Proces CNC

Termín CNC znamená „počítačové numerické řízení“ a CNC obrábění je definováno jako subtraktivní výrobní proces, který typicky využívá počítačové řízení a obráběcí stroje k odstranění vrstev materiálu z polotovaru (tzv. polotovaru nebo obrobku) a k výrobě zakázkového navržená část.

Proces pracuje na různých materiálech, včetně kovu, plastu, dřeva, skla, pěny a kompozitů, a má uplatnění v různých průmyslových odvětvích, jako je velké CNC obrábění a CNC dokončování leteckých dílů.

Charakteristika CNC obrábění

01. Vysoký stupeň automatizace a velmi vysoká efektivita výroby. Kromě upínání polotovaru mohou být všechny ostatní procesy zpracování dokončeny pomocí CNC obráběcích strojů. V kombinaci s automatickým nakládáním a vykládáním je základní součástí bezpilotní továrny.

CNC zpracování snižuje pracnost operátora, zlepšuje pracovní podmínky, odstraňuje značení, vícenásobné upínání a polohování, kontrolní a další procesy a pomocné operace a efektivně zvyšuje efektivitu výroby.

02. Adaptabilita na objekty CNC zpracování. Při změně obráběcího objektu je kromě výměny nástroje a řešení způsobu upínání polotovaru potřeba pouze přeprogramování bez dalších složitých úprav, což zkracuje cyklus přípravy výroby.

03. Vysoká přesnost zpracování a stabilní kvalita. Rozměrová přesnost zpracování je mezi d0,005-0,01 mm, což není ovlivněno složitostí dílů, protože většinu operací provádí automaticky stroj. Proto se zvětšuje velikost dávkových dílů a zařízení pro detekci polohy se používají také na přesně řízených obráběcích strojích. , další zlepšení přesnosti přesného CNC obrábění.

04. CNC zpracování má dvě hlavní charakteristiky: za prvé, může výrazně zlepšit přesnost zpracování, včetně přesnosti kvality zpracování a přesnosti chyb času zpracování; za druhé, opakovatelnost kvality zpracování může stabilizovat kvalitu zpracování a zachovat kvalitu zpracovávaných dílů.

Technologie CNC obrábění a rozsah použití:

Podle materiálu a požadavků obráběného obrobku lze zvolit různé způsoby zpracování. Pochopení běžných metod obrábění a jejich rozsahu použití nám umožní najít nejvhodnější způsob zpracování dílů.

Soustružení

Způsob zpracování dílů pomocí soustruhů se souhrnně nazývá soustružení. Pomocí tvářecích soustružnických nástrojů lze při příčném posuvu zpracovávat i rotační zakřivené plochy. Soustružením lze také zpracovávat povrchy závitů, koncové roviny, excentrické hřídele atd.

Přesnost soustružení je obecně IT11-IT6 a drsnost povrchu je 12,5-0,8μm. Při jemném soustružení může dosáhnout IT6-IT5 a drsnost může dosáhnout 0,4-0,1μm. Produktivita soustružnického zpracování je vysoká, proces řezání je relativně hladký a nástroje jsou relativně jednoduché.

Oblast použití: vrtání středových otvorů, vrtání, vystružování, závitování, válcové soustružení, vyvrtávání, soustružení čelních ploch, soustružení drážek, soustružení tvarovaných ploch, soustružení kuželových ploch, rýhování a soustružení závitů

Frézování

Frézování je způsob použití rotačního vícebřitého nástroje (frézy) na frézce k opracování obrobku. Hlavním řezným pohybem je rotace nástroje. Podle toho, zda je hlavní směr rychlosti pohybu při frézování stejný nebo opačný ke směru posuvu obrobku, se dělí na frézování dolů a frézování do kopce.

(1) Frézování dolů

Vodorovná složka frézovací síly je shodná se směrem posuvu obrobku. Mezi podávacím šroubem stolu obrobku a pevnou maticí je obvykle mezera. Proto může řezná síla snadno způsobit, že se obrobek a pracovní stůl společně posunou dopředu, což způsobí náhlé zvýšení rychlosti posuvu. Zvýšení, což způsobuje nože.

(2) Protifrézování

Může se vyhnout jevu pohybu, ke kterému dochází při frézování dolů. Během up frézování se řezná tloušťka postupně zvyšuje od nuly, takže břit začíná prožívat fázi sevření a klouzání po řezem kaleném obrobeném povrchu, což urychluje opotřebení nástroje.

