Lihtsate sõnadega on CNC töötlemine arvutiga juhitav süsteem. See süsteem täidab täpseid käske ilma inimlike tõrketa. Varem oli käsitsi töötlemisel suuri vigu täpsuses ja kujunduses. CNC töötlemisettevõtted ühendavad tööriistade ja masinate juhtimiseks täiustatud tarkvara. Need on treipingid ja veskid. Kuna iga liikumine on arvutiga kontrollitud, saate täiuslikud, arvutatud ja tipptasemel tulemused.
Kuidas CNC töötab?
CNC -masin on robot- ja vormimismasin. Nii et see on nagu väga täpne elektririist ja seda juhib arvuti. Esimene samm on ühe arvutite kujundamine. Spetsiaalse tarkvara abil teete seda, mida soovite teha.
Seejärel tõlgitakse disain arvutisse ja see teeb juhiste komplekti. Nad ütlevad masinale, kust lõigata ja kuhu liikuda. Nad järgivad neid juhiseid ideaalselt. Teie osaga liigutab see lõikamisriistu üles, alla, vasakule ja paremale.
Paljusid materjale saab töötadaCNC masinad. Puit, metall, plast ja palju muud on lõigatud.
See on väga täpne - palju täpsem kui kääridega käsitsi lõikamine. Sellepärast on kõik autodest autoosadeni tehtud.
Kuidas CNC masinad töötavad?
Projekteerimise etapp
Digitaalsed kujundused moodustavad CNC töötlemise aluseks. Aktiivõppe tööriistad hõlmavad CAD -tarkvara üksikasjalike 3D -mudelite loomiseks. Lihtsate sõnadega säilitavad digitaalsed joonised kohandatud osade keerukad üksikasjad.
Teil on üsna lihtne uurida keerulisi geomeetriaid, mis hõlmavad kaasaegseid disainitööriistu. Insenerid saavad enne füüsilisse tootmisesse midagi moodustada osade ja pingepunktide vahelisi koostoimeid.
Materiaalseid omadusi kaalutakse hoolikalt kavandamisprotsessi kaudu. Mehaanilised piirangud ja jõudlusvajadused on peamised autojuhid. Täiustatud tarkvara võimaldab disaineritel luua komponentide mudeleid molekulaarsele tasemele. Nad näevad, kuidas osad üksteisega suhtlevad, ja esinevad erinevate stsenaariumide korral.
Programmeerimine
Programmeerimine toimib CNC -masinate vahelise olulise suhtluskihina. Kaks peamist koodi tüüpi käitavad tootmisprotsessi: G-kood ja M-kood.
GC-kood CNC töötlemisel on keel, mis juhendab masinat, kuidas liikuda. See pakub täpseid koordinaate, lõikamiskiirusi ja vaevaliselt täpseid liikumisjuhiseid. Kood on masina jaoks hästi järjestatud tants. G-kood juhendab masinat, kuhu minna, mis kiirusel ja sügavusel.
M-kood CNC töötlemisel tegeleb lisafunktsioonidega. See tegeleb selliste toetavate tegevuste nagu jahutusvedeliku süsteemide ja tööriistade muutustega. Võite mõelda M-koodile kui masina elujõule. See teeb kõike muud kui põhilisi lõikelööke. M-koodikäskude näideteks on jahutusvedelike aktiveerimine, tööriistade vahetamine ja masinatepõhiste toimingute juhtimine.
Masina seadistus
CNC masina ettevalmistamine nõuab uskumatut täpsust. Tootja valmistavad tehnikud hoolikalt ette. Nad valivad sobivad materjalid ja kasutavad komponentide kinnitamiseks spetsiaalseid seadmeid. Iga toorikut tuleb paigutada mikroskoopilise täpsusega.
Erinevate töötlemisprotsesside jaoks on vaja erinevaid hoidmismeetodeid. Materjali stabiilsus tagavad asepresidendi ja eritellimusel valmistatud seadmed. Tehnikud kontrollivad joondamist täppismõõtmisriistade abil. Iga seadistus peab töötlemise ajal tagama nullliikumise.
Tööriistade valik on sama oluline. Masinastid valivad teatud tööriistad paljude tegurite järgi:
Materjali tüüp
Disaini keerukus
Soovitud pinnaviimistlus
Lõikamisnõuded
Operatsioon
Kui ettevalmistamine on tehtud, alustab CNC masin oma automatiseerimisprotsessi. See viib läbi programmeeritud juhised üliinimliku täpsusega. Masin suudab materjali kihiline protsessis puhastada või osi lisaainete tootmise kaudu ehitada.
Kaasaegsed CNC -masinad saavad samaaegselt kasutada mitut telge. Nad tegelevad mitmesuguste materjalidena, alates pehmest plastist kuni karastatud metallideni. Lõikamisprotsess hõlmab:
Materjali täpne eemaldamine
Keeruline geomeetriline kujundamine
Järjepidev sügavuskontroll
Parameetri häälestamine reaalajas
Masinad saavad muuta hetkega lõikamise strateegiaid. Need on vastupidavad materjali variatsioonidele ja säilitavad märkimisväärse täpsuse. Iga liikumine on tahtlik ja kõiki neist tehakse vapustava korrapärasusega.
CNC -masinate tüübid
CNC jahvatusmasinad
CNC jahvatusmasinadon üks moodsa tootmise nurgakive. Pöörlemislõikamist teostavad sellised võimsad masinad erakordse täpsusega. Esimesed on eriti vilunud keerukate geomeetriliste vormide tootmiseks materjalides. Lõikamisriistad keerlevad suurel kiirusel, nikerdades materjali kihti kihti.
Jahvatusmasinad täidavad mitmesuguseid tootmisfunktsioone. Nad saavad luua:
Täpsed pesa
Keerulised taskud
Keerulised pinnakujulised kujundid
Täpselt määratletud mehaanilised elemendid
Kopeerimisriistade süstik mitmes teldis. Toodeid saab vaadata erinevate nurkade alt. Selle mitmekülgsuse tulemuseks on geomeetria äärmiselt keerulised muutused. "Alates prototüüpidest kuni lõpptootmise osadeni kasutavad tootjad jahvatusmasinaid.
CNC treipingid
CNC treipingidon suur isu silindriliste komponentide järele. Need masinad keerutavad tooriku, kuna lõiketööriistad muudavad selle väliseid ja sisemisi kujusid. See CNC -treipingi tehnoloogia on tuntud oma täpsuse poolest.
Tüüpilised rakendused hõlmavad:
Mehaanilised võllid
Uued kujundid silindriliste kosmosekomponentide jaoks
Täpsete inseneriosad
Autokomponendid
Treisid loovad sümmeetrilisi osi, mis taluvad uskumatut täpsust.
Plasma- ja laserlõikurid
CNC -masinate teine suurem kategooria on termilised lõikamised. Energiakontsentratsiooni, plasma ja laserlõikurite abil saavad silmapaistva täpsusega materjalid läbi lõigata.
Plasmalõikurid toimivad kõige paremini juhtivatel materjalidel:
Metallid
Teraslehed
Alumiiniumkomponendid
Elektrilised korpused
Laserlõikurid on veelgi mitmekülgsemad:
Metalli lõikamine
Puidutöötlus
Kangaga manipuleerimine
Täpsed, keerulised kujundused
Need masinad võivad nikerdada keerulisi kujundeid, jättes samas minimaalse koguse materjali maha. Nad pakuvad lõhustavaid, detailseid jäsemeid, mida standardsed tükeldamispraktikad ei suuda täita.
CNC lihvijad
Jahvatusmasinad elavad teel edukaks pinnaviimistluseks ja sulgemiseks. Mikroskoopilise materjali mitmekihi eemaldamiseks kasutatakse abrasiivseid rattaid. Need masinad on keskendunud täpsusele.
Rakendused hõlmavad:
Lõplik osa viimistlus
Ultra-sujuvad pinnavõimalused
Täpse mõõtmete tolerantside loomine
Karastatud materjali töötlemine
Pinna viimistlust mõõdetakse lihvimismasinate mikromeetrites.
3D -printerid
Mõiste lisandite tootmine määratleb mängude muutva lähenemisviisi tootmisele. Selle tulemusel loovad 3D -printerid komponendid kihi järgi. Nad muudavad digitaalsed disainid hämmastava kiirusega füüsilisteks objektideks.
Peamised eelised hõlmavad:
Kiire prototüüpimine
Mitmetahuline geomeetriline potentsiaal
Minimaalne materiaalne jäätmed
Kiire disaini iteratsioonid
3D -printimistehnoloogiaid on mitu erinevat tüüpi:
Plastist väljapressimine
Metallist paagutamine
Vaigupõhine printimine
Pulbervoodi sulandumine
Spetsialiseeritud CNC masinad
CNC süsteemid laienevad rohkem kui tootmispiirid: multi-telg, 5- telje masinad: ülim mehaanilise paindlikkuse osas. Nad saavad toorikuid korraga mitmest küljest haarata.
Need keerukad süsteemid võimaldavad:
Uskumatult keerulised geomeetriad
Vähendatud seadistusajad
Täiustatud täpsus
Kõrgema tihedam kosmose- ja meditsiinikomponentide tootmine
CNC töötlemismaterjalid: kõik, mida peate teadma
Alumiinium
CNC töötlemine töötab palju metallidega. Neil on mõned ainulaadsed omadused, mis on vajalikud paljude tootmisrakenduste jaoks. Alumiinium on metallimaailma kergekaalu meister. Sellel on väga hea korrosioonikindlus ja masinad. See teeb sellest tootjate jaoks populaarse valiku.
Alumiiniumi kasutatakse laialdaselt kosmose-, auto- ja elektroonikatööstuses. Seda kasutatakse osade jaoks, mis vajavad tugevust ilma märkimisväärse kaaluta. Alumiiniumi on lihtne moodustada, mis aitab kaasa selle mitmekülgsusele.
Fakt, et see on loomulikult roostekindel, muudab selle veelgi atraktiivsemaks. Alumiinium on inseneride seas lemmik, kuna see tagab madala tiheduse suurepärase struktuurilise tugevuse.
Teras
Teras on olnud tööstusliku tootmise selgroog. Kindlasti on see tugev metall, mida ei saa vastupidavuse ja tugevuse osas sobitada. Niisiis, see on suurepärane valik struktuuriliseks kasutamiseks ja raskeveokite komponentideks.
Erinevaid mehaanilisi omadusi saab pakkuda erinevate teraseklassidega. Mõned terased on väga rasked, teised aga suuremat paindlikkust. Kuumhooldusprotsesside abil saab terase omadusi veelgi paremaks muuta.
Selle jõudlus on inseneride poolt kohandatav konkreetsete rakenduste jaoks. Teras on endiselt võtmematerjal tootmises, alates ehitusseadmetest kuni autoosadeni.
Titaan
Titaan annab tasu silmapaistva termodünaamilise võimekusega kosmoseaja metallist. Lennundus- ja meditsiinitööstuses on see hindamatu oma fenomenaalse tugevuse ja kaalu suhte tõttu.
Titaan on vastupidav äärmuslike temperatuuride ja korrosiooni suhtes. Ideaalne kasutamiseks rasketes keskkondades ja hambaarstid kasutavad implantaatide jaoks titaani, kuna materjal sobib bioloogiliste süsteemidega. Titaan on oluline ka kosmoseinseneride jaoks võtmeosades. Need komponendid peavad toimima kõige paremini karmides tingimustes.
Polükarbonaat
Plastikud tähistavad alternatiivset tootmisrada. Neil on eelised nii töötlemise kui ka CNC töötlemise tegemisel. Polükarbonaadil on hea löögikindlus ja see on läbipaistev.
Seda kasutatakse turvavarustuse, kaitsekilpide ja tarbeelektroonika valmistamiseks. Talub mõjule, kuid sellel on kristallselge optika. Need kombineeritud funktsioonid muudavad selle sobivaks toodetele, mis vajavad nii kaitset kui ka nähtavust.
Piiluma
Peek (polüeter-eeterketooni) on kõige arenenum suure jõudlusega plastik. See on erakordne materjal, mis talub väga kõrgeid temperatuure. See on ka keemilise interaktsiooni suhtes vastupidav.
Need omadused muudavad selle ideaalseks tööstus- ja meditsiiniliste rakenduste nõudmiseks. Materjal jääb ekstreemsetes tingimustes struktuurselt. See ebaõnnestuks traditsiooniliste plastide sarnastes tingimustes.
Süsinikkiud
Sportautode tootmine on muundatud komposiitmaterjalidega nagu süsinikkiud. Need ühendavad madala kaalu äärmiselt suure tugevusega.
See tähendab, et süsinikkiud on valmistatud äärmiselt peenetest süsinikniidist, mis on kootud. See muudab materjali palju tugevamaks kui teras, kuid kaugelt kergem. Süsinikkiudu kasutatakse ka sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, lennunduse ja suure jõudlusega spordiseadmed.
Alumiiniumoksiidi keraamika
Alumiiniumoksiidi keraamika näitab tekkivate keraamiliste materjalide võimalusi. Neid keraamikat kasutatakse kulumiskindlates rakendustes. Nad säilitavad oma vormi ja jõudluse isegi äärmuslikes tingimustes.
Alumiiniumoksiidi keraamikat kasutatakse tööstus- ja meditsiinisektoris komponentide tootmiseks, mis nõuavad erakordset erosioonikindlust. See osa nõuab ka suurt täpsust.
Kaalutlused materjali valimiseks
Hindamise tegurid
Õige materjali otsimine ei tule ilma raskusteta. Tootjad peavad pöörama tähelepanu mitmele asjale. Termilised omadused, karedus, masinad ja kogukulud on vaid mõned põhjused.
Igal neist on oma eelised ja puudused. Termilised omadused kirjeldavad, kuidas materjal käitub erinevatel temperatuuridel. Kõvadus määrab materjali kulumiskindluse. See mõjutab ka materjali võimet hoida selle mõõtmete stabiilsust.
Vajadused ja piirangud: nende tasakaalustamine
Sellisena sõltub valikuprotsess suuresti materiaalse teaduse ulatuslikust mõistmisest. Ja see võtab teadmisi konkreetsete rakendusvajaduste kohta. Insenerid hindavad mõistlikult iga projekti vajadusi. Nad saavutavad tasakaalus tulemusnõuete ja majanduslike piirangute vahel.
CNC töötlemise eelised
Täpsus
See töötlemismeetod on kvanthüpe, mis on täpsuses tootmises - CNC töötlemisel. See on võimeline tootma osi, mille tolerantsid on kuni 0. 001 millimeetrit. Sellele kontekstile anda on see õhem kui inimese juuksed.
Selline täpsus tagab, et iga genereeritav osa on kujundusega Lockstepis uskumatul määral. Tavapärased tootmisprotsessid ei ole selliseks täpsuseks võimelised.
Tootmise efektiivsus
CNC -masinad on kiired ja võimaldavad suurepärast tootmise tõhusust. Masinad saavad töötada pidevates tootmistsüklites. See vähendab inimjõudu, minimeerib vigu ja suurendab väljundit. Mitme osa saab toota samaaegselt.
Kiire töötlemise tehnoloogiad võimaldavad nüüd suurema läbilaskevõimega keerukate komponentide tootmist. Kogu protsessi jooksul on vajalik ka minimaalsed kohandused.
CNC -ga saavutatakse nüüd ühe pideva protsessi käigus see, mis kord mitu seadistust nõudis.
Keerulised geomeetriad
CNC -masinad pakuvad enneolematut võimalust luua keerulisi geomeetriaid ja funktsioone. Kuigi käsitsi tootmismeetodid nõuavad suuri pingutusi ja oskusi, saavad CNC -masinad muuta mis tahes keeruka kujunduse reaalsuseks.
Mitmeteljelised CNC-masinad saavad käsitseda äärmiselt keerukate geomeetriatega. See hõlmab liikuvaid osi, mis vajavad nurgalõikeid, kõveraid pindu ja sisemisi auke. Nad saavad selle saavutada ilma kiirust või täpsust ohverdamata.
Kulutõhus tootmine
Tänu automatiseerimisele on CNC töötlemine paljude osade jaoks ka kulutõhus tootmisprotsess. Kuigi ettemaksukulud on suuremad, tuleneb pikaajaline kokkuhoid vähendatud tööjõukuludest. Pärast masina seadistamist pole vaja käsitsi kaasamist.
Samuti põhjustavad vähenenud veakiirused ja ülitäpsus madalamad vanarauakiirused. Lõppkokkuvõttes muudab mastaabisääst CNC töötlemine ideaalseks nii suurte kui ka väikeste tootmisvõistluste jaoks.
Kokkuvõte
CNC Manufacturing on tööstuse revolutsiooniks muutnud. See on taganud täpsuse, kiiruse ja ohutuse, mis töötab kõige vähem inimlike vigade ja järjepideva kvaliteediga. CNC-masinad on võimelised nii massiliselt tootvaid pisikesi kui ka tohutuid tooteid. Neid kasutatakse muu hulgas sellistes valdkondades nagu lennundus-, autotööstus ja elektroonika, ning neil on tänapäevases innovatsioonis ülioluline roll.