras, as fresadoras CNC exigem boa rigidez, pois as forças geradas durante o processo de fresamento são mais complexas. A força de fresamento não inclui apenas grandes forças verticais, mas também precisa suportar grandes forças laterais. Durante o processo de fresamento, a área de contato entre a fresa e a peça é grande, e a ferramenta gira durante o corte na direção horizontal, resultando em forças de fresamento atuando em múltiplas direções.
Para lidar com situações de estresse tão complexas, o projeto estrutural das fresadoras CNC é geralmente mais robusto e estável. Os principais componentes da máquina-ferramenta, como a base, as colunas e os trilhos-guia, são feitos de materiais de alta resistência e possuem estruturas otimizadas para melhorar a rigidez geral e o desempenho de resistência à vibração. Uma boa rigidez permite que as fresadoras CNC mantenham uma usinagem de alta precisão, suportando grandes forças de corte, tornando-as adequadas para o processamento de diversas formas complexas e peças de alta precisão.
2. Diferenças estruturais
Características estruturais das máquinas de perfuração
A estrutura da furadeira é relativamente simples e, na maioria dos casos, desde que o avanço vertical seja alcançado, ela pode atender aos requisitos de processamento. Uma furadeira geralmente consiste em um corpo de mesa, uma coluna, uma caixa de fuso, uma bancada e um mecanismo de avanço.
A base é o componente básico de uma furadeira, usada para suportar e instalar outros componentes. A coluna é fixada na base para fornecer suporte à caixa do eixo principal. A caixa do eixo é equipada com um eixo e um mecanismo de velocidade variável, que é usado para acionar a rotação da broca. A bancada é usada para posicionar as peças de trabalho e pode ser facilmente ajustada e posicionada. O mecanismo de avanço é responsável por controlar o movimento de avanço axial da broca para obter o controle de profundidade da perfuração.
Devido ao método de processamento relativamente simples das máquinas de perfuração, sua estrutura é relativamente simples e seu custo é relativamente baixo. No entanto, essa estrutura simples também limita a funcionalidade e a faixa de processamento da máquina de perfuração.
A composição estrutural das fresadoras CNC
A estrutura das fresadoras CNC é muito mais complexa. Elas não precisam apenas atingir o avanço vertical, mas, mais importante, também precisam ter funções de avanço horizontal, longitudinal e transversal. As fresadoras CNC geralmente são compostas por peças como base, coluna, mesa de trabalho, sela, caixa do fuso, sistema CNC, sistema de acionamento de avanço, etc.
A base e a coluna proporcionam uma estrutura de suporte estável para a máquina-ferramenta. A bancada pode se mover horizontalmente para obter avanço lateral. A sela é instalada na coluna e pode acionar a caixa do fuso para se mover verticalmente, obtendo avanço longitudinal. A caixa do fuso é equipada com fusos de alto desempenho e dispositivos precisos de transmissão de velocidade variável para atender aos requisitos de diferentes técnicas de processamento.
O sistema CNC é a parte central de controle da fresadora CNC, responsável por receber instruções de programação e convertê-las em sinais de controle de movimento para cada eixo da máquina-ferramenta, proporcionando usinagens precisas. O sistema de avanço converte as instruções do sistema CNC em movimentos reais da mesa de trabalho e da sela por meio de componentes como motores e parafusos, garantindo precisão de usinagem e qualidade da superfície.
3. Função de processamento
A capacidade de processamento da máquina de perfuração
Uma furadeira é basicamente um dispositivo que utiliza uma broca para furar e processar peças. Em circunstâncias normais, a rotação da broca é o movimento principal, enquanto o movimento axial da furadeira é o movimento de avanço. As furadeiras podem realizar furos passantes, furos cegos e outras operações de usinagem em peças, e podem atender a diferentes requisitos de abertura e precisão, substituindo brocas por brocas de diferentes diâmetros e tipos.
Além disso, a furadeira também pode realizar algumas operações simples de perfuração e rosqueamento. No entanto, devido às suas limitações estruturais e funcionais, as furadeiras não conseguem realizar usinagens de formas complexas na superfície das peças, como superfícies planas, ranhuras, engrenagens, etc.
