La foratura CNC è il processo di lavorazione di un foro circolare in un pezzo fisso utilizzando un utensile da taglio o un trapano rotante. I fori lavorati sono dimensionati con punte da trapano CNC, solitamente per accogliere viti o bulloni a scopo di assemblaggio. Perciò, Processi di foratura CNC sono comuni nelle parti che richiedono l'assemblaggio di componenti. Oltre a questo, la foratura CNC viene utilizzata anche per scopi estetici.
Il processo di foratura CNC prevede passaggi simili a operazioni come fresatura CNC, Tornitura CNC, e noioso. Questi includono:
1. Creare un progetto digitale del componente nel software CAD. Il primo passo nella produzione di un componente forato è creare un file CAD del componente forato in un software come Autodesk Inventor o SolidWorks. Il file CAD fornirà all'operatore informazioni tecniche sul componente, come tolleranze, dimensioni, quantità, ecc.
2. Convertire il disegno in istruzioni macchina. Una volta finalizzata la progettazione del componente, è necessario convertirlo in un linguaggio comprensibile all'unità CNC, come formati come STEP e STL. Questo passaggio in genere richiede l'esecuzione della progettazione CAD tramite il software CAM per generare un codice G comprensibile dalla macchina.
3. Caricare le istruzioni nella macchina CNC. Quando le istruzioni vengono caricate in una macchina CNC, il codice G della macchina controlla il modo in cui la macchina CNC e gli utensili da taglio si muovono e operano durante tutto il processo di foratura, come movimento rotatorio e lineare, percorsi utensile, velocità e altre funzioni.
4. Configurare la macchina CNC. Configurare una macchina CNC di solito significa installare la punta del trapano e fissare il pezzo in lavorazione secondo le specifiche.
5. Eseguire le operazioni di perforazione. Dopo aver acceso la macchina CNC, l'operatore può avviare l'operazione di foratura CNC.
6. Valutare i componenti. Una volta completata l'operazione di foratura CNC, il macchinista ispeziona la parte per eventuali errori o difetti.
Vantaggi della foratura CNC
Gli impianti di perforazione CNC offrono molti vantaggi rispetto alle tecniche di perforazione tradizionali.
Maggiore precisione. Le foratrici integrate con la tecnologia CNC possono produrre fori che soddisfano i requisiti in modo più preciso. La tolleranza della foratura CNC dipende dalla complessità della macchina e dall'affilatura dell'utensile di foratura.
Più opzioni di materiali. Le piattaforme di perforazione CNC sono compatibili con una varietà di materiali, dal legno alla plastica al metallo. Inoltre, poiché le macchine utensili CNC possono ospitare più punte da trapano, è possibile realizzare una varietà di fori in una volta sola. Un buon esempio è un trapano a colonna multimandrino, che consente di installare più punte da trapano e praticare fori in un pezzo contemporaneamente.
Capacità di replica più elevate. Poiché il dispositivo di perforazione CNC è controllato da un computer, la macchina CNC realizza la completa automazione ed evita il funzionamento manuale. Pertanto, non ci sono quasi errori nel processo di foratura CNC ed è meno soggetto a errori. I produttori rapidi possono ottenere un elevato grado di coerenza dei fori tra lotti e lotti.
Tipi di trapani CNC
La foratura CNC può essere eseguita utilizzando diversi tipi di trapani a colonna e, come qualsiasi altra macchina utensile CNC, ogni trapano a colonna ha le sue caratteristiche e capacità. Ecco le macchine comuni che puoi utilizzare e i loro usi di base e specifici.
Trapano verticale. È dotato di una testa del mandrino a ingranaggi progettata specificamente per la foratura CNC di pezzi pesanti e di grandi dimensioni. Può essere CNC o manuale e richiede che un macchinista alimenti il pezzo in lavorazione all'utensile da taglio.
