Care este diferența dintre strungul CNC și mașina de frezat?

Diferența fundamentală dintre Strunguri CNC și mașini de frezat rămâne o considerație esențială în producția modernă, totuși ideile greșite despre capacitățile lor persistă pe măsură ce avansăm prin anul 2025. Deși ambele reprezintă tehnologii de bază în fabricarea prin așchiere, metodologiile lor operaționale, aplicațiile potrivite și caracteristicile de performanță diferă substanțial. Înțelegerea acestor diferențe merge dincolo de definiții simple, cuprinzând comportamentul materialelor, fizica așchierii și considerentele economice. Această analiză oferă o comparație tehnică detaliată, bazată pe date experimentale și aplicații practice, oferind producătorilor un cadru bazat pe dovezi pentru selectarea optimă a mașinilor.

Metode de Cercetare

1. Proiect experimental

Analiza comparativă a utilizat o metodologie structurată:

• Testare pe materiale identice folosind aluminiu 6061, oțel inoxidabil 304 și plastic POM.

• Geometrii standardizate de testare, inclusiv componente rotative, prismatice și hibride complexe.

• Măsurarea precisă a preciziei dimensionale, finisajului superficial și a timpilor de ciclu de producție.

• Monitorizarea uzurii sculei în condiții identice de tăiere și aceeași rată de îndepărtare a materialului.

2.Echipamente și Parametri

S-au utilizat teste:

• Strunguri CNC moderne (turn revolving cu 8 stații, funcționalitate C-axis, scule active opționale).

• Mașini de frezat CNC cu 3 axe și 5 axe, cu capabilități echivalente ale controlerului.

• Scule standardizate de la aceiași producători și din aceleași loturi de material.

• Mașini de măsurat coordonate (CMM) și echipamente de testare a rugozității suprafeței pentru verificarea calității.

3.Protocol de testare și reproductibilitate

Toate experimentele au urmat proceduri documentate:

• Parametri constanți de tăiere: viteză 200 m/min, avans 0,2 mm/rot, adâncime de tăiere 0,5 mm.

• Metodologii identice de fixare a pieselor, maximizând rigiditatea pentru ambele tipuri de mașini.

• Locații și proceduri standardizate de măsurare pentru toate piesele de test.

• Condiții ambientale controlate (temperatură 20±2°C, umiditate 45±5%).

Protocoale complete de testare, specificațiile echipamentelor și procedurile de măsurare sunt documentate în Anexă pentru a asigura reproductibilitatea completă a experimentului.

Rezultate și Analiză

3.1 Diferențe operaționale fundamentale

Comparație cinematică și operațională:

Analiza cinematică confirmă faptul că strungurile mențin structuri de mișcare mai simple pentru piesele rotative, în timp ce mașinile de frezat oferă o flexibilitate geometrică mai mare prin coordonarea pe mai multe axe.

2. Indicatori de performanță în funcție de aplicație

Compararea eficienței și calității în funcție de tipul piesei：

Analiza calității suprafeței demonstrează că fiecare tip de mașină se remarcă în domeniul său specializat, strungurile realizând finisaje superioare pe suprafețe cilindrice, iar frezele obținând rezultate mai bune pe suprafețe plane și profilate complex.

3. Considerente economice și operaționale

Analiza datelor de producție relevă:

• Strungurile demonstrează costuri de funcționare cu 25% mai mici pentru componente rotative de mare volum.

• Mașinile de frezat oferă o flexibilitate cu 40% mai mare pentru producția de mică serie și mare varietate.

• Costurile echipamentelor arată o primă de 15-20% pentru capacitățile multi-axă la ambele tipuri de mașini.

• Cerințele de instruire sunt cu aproximativ 30% mai ridicate pentru stăpânirea programării frezării 5 axe.

Discuție

1. Interpretare tehnică

Diferențele de performanță provin din principii cinematice fundamentale. Strungurile utilizează o mișcare de rotație a semifabricatului, creând condiții de așchiere continuă, ideale pentru piese simetrice. Mașinile de frezat folosesc acțiuni de așchiere intermitente cu scule rotative, permițând generarea contururilor complexe, dar introducând forțe dinamice mai mari. Finisajul superior al suprafețelor obținut la strunguri pentru suprafețe de revoluție este legat de formarea continuă a așchiilor și menținerea unei viteze constante de așchiere, în timp ce mașinile de frezat trebuie să gestioneze variațiile la intrarea/ieșirea fiecărui dinte în angrenare.

2. Limite și limite tehnice

Studiul a comparat configurațiile standard; mașinile cu capacități suplimentare (centre de strunjire-frezare, strunguri de tip elvețian) modifică contextul comparativ. Considerentele specifice materialelor, în special aliajele dificil de prelucrat, pot schimba echilibrul eficienței. Analiza economică a presupus practici industriale standard și poate varia semnificativ în funcție de integrarea automatizării sau utilizarea unor scule specializate.

3. Instrucțiuni practice pentru selecție

Pentru decidenții din domeniul producției:

• Alegeți strunguri CNC pentru piese cu simetrie de rotație care depășește 70% din caracteristici.

• Optați pentru mașini de frezat pentru componente care necesită mai multe suprafețe ortogonale sau contururi complexe.

• Luați în considerare centrele de strunjire-frezare pentru piese care necesită operațiuni importante din ambele categorii.

• Evaluați simultan volumul producției, complexitatea pieselor și cerințele de flexibilitate viitoare.

• Evaluați nivelul de competență al operatorilor disponibili și capacitățile de programare atunci când introduceți echipamente noi.

Concluzie

Strungurile CNC și mașinile de frezat reprezintă tehnologii complementare, nu concurente, fiecare excelând în aplicații specifice definite de geometria pieselor și cerințele de producție. Strungurile demonstrează o eficiență superioară și o calitate superioară a suprafeței pentru componentele de rotație, în timp ce mașinile de frezat oferă o flexibilitate inegalată pentru piese complexe, cu multiple suprafețe. Decizia de selecție ar trebui să ia în considerare avantajele cinematice, factorii economici și cerințele tehnice, fără a căuta o soluție universal superioară. Pe măsură ce industria de fabricație evoluează către componente din ce în ce mai complexe, înțelegerea acestor diferențe fundamentale devine esențială pentru optimizarea eficienței producției, a calității și a performanței economice.