Oblast použití: Rovinné frézování, stupňovité frézování, frézování drážek, frézování tvářecích ploch, frézování spirálových drážek, frézování ozubení, řezání

Hoblování

Hoblovací zpracování obecně odkazuje na způsob zpracování, který používá hoblík k provádění vratného lineárního pohybu vzhledem k obrobku na hoblíku k odstranění přebytečného materiálu.

Přesnost hoblování může obecně dosáhnout IT8-IT7, drsnost povrchu je Ra6,3-1,6μm, rovinnost hoblování může dosáhnout 0,02/1000 a drsnost povrchu je 0,8-0,4μm, což je lepší pro zpracování velkých odlitků.

Oblast použití: hoblování rovných ploch, hoblování svislých ploch, hoblování nášlapných ploch, hoblování pravoúhlých drážek, hoblování úkosů, hoblování rybinových drážek, hoblování drážek ve tvaru D, hoblování drážek ve tvaru V, hoblování zakřivených ploch, hoblování klínových drážek v dírách, hoblovací stojany, hoblovací kompozitní povrch

Broušení

Broušení je způsob řezání povrchu obrobku na brusce pomocí vysoce tvrdého umělého brusného kotouče (brusného kotouče) jako nástroje. Hlavním pohybem je otáčení brusného kotouče.

Přesnost broušení může dosáhnout IT6-IT4 a drsnost povrchu Ra může dosáhnout 1,25-0,01μm nebo dokonce 0,1-0,008μm. Další vlastností broušení je, že dokáže zpracovávat kalené kovové materiály, což patří do oblasti povrchové úpravy, takže se často používá jako konečný krok zpracování. Podle různých funkcí lze broušení také rozdělit na válcové broušení, broušení vnitřních otvorů, ploché broušení atd.

Oblast použití: broušení válcových ploch, broušení vnitřních válcových ploch, povrchové broušení, tvarové broušení, broušení závitů, broušení ozubených kol

Vrtání

Proces zpracování různých vnitřních otvorů na vrtačce se nazývá vrtání a je nejběžnějším způsobem zpracování otvorů.

Přesnost vrtání je nízká, obecně IT12~IT11, a drsnost povrchu je obecně Ra5,0~6,3um. Po vrtání se zvětšování a vystružování často používá pro polodokončování a dokončovací práce. Přesnost zpracování vystružování je obecně IT9-IT6 a drsnost povrchu je Ra1,6-0,4μm.

Rozsah použití: vrtání, vystružování, vystružování, závitování, otvory pro stroncium, škrábání povrchů

Nudné zpracování

Vyvrtávací zpracování je způsob zpracování, který využívá vyvrtávací stroj ke zvětšení průměru stávajících otvorů a zlepšení kvality. Vyvrtávací zpracování je založeno především na rotačním pohybu vyvrtávacího nástroje.

Přesnost zpracování vyvrtáváním je vysoká, obecně IT9-IT7, a drsnost povrchu je Ra6,3-0,8 mm, ale efektivita výroby vyvrtávání je nízká.

Rozsah použití: vysoce přesné opracování otvorů, dokončování více otvorů

Zpracování povrchu zubů

Metody zpracování povrchu zubů ozubených kol lze rozdělit do dvou kategorií: metoda tváření a metoda generování.

Obráběcí stroj používaný ke zpracování povrchu zubu metodou tváření je obecně běžná frézka a nástrojem je tvářecí fréza, která vyžaduje dva jednoduché tvářecí pohyby: rotační pohyb a lineární pohyb nástroje. Běžně používanými obráběcími stroji pro opracování povrchů zubů metodou generování jsou odvalovací frézy na ozubení, obrážečky ozubení atd.

Rozsah použití: ozubená kola atd.

Komplexní povrchová úprava

Řezání trojrozměrných zakřivených ploch využívá především kopírovací frézování a CNC frézování nebo speciální způsoby zpracování.

Rozsah použití: součásti se složitě zakřivenými povrchy

EDM

Obrábění elektrickým výbojem využívá vysokou teplotu generovanou okamžitým jiskrovým výbojem mezi nástrojovou elektrodou a elektrodou obrobku k erozi povrchového materiálu obrobku, aby se dosáhlo obrábění.