Trapano radiale. Questo tipo di trapano CNC utilizza un meccanismo di base che posiziona un mandrino mobile su un pezzo fisso. Le teste di smerigliatura forniscono utensili da taglio con sufficiente versatilità per eseguire una varietà di operazioni su parti della maggior parte delle dimensioni e forme. Di conseguenza, è più versatile e in grado di eseguire una varietà di operazioni di perforazione non riscontrabili nei tipi precedenti.
Impianto di perforazione a filari. I trapani a file hanno più teste di lavoro (per evitare confusione con i mandrini, potrebbero esserci più mandrini in una testa di lavoro). In genere, queste teste di lavoro si trovano sopra il banco di lavoro dove le parti vengono fissate o montate. Può eseguire più operazioni consecutive contemporaneamente.
Trapano a colonna multiasse. Dispone di più mandrini collegati a una testa di lavoro e tutti i mandrini alimentano il pezzo contemporaneamente. Tali macchine sono altamente necessarie per produrre parti con un gran numero di fori vicini l'uno all'altro. Queste sono le macchine più comuni che si trovano tra molti fornitori di servizi di lavorazione CNC e sono adatte per la produzione di parti porose.
La microforatrice è attualmente la perforatrice CNC a mandrino piccolo più precisa. La micro perforatrice ha un mandrino piccolo e un'alta precisione. Pertanto, sono adatti per la foratura di componenti che richiedono tolleranze e precisione elevate.
Trapano a torretta. Le perforatrici a torretta hanno più teste di lavoro montate su una torretta. Consente il cambio rapido degli utensili da taglio e il loro posizionamento sul pezzo da lavorare. Questo tipo di trapano a colonna è dotato di torretta con più teste di lavoro. Sono quindi adatti per operazioni di foratura che richiedono continui cambiamenti nella posizione dell'utensile sul pezzo.
Precauzioni e suggerimenti per la foratura e la progettazione CNC
Per ottimizzare il processo di foratura CNC, i progettisti devono considerare fattori quali le superfici di ingresso e uscita della punta, la rettilineità del foro, la rimozione dei trucioli, il design del prodotto filettato, la forma del foro e la disposizione complessiva della parte. L'ottimizzazione di ogni aspetto contribuisce al successo complessivo della foratura CNC e migliora la qualità finale e la funzionalità del pezzo.
1. Scegli la punta da trapano CNC giusta
Selezionare la punta giusta in base al materiale, alla struttura e alla funzionalità può essere difficile ed è una causa comune di difetti nei fori realizzati. Puoi discutere l'approccio migliore consultando un esperto di perforazione CNC o un fornitore di servizi.
2. La punta del trapano è perpendicolare all'ingresso
La superficie di ingresso del trapano deve essere perpendicolare alla punta del trapano, questo aiuta a garantire che il foro sia nella posizione corretta, come mostrato nell'immagine seguente.
Anche la superficie di uscita della punta deve essere perpendicolare all'asse della punta per evitare problemi di rottura quando la punta esce dal pezzo, come mostrato di seguito.
3. Evitare il taglio interrotto
Se la rettilineità del foro finito è particolarmente critica è meglio evitare tagli interrotti. Se la punta del trapano interseca un'altra apertura su un lato, si verificherà una certa deflessione. Anche se la rettilineità non è fondamentale, il punto centrale della punta del trapano deve rimanere nel materiale durante tutto il processo di taglio per evitare una deflessione estrema e la possibile rottura della punta del trapano.
4. Utilizzare punte da trapano standard
La forma inferiore del foro cieco dovrebbe essere la forma praticata con una punta da trapano standard, come mostrato nella figura qui sotto. Quando sono necessari fori a fondo piatto, è consentito l'uso di punte di foratura standard (118° o 140° per acciaio inossidabile).
5. Evitare l'uso di fori profondi
Evitare di utilizzare fori profondi (più di 8 volte il diametro) in quanto ciò può causare problemi di evacuazione del truciolo e possibili deviazioni di rettilineità. Le punte speciali in commercio possono raggiungere il diametro di 40x, ma il loro costo è molto più elevato; dovrebbero essere evitati.
