Terminas CNC reiškia „kompiuterinis skaitmeninis valdymas“, o CNC apdirbimas apibrėžiamas kaip subtraktyvus gamybos procesas, kurio metu paprastai naudojamas kompiuterinis valdymas ir staklės, skirtos pašalinti medžiagos sluoksnius iš ruošinio (vadinamo ruošiniu arba ruošiniu) ir pagaminti pagal užsakymą suprojektuotą detalę.
Šis procesas taikomas įvairioms medžiagoms, įskaitant metalą, plastiką, medieną, stiklą, putplastį ir kompozitus, ir yra taikomas įvairiose pramonės šakose, pavyzdžiui, didelių CNC apdirbimo įrenginių ir CNC apdailos srityse, skirtose aviacijos ir kosmoso detalėms.
