3D фрезеровка на ЧПУ

29 Октября 2019

3D-фрезерование относится к технологическим процессам, посредством которых, применяя специальные станки, можно быстро сделать деталь любой по сложности конфигурации. Эта технология упрощает производство комплектующих для различных узлов, оборудования, создание пресс-форм, прототипов изделий, прочее. Фрезеровка на ЧПУ может проводиться с применением заготовок из любых материалов: металл (черный и цветной), дерево, ПВХ, МДФ, пластик, оргстекло, композитные материалы. Для обработки того или иного материала потребуется соответствующая фреза.

Достоинства и возможности

Трехмерная фрезеровка – это сложный высокотехнологичный процесс, выполняемый посредством станков, оснащенных модулем программного управления. Фрезеровка на ЧПУ под контролем компьютера отличается высокой точностью и возможностью создания форм с высокой детализацией. Оборудование без интеллектуальных систем управления работает только под контролем человека.

3D-фрезеровка металла и других материалов владеет неоспоримыми преимуществами перед другими видами обработки:

• полностью автоматический процесс под контролем компьютера;
• можно реализовать любые по сложности фигуры;
• высокая точность выполнения резки;
• может применяться для разных материалов;
• в процессе резки на поверхности не образуется нагар;
• изображение с макета передается с максимальной точностью;
• возможность производства изделий по любому пользовательскому макету;
• высокая скорость работы – до 50 м/мин.
• исключается травматизм мастеров во время работы;
• уменьшается количество бракованных деталей;
• снижается себестоимость продукции;
• уменьшаются энергозатраты на работу оборудования;
• процесс существенно экономичнее ручной резьбы.

Сферы применения 3D фрезерования

Основные направления, для которых применяются 3D-фрезеровка – это:

• обработка металлических заготовок – создаются различные клише, детали и формы для разных отраслей;
• изготовление элементов наружной рекламы – применяется для резки изделий из пластика, композитных материалов, производства объемных надписей, прочее;
• производство деревянных изделий сложной формы – выполняется вырезание деревянных деталей разных конфигураций, а также проводится декорирование поверхностей;
• изготовление рекламной продукции – сувениры, брелоки, подставки, таблички, прочее.

Кроме этого, трехмерная фрезеровка используется для:

• создания сложных узоров, барельефов, орнаментов на деревянных заготовках;
• изготовление 3D-форм, макетов, шаблонов из разных материалов;
• 3D-гравировка на изделиях из мягких металлов;
• ультратонкая обработка изделий высокоточной фрезой;
• изготовление единичных копий деталей, которые не выпускаются в серийном производстве;
• плоттерная резка изделий из разных материалов.

Какое оборудование используется?

Для 3D-фрезеровки используются станки, которые выполняют обработку заготовки с помощью специальной фрезы (фрезы отличаются для разных материалов). Движется фреза за счет вращающегося шпинделя, который определяет скорость вращения фрезы и траекторию, по которой она перемещается.

Управление станками выполняется через ЧПУ, к которому подключается компьютер. Компьютер нужен для создания макета будущего изделия с помощью САМ-программ. ЧПУ станка преобразовывает текстовый файл с кодом управления в электрический сигнал. Он подается на контроллер, управляющий приводным двигателем, обеспечивающим работу шпинделя с фрезой.

Оборудование для 3D-фрезерования делится на три категории:

• трехкоординатное;
• четырехкоординатное;
• пятикоординатное.

Фрезеровка на 3D-станках выполняется одновременно по трем связанным осям, что увеличивает скорость создания сложных трехмерных моделей. Оборудование 2,5D выполняет одновременную обработку только по двум осям. Чтобы получить трехмерную модель потребуется существенно больше времени и энергоресурсов.

Этапы изготовления

Услуги по фрезерной обработке предусматривают выполнение последовательных процедур, включающих:

• разработку трехмерной модели будущего изделия;
• составление алгоритма работы станка;
• выбор фрезы под используемый материал;
• производство пробного образца;
• корректировка алгоритма в соответствии с контрольным образцом;
• производство чистовых деталей.

Если для производства изделий запланирована 3D-фрезеровка металла, пробный образец изготавливают из пластика. Это снижает затраты на более дорогой металл.

Общая стоимость процесса фрезеровки зависит от сложности и степени детализации будущего изделия. Не менее важным является объем выполняемой работы (количество удаляемого материала) и величина изготавливаемой партии. Наиболее дорогими получаются детали, изготавливаемые в единичном экземпляре.