Rozsah použití:

① Zpracování tvrdých, křehkých, houževnatých, měkkých a vysokotavitelných vodivých materiálů;

②Zpracování polovodičových materiálů a nevodivých materiálů;

③Zpracování různých typů otvorů, zakřivených otvorů a mikrootvorů;

④ Zpracování různých trojrozměrných zakřivených povrchových dutin, jako jsou komory forem kovacích forem, forem pro tlakové lití a plastových forem;

⑤ Používá se pro řezání, řezání, zpevnění povrchu, gravírování, tisk štítků a označení atd.

Elektrochemické obrábění

Elektrochemické obrábění je metoda, která využívá elektrochemického principu anodického rozpouštění kovu v elektrolytu pro tvarování obrobku.

Obrobek je připojen ke kladnému pólu stejnosměrného napájecího zdroje, nástroj je připojen k zápornému pólu a mezi oběma póly je udržována malá mezera (0,1 mm~0,8 mm). Elektrolyt o určitém tlaku (0,5MPa~2,5MPa) proudí mezerou mezi dvěma póly vysokou rychlostí (15m/s~60m/s).

Rozsah použití: zpracování otvorů, dutin, složitých profilů, hlubokých otvorů malého průměru, rýhování, odstraňování otřepů, rytí atd.

laserové zpracování

Laserové zpracování obrobku je ukončeno laserovým obráběcím strojem. Laserové obráběcí stroje se obvykle skládají z laserů, napájecích zdrojů, optických systémů a mechanických systémů.

Rozsah použití: Diamantové tažnice drátu, ložiska hodinářských drahokamů, porézní povrchy divergentních vzduchem chlazených děrovacích plechů, zpracování malých otvorů vstřikovačů motorů, lopatek leteckých motorů atd. a řezání různých kovových i nekovových materiálů.

Ultrazvukové zpracování

Ultrazvukové obrábění je metoda, která využívá ultrazvukovou frekvenci (16 kHz ~ 25 kHz) vibraci čelní plochy nástroje k nárazu suspendovaných brusiv v pracovní kapalině a brusné částice narážejí a leští povrch obrobku za účelem zpracování obrobku.

Rozsah použití: obtížně řezatelné materiály

Hlavní aplikační odvětví

Obecně platí, že díly zpracované CNC mají vysokou přesnost, takže díly zpracované CNC se používají hlavně v následujících odvětvích:

Aerospace

Letecký a kosmický průmysl vyžaduje komponenty s vysokou přesností a opakovatelností, včetně lopatek turbín v motorech, nástrojů používaných k výrobě dalších komponent a dokonce i spalovací komory používané v raketových motorech.

Automobilový průmysl a strojírenství

Automobilový průmysl vyžaduje výrobu vysoce přesných forem pro odlévání komponentů (jako jsou uložení motoru) nebo obrábění komponent s vysokou tolerancí (jako jsou písty). Portálový stroj odlévá hliněné moduly, které se používají ve fázi návrhu vozu.

Vojenský průmysl

Vojenský průmysl používá vysoce přesné součástky s přísnými požadavky na toleranci, včetně součástí raket, hlavně zbraní atd. Všechny obráběné součásti ve vojenském průmyslu těží z přesnosti a rychlosti CNC strojů.

lékařský

Lékařská implantabilní zařízení jsou často navržena tak, aby odpovídala tvaru lidských orgánů a musí být vyrobena z pokročilých slitin. Protože žádné ruční stroje nejsou schopny vyrobit takové tvary, stávají se CNC stroje nutností.

energie

Energetický průmysl pokrývá všechny oblasti strojírenství, od parních turbín až po špičkové technologie, jako je jaderná fúze. Parní turbíny vyžadují vysoce přesné lopatky turbíny k udržení rovnováhy v turbíně. Tvar dutiny pro potlačení plazmatu pro výzkum a vývoj při jaderné fúzi je velmi složitý, vyrobený z pokročilých materiálů a vyžaduje podporu CNC strojů.

Mechanické zpracování se vyvíjelo dodnes a po zlepšení požadavků trhu byly odvozeny různé techniky zpracování. Když si vyberete proces obrábění, můžete zvážit mnoho aspektů: včetně tvaru povrchu obrobku, rozměrové přesnosti, přesnosti polohy, drsnosti povrchu atd.

Pouze výběrem nejvhodnějšího procesu můžeme zajistit kvalitu a efektivitu zpracování obrobku s minimálními investicemi a maximalizovat vytvořené výhody.