A gama de usinagem das fresadoras CNC
As fresadoras CNC possuem uma gama mais ampla de capacidades de processamento. Elas podem utilizar fresas para processar a superfície plana das peças, bem como formas complexas, como ranhuras e engrenagens. Além disso, as fresadoras CNC também podem processar peças com perfis complexos, como superfícies curvas e irregulares, utilizando ferramentas de corte especiais e métodos de programação.
Comparadas às furadeiras, as fresadoras CNC apresentam maior eficiência de usinagem, maior velocidade e podem alcançar maior precisão de usinagem e qualidade de superfície. Isso as tornou amplamente utilizadas em setores como fabricação de moldes, aeroespacial e componentes automotivos.
4. Ferramentas e acessórios
Ferramentas e acessórios para máquinas de perfuração
A principal ferramenta utilizada na furadeira é a broca, cujo formato e tamanho são selecionados de acordo com os requisitos de processamento. No processo de furação, dispositivos simples como alicates, blocos em V, etc., são geralmente utilizados para posicionar e fixar a peça de trabalho. Como a força processada pela furadeira se concentra principalmente na direção axial, o design do dispositivo é relativamente simples, garantindo principalmente que a peça de trabalho não se mova ou gire durante o processo de furação.
Ferramentas e acessórios para fresadoras CNC
Existem vários tipos de ferramentas de corte utilizadas em fresadoras CNC, incluindo fresas de topo esféricas, fresas de topo, fresas de facear, etc., além das fresas comuns. Diferentes tipos de ferramentas de corte são adequados para diferentes técnicas de processamento e requisitos de formato. Na fresagem CNC, os requisitos de projeto para fixações são mais rigorosos, e fatores como a distribuição da força de corte, a precisão do posicionamento da peça e a magnitude da força de fixação precisam ser considerados para garantir que a peça não sofra deslocamento e deformação durante o processo de usinagem.
Para melhorar a eficiência e a precisão da usinagem, as fresadoras CNC geralmente usam dispositivos e acessórios especializados, como dispositivos combinados, dispositivos hidráulicos, etc. Ao mesmo tempo, as fresadoras CNC também podem realizar a troca rápida de diferentes ferramentas de corte usando dispositivos de troca automática de ferramentas, melhorando ainda mais a flexibilidade e a eficiência do processamento.
5. Programação e Operações
Programação e operação de máquinas de perfuração
A programação de uma furadeira é relativamente simples, geralmente exigindo apenas a configuração de parâmetros como profundidade de perfuração, velocidade e avanço. Os operadores podem concluir o processo de usinagem operando manualmente a manivela ou o botão da máquina-ferramenta, e também podem utilizar um sistema CNC simples para programação e controle.
Devido à tecnologia de processamento relativamente simples das furadeiras, a operação é relativamente fácil e os requisitos técnicos para os operadores são relativamente baixos. No entanto, isso também limita a aplicação de furadeiras no processamento de peças complexas.
Programação e operação de fresadoras CNC
A programação de fresadoras CNC é muito mais complexa, exigindo o uso de softwares de programação profissionais, como MasterCAM, UG, etc., para gerar programas de usinagem com base nos desenhos e requisitos de usinagem das peças. Durante o processo de programação, diversos fatores, como trajetória da ferramenta, parâmetros de corte e sequência do processo, precisam ser considerados para garantir a precisão e a eficiência da usinagem.
Em termos de operação, as fresadoras CNC geralmente são equipadas com telas sensíveis ao toque ou painéis de operação. Os operadores precisam estar familiarizados com a interface de operação e as funções do sistema CNC, ser capazes de inserir instruções e parâmetros com precisão e monitorar o status durante o processo de usinagem. Devido à complexa tecnologia de processamento das fresadoras CNC, há uma alta demanda por nível técnico e conhecimento profissional dos operadores, o que requer treinamento especializado e prática para dominá-los com proficiência.
6. Campo de aplicação
Cenários de aplicação de máquinas de perfuração
Devido à sua estrutura simples, baixo custo e operação conveniente, as furadeiras são amplamente utilizadas em pequenas oficinas de usinagem, oficinas de manutenção e residências de processamento individual. São utilizadas principalmente para usinar peças com estruturas simples e baixa precisão, como peças perfuradas, peças de conexão, etc.