6. Evitare di progettare parti con fori piccoli
Se l'applicazione del pezzo non richiede dimensioni ridotte, evitare di progettare pezzi con fori piccoli. Questo perché le punte piccole hanno maggiori probabilità di rompersi. Per facilitare la produzione, un diametro di circa 3 mm è il minimo ideale.
7. Coordinate cartesiane
Utilizzare le coordinate rettangolari invece delle coordinate angolari per specificare la posizione dei fori sulle parti fresate. Per i macchinisti, rendono più semplice e sicura la disposizione delle parti o degli strumenti di perforazione. Per i pezzi torniti, il centro del pezzo è l'origine naturale delle dimensioni.
8. Avanzamento e velocità
Assicurati di capire come ridurre la velocità e le velocità di avanzamento per mantenere la produttività. Questi fattori dipendono dalla forma del taglio e dal tipo di materiale.
9. Asportazione e rottura del truciolo
I trucioli devono essere scaricati in modo efficace durante la foratura CNC e dopo la lavorazione. È molto importante controllarli poiché possono causare alcuni problemi. Potresti provare a utilizzare una punta da trapano specializzata per la rottura dei trucioli. Inoltre, utilizzare liquido refrigerante quando necessario per migliorare la dissipazione del calore.
Differenza tra foratura e maschiatura CNC
La foratura CNC è il processo di pressione di una punta nel pezzo in lavorazione per creare un foro nel pezzo. La maschiatura CNC è il processo di creazione di fori filettati in un pezzo, utilizzando un maschio per creare una cresta a spirale continua nel pezzo. Quindi, la differenza più grande tra loro è che la foratura CNC comporta la creazione di fori, mentre la maschiatura comporta la creazione di filettature all'interno dei fori esistenti.
Inoltre, un'altra importante differenza tra la foratura CNC e la maschiatura è il tipo di punta utilizzata. La foratura CNC utilizza generalmente punte elicoidali, mentre la maschiatura utilizza generalmente punte per maschi. Le punte per maschi sono progettate specificatamente per la creazione di filettature e pertanto non sono adatte per l'uso in applicazioni di foratura CNC.
Applicazione della foratura CNC
La perforazione CNC è ampiamente utilizzata. AN-Prototype riassume alcune applicazioni comuni della perforazione:
Fabbricazione della lamiera
Sheet Metal Fabrication è adatto per la foratura di parti come cruscotti, motori, ecc. nei settori automobilistico, aerospaziale ed edile. Funziona con altri processi di lavorazione CNC come fresatura e tornitura.
Produzione del legno
Le operazioni di perforazione sono una parte fondamentale della produzione del legno. Con questa macchina, i produttori di legname possono godere di automazione, accuratezza, precisione e tolleranze elevate. Inoltre, l'industria valorizza l'estetica, garantita dall'artigianato.
Servizi di foratura CNC di precisione
A causa di vari fattori, quali elevati costi di investimento iniziale, errori operativi e manutenzione, non è conveniente per i progettisti acquistare i propri impianti di perforazione. Pertanto, l’outsourcing a un fornitore di servizi di lavorazione CNC personalizzato è un approccio migliore. A AN-Prototipo, offriamo servizi di produzione personalizzati su richiesta che possono aiutarti a creare parti lavorate con precisione, non solo forature CNC. Siamo specializzati anche in altri processi produttivi come servizi di lavorazione CNC, fabbricazione di lamiere, stampa 3D e stampaggio a iniezione, fusione sotto vuoto e altro ancora. Se le tue parti sono complesse e richiedono foratura, maschiatura o altri servizi di trattamento superficiale, AN-Prototype soddisferà le tue esigenze con standard di alta qualità. Quindi carica subito i tuoi file CAD e ottieni un servizio di qualità a prezzi competitivi e tempi di consegna rapidi.