Termin CNC oznacza „komputerowe sterowanie numeryczne”, a obróbkę CNC definiuje się jako subtraktywny proces produkcyjny, w którym zazwyczaj wykorzystuje się sterowanie komputerowe i obrabiarki do usuwania warstw materiału z półfabrykatu (zwanego półfabrykatem lub przedmiotem obrabianym) i wytwarzania niestandardowego zaprojektowana część.
Proces ten dotyczy różnych materiałów, w tym metalu, plastiku, drewna, szkła, pianki i kompozytów, i ma zastosowania w różnych gałęziach przemysłu, takich jak duża obróbka CNC i wykańczanie CNC części lotniczych.
Charakterystyka obróbki CNC
01. Wysoki stopień automatyzacji i bardzo wysoka wydajność produkcji. Z wyjątkiem mocowania półfabrykatu, wszystkie inne procedury przetwarzania mogą być wykonywane na obrabiarkach CNC. W połączeniu z automatycznym załadunkiem i rozładunkiem stanowi podstawowy element fabryki bezzałogowej.
Obróbka CNC zmniejsza nakład pracy operatora, poprawia warunki pracy, eliminuje znakowanie, wielokrotne mocowanie i pozycjonowanie, kontrolę i inne procesy oraz operacje pomocnicze, a także skutecznie poprawia wydajność produkcji.
02. Możliwość dostosowania do obiektów obrabianych CNC. Przy zmianie przedmiotu obróbki oprócz zmiany narzędzia i rozwiązania sposobu mocowania półfabrykatu wymagane jest jedynie przeprogramowanie bez innych skomplikowanych regulacji, co skraca cykl przygotowania produkcji.
03. Wysoka precyzja przetwarzania i stabilna jakość. Dokładność wymiarowa przetwarzania mieści się w zakresie d0,005-0,01 mm, na co nie ma wpływu złożoność części, ponieważ większość operacji jest wykonywana automatycznie przez maszynę. W związku z tym zwiększa się wielkość części partii, a urządzenia do wykrywania położenia stosuje się również na precyzyjnie sterowanych obrabiarkach. , dodatkowo poprawiając dokładność precyzyjnej obróbki CNC.
04. Obróbka CNC ma dwie główne cechy: po pierwsze, może znacznie poprawić dokładność przetwarzania, w tym dokładność jakości przetwarzania i dokładność błędu czasu przetwarzania; po drugie, powtarzalność jakości przetwarzania może ustabilizować jakość przetwarzania i utrzymać jakość przetwarzanych części.
Technologia obróbki CNC i zakres zastosowania:
Można wybrać różne metody obróbki w zależności od materiału i wymagań obrabianego przedmiotu. Zrozumienie powszechnych metod obróbki i zakresu ich zastosowania może pozwolić nam znaleźć najbardziej odpowiednią metodę obróbki części.
Obrócenie
Metoda obróbki części za pomocą tokarek nazywana jest zbiorczo toczeniem. Za pomocą narzędzi tokarskich można obrabiać obrotowe zakrzywione powierzchnie również podczas posuwu poprzecznego. Toczenie umożliwia również obróbkę powierzchni gwintów, płaszczyzn końcowych, wałów mimośrodowych itp.
Dokładność toczenia wynosi zazwyczaj IT11-IT6, a chropowatość powierzchni wynosi 12,5-0,8 μm. Podczas toczenia dokładnego może osiągnąć IT6-IT5, a chropowatość może osiągnąć 0,4-0,1 μm. Wydajność obróbki tokarskiej jest wysoka, proces cięcia jest stosunkowo płynny, a narzędzia stosunkowo proste.