Em algumas empresas de produção em massa, as furadeiras também podem ser utilizadas para processos simples, como a perfuração de furos em chapas metálicas. No entanto, para o processamento de peças de alta precisão e formas complexas, as furadeiras não atendem aos requisitos.
Âmbito de aplicação das fresadoras CNC
As fresadoras CNC têm sido amplamente utilizadas em setores como fabricação de moldes, aeroespacial, componentes automotivos, equipamentos eletrônicos, entre outros, devido às suas vantagens de alta precisão de usinagem, alta eficiência e funções potentes. Elas podem ser usadas para processar diversos moldes de formas complexas, peças de precisão, peças em caixa, etc., atendendo às necessidades da indústria moderna de processamento de alta precisão e alta eficiência.
Especialmente em algumas indústrias de manufatura de ponta, as fresadoras CNC se tornaram equipamentos essenciais indispensáveis, desempenhando um papel importante na melhoria da qualidade do produto, encurtando os ciclos de produção e reduzindo custos.
7、 Comparação de exemplos de usinagem
Para demonstrar de forma mais intuitiva as diferenças nos efeitos de usinagem entre furadeiras e fresadoras CNC, dois exemplos específicos de usinagem serão comparados abaixo.
Exemplo 1: Usinagem de uma peça simples de placa de orifício
Processamento da furadeira: Primeiramente, fixe a peça de trabalho na bancada, selecione uma broca adequada, ajuste a profundidade de perfuração e a taxa de avanço e, em seguida, ligue a furadeira para o processamento. Como as furadeiras só podem realizar perfuração vertical, os requisitos de precisão do posicionamento do furo e qualidade da superfície não são altos, e a eficiência do processamento é relativamente baixa.
Processamento com fresadora CNC: Ao utilizar uma fresadora CNC para processamento, o primeiro passo é modelar as peças em 3D e gerar um programa de usinagem de acordo com os requisitos do processo de usinagem. Em seguida, instale a peça em um dispositivo de fixação dedicado, insira o programa de usinagem através do sistema CNC e inicie a máquina-ferramenta para usinagem. As fresadoras CNC podem realizar a usinagem simultânea de múltiplos furos por meio da programação, garantindo a precisão posicional e a qualidade da superfície dos furos, melhorando significativamente a eficiência da usinagem.
Exemplo 2: Processamento de uma peça de molde complexa
Processamento por furadeira: Para peças de molde com formas tão complexas, as furadeiras são quase incapazes de concluir as tarefas de processamento. Mesmo processadas por métodos especiais, é difícil garantir a precisão da usinagem e a qualidade da superfície.
Processamento com fresadora CNC: Utilizando as poderosas funções das fresadoras CNC, é possível realizar primeiro a usinagem de desbaste nas peças do molde, remover a maior parte do excesso e, em seguida, realizar a usinagem de semiprecisão e precisão, obtendo peças de molde de alta precisão e qualidade. Durante o processo de usinagem, diferentes tipos de ferramentas podem ser utilizados e os parâmetros de corte podem ser otimizados para melhorar a eficiência da usinagem e a qualidade da superfície.
Comparando os dois exemplos acima, pode-se observar que as furadeiras são adequadas para alguns processamentos simples de furos, enquanto as fresadoras CNC são capazes de processar vários formatos complexos e peças de alta precisão.
8. Resumo
Em resumo, existem diferenças significativas entre furadeiras e fresadoras CNC em termos de rigidez, estrutura, funções de processamento, fixações de ferramentas, operações de programação e campos de aplicação. A furadeira possui estrutura simples e baixo custo, sendo adequada para furação simples e processamento de alargamento de furos; as fresadoras CNC possuem características de alta precisão, alta eficiência e multifuncionalidade, atendendo às necessidades da indústria moderna para o processamento de peças complexas.
Na produção real, as furadeiras ou fresadoras CNC devem ser selecionadas com base nas tarefas e requisitos de processamento específicos para obter o melhor efeito de processamento e benefícios econômicos. Ao mesmo tempo, com o progresso contínuo da tecnologia e o desenvolvimento da indústria de manufatura, as furadeiras e fresadoras CNC também estão em constante aprimoramento e aperfeiçoamento, proporcionando um suporte técnico mais sólido para o desenvolvimento da indústria de processamento mecânico.