Zakres zastosowania: wiercenie otworów centralnych, wiercenie, rozwiercanie, gwintowanie, toczenie cylindryczne, wytaczanie, toczenie powierzchni czołowych, toczenie rowków, toczenie kształtowanych powierzchni, toczenie powierzchni stożkowych, radełkowanie i toczenie gwintów
Przemiał
Frezowanie to metoda wykorzystująca obrotowe narzędzie wieloostrzowe (frez) na frezarce do obróbki przedmiotu obrabianego. Głównym ruchem skrawania jest obrót narzędzia. W zależności od tego, czy główny kierunek prędkości ruchu podczas frezowania jest taki sam, czy przeciwny do kierunku posuwu przedmiotu obrabianego, dzieli się go na frezowanie w dół i frezowanie pod górę.
(1) Frezowanie współbieżne
Pozioma składowa siły frezowania jest taka sama jak kierunek posuwu przedmiotu obrabianego. Zwykle pomiędzy śrubą pociągową stołu obrabianego a nakrętką stałą występuje szczelina. Dlatego siła skrawania może łatwo spowodować wspólne przesunięcie przedmiotu obrabianego i stołu roboczego do przodu, powodując nagłe zwiększenie prędkości posuwu. Zwiększ, powodując noże.
(2) Frezowanie przeciwbieżne
Pozwala uniknąć zjawiska ruchu występującego podczas frezowania współbieżnego. Podczas frezowania przeciwbieżnego grubość skrawania stopniowo wzrasta od zera, przez co krawędź skrawająca zaczyna ulegać etapowi ściskania i ślizgania się po obrabianej powierzchni utwardzanej skrawaniem, przyspieszając zużycie narzędzia.
Zakres zastosowania: frezowanie płaskie, frezowanie stopniowe, frezowanie rowków, frezowanie powierzchni formujących, frezowanie rowków spiralnych, frezowanie kół zębatych, cięcie
Struganie
Obróbka strugająca ogólnie odnosi się do metody obróbki, w której wykorzystuje się strugarkę do wykonywania liniowego ruchu posuwisto-zwrotnego względem przedmiotu obrabianego na strugarce w celu usunięcia nadmiaru materiału.
Dokładność strugania może ogólnie osiągnąć IT8-IT7, chropowatość powierzchni wynosi Ra6,3-1,6 μm, płaskość strugania może osiągnąć 0,02/1000, a chropowatość powierzchni wynosi 0,8-0,4 μm, co jest lepsze w przypadku obróbki dużych odlewów.
Zakres zastosowania: struganie powierzchni płaskich, struganie powierzchni pionowych, struganie powierzchni stopniowych, struganie rowków pod kątem prostym, struganie skosów, struganie rowków na jaskółczy ogon, struganie rowków w kształcie litery D, struganie rowków w kształcie litery V, struganie powierzchni zakrzywionych, struganie rowków wpustowych w otworach, stojaki strugające, struganie powierzchni kompozytowych
Szlifowanie
Szlifowanie to metoda skrawania powierzchni przedmiotu obrabianego na szlifierce z wykorzystaniem jako narzędzia sztucznej ściernicy o dużej twardości (ściernicy). Głównym ruchem jest obrót ściernicy.
Precyzja szlifowania może osiągnąć IT6-IT4, a chropowatość powierzchni Ra może osiągnąć 1,25-0,01 μm, a nawet 0,1-0,008 μm. Inną cechą szlifowania jest to, że można w nim obrabiać hartowane materiały metalowe, co należy do zakresu obróbki wykańczającej, dlatego często jest stosowane jako końcowy etap obróbki. Według różnych funkcji szlifowanie można również podzielić na szlifowanie cylindryczne, szlifowanie otworów wewnętrznych, szlifowanie płaskie itp.
Zakres zastosowania: szlifowanie cylindryczne, szlifowanie cylindryczne wewnętrzne, szlifowanie powierzchni, szlifowanie kształtowe, szlifowanie gwintów, szlifowanie kół zębatych
Wiercenie
Proces obróbki różnych otworów wewnętrznych na wiertarce nazywa się wierceniem i jest najczęstszą metodą obróbki otworów.
Precyzja wiercenia jest niska, ogólnie IT12 ~ IT11, a chropowatość powierzchni wynosi zazwyczaj Ra5,0 ~ 6,3um. Po wierceniu, powiększaniu i rozwiercaniu często stosuje się obróbkę półwykańczającą i wykańczającą. Dokładność obróbki rozwiercania wynosi zazwyczaj IT9-IT6, a chropowatość powierzchni wynosi Ra1,6-0,4 μm.
Zakres zastosowania: wiercenie, rozwiercanie, rozwiercanie, gwintowanie, otwory strontowe, skrobanie powierzchni
Nudna obróbka
Obróbka wytaczania to metoda przetwarzania wykorzystująca wytaczarkę w celu powiększenia średnicy istniejących otworów i poprawy jakości. Obróbka wytaczania opiera się głównie na ruchu obrotowym narzędzia wytaczarskiego.
Precyzja obróbki wytaczania jest wysoka, ogólnie IT9-IT7, a chropowatość powierzchni wynosi Ra6,3-0,8 mm, ale wydajność produkcji wytaczania jest niska.
Zakres zastosowania: precyzyjna obróbka otworów, wykańczanie wielu otworów
Obróbka powierzchni zębów
Metody obróbki powierzchni zębów przekładni można podzielić na dwie kategorie: metodę formowania i metodę wytwarzania.
Obrabiarką służącą do obróbki powierzchni zęba metodą formowania jest na ogół zwykła frezarka, natomiast narzędziem jest frez formujący, który wymaga dwóch prostych ruchów formujących: ruchu obrotowego i ruchu liniowego narzędzia. Powszechnie stosowanymi obrabiarkami do obróbki powierzchni zębów metodą wytwarzania są frezarki do kół zębatych, maszyny do kształtowania kół zębatych itp.
Zakres zastosowania: koła zębate itp.
Złożona obróbka powierzchni
Cięcie trójwymiarowych zakrzywionych powierzchni wykorzystuje głównie metody frezowania kopiowego i frezowania CNC lub specjalne metody przetwarzania.
Zakres zastosowania: elementy o skomplikowanych zakrzywionych powierzchniach
EDM
Obróbka elektroerozyjna wykorzystuje wysoką temperaturę generowaną przez chwilowe wyładowanie iskrowe pomiędzy elektrodą narzędzia a elektrodą przedmiotu obrabianego w celu erozji materiału powierzchniowego przedmiotu obrabianego w celu uzyskania obróbki.
Zakres zastosowania:
① Przetwarzanie twardych, kruchych, wytrzymałych, miękkich i wysokotopliwych materiałów przewodzących;
②Przetwarzanie materiałów półprzewodnikowych i materiałów nieprzewodzących;
③Obróbka różnych typów otworów, zakrzywionych otworów i mikrootworów;
④Przetwarzanie różnych trójwymiarowych wnęk o zakrzywionej powierzchni, takich jak komory form do kucia, formy do odlewania ciśnieniowego i formy z tworzyw sztucznych;
⑤ Używane do cięcia, cięcia, wzmacniania powierzchni, grawerowania, drukowania tabliczek znamionowych i oznaczeń itp.
Obróbka elektrochemiczna
Obróbka elektrochemiczna to metoda wykorzystująca elektrochemiczną zasadę anodowego rozpuszczania metalu w elektrolicie w celu ukształtowania przedmiotu obrabianego.
Obrabiany przedmiot jest podłączony do dodatniego bieguna źródła prądu stałego, narzędzie jest podłączone do ujemnego bieguna, a pomiędzy dwoma biegunami utrzymywana jest niewielka szczelina (0,1 mm ~ 0,8 mm). Elektrolit pod określonym ciśnieniem (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) przepływa przez szczelinę między dwoma biegunami z dużą prędkością (15 m/s ~ 60 m/s).
Zakres zastosowania: obróbka otworów, wnęk, skomplikowanych profili, głębokich otworów o małych średnicach, gwintowanie, gratowanie, grawerowanie itp.
obróbka laserowa
Obróbka laserowa przedmiotu obrabianego odbywa się za pomocą maszyny do obróbki laserowej. Maszyny do obróbki laserowej składają się zwykle z laserów, zasilaczy, układów optycznych i układów mechanicznych.
Zakres zastosowania: matryce do ciągnienia drutu diamentowego, łożyska klejnotów zegarkowych, porowate powłoki rozbieżnych blach wykrawających chłodzonych powietrzem, obróbka małych otworów wtryskiwaczy silnika, łopatek silników lotniczych itp. oraz cięcie różnych materiałów metalowych i materiałów niemetalowych.
Obróbka ultradźwiękowa
Obróbka ultradźwiękowa to metoda wykorzystująca wibracje powierzchni czołowej narzędzia o częstotliwości ultradźwiękowej (16 kHz ~ 25 kHz) w celu uderzenia materiałów ściernych zawieszonych w płynie roboczym, a cząstki ścierne uderzają i polerują powierzchnię przedmiotu obrabianego w celu obróbki przedmiotu obrabianego.
Zakres zastosowania: materiały trudnoobrabialne
Główne branże zastosowań
Ogólnie rzecz biorąc, części obrabiane przez CNC charakteryzują się dużą precyzją, dlatego części obrabiane CNC są wykorzystywane głównie w następujących branżach:
Lotnictwo
Lotnictwo i kosmonautyka wymaga komponentów charakteryzujących się dużą precyzją i powtarzalnością, w tym łopatek turbin w silnikach, narzędzi używanych do produkcji innych komponentów, a nawet komór spalania stosowanych w silnikach rakietowych.
Motoryzacja i budowa maszyn
Przemysł motoryzacyjny wymaga produkcji precyzyjnych form do odlewania elementów (takich jak mocowania silnika) lub obróbki elementów o wysokiej tolerancji (takich jak tłoki). Maszyna typu bramowego odlewa moduły z gliny, które wykorzystywane są w fazie projektowania samochodu.
Przemysł militarny
Przemysł wojskowy wykorzystuje komponenty o wysokiej precyzji i rygorystycznych wymaganiach dotyczących tolerancji, w tym komponenty rakiet, lufy broni itp. Wszystkie komponenty obrabiane w przemyśle wojskowym korzystają z precyzji i szybkości maszyn CNC.
medyczny
Wszczepialne urządzenia medyczne są często projektowane tak, aby pasowały do kształtu narządów ludzkich i muszą być wykonane z zaawansowanych stopów. Ponieważ żadne maszyny ręczne nie są w stanie wytworzyć takich kształtów, maszyny CNC stają się koniecznością.
energia
Przemysł energetyczny obejmuje wszystkie obszary inżynierii, od turbin parowych po najnowocześniejsze technologie, takie jak synteza jądrowa. Turbiny parowe wymagają precyzyjnych łopatek turbiny, aby utrzymać równowagę w turbinie. Kształt wnęki tłumiącej plazmę badawczo-rozwojową w syntezie jądrowej jest bardzo złożony, wykonany z zaawansowanych materiałów i wymaga wsparcia maszyn CNC.
Obróbka mechaniczna rozwinęła się do dziś, a wraz ze wzrostem wymagań rynku wyprowadzono różne techniki obróbki. Wybierając proces obróbki, możesz wziąć pod uwagę wiele aspektów, w tym kształt powierzchni przedmiotu obrabianego, dokładność wymiarową, dokładność położenia, chropowatość powierzchni itp.
Tylko wybierając najwłaściwszy proces, możemy zapewnić jakość i wydajność obróbki detalu przy minimalnych nakładach inwestycyjnych i maksymalizować generowane korzyści.
Czas publikacji: 18 stycznia 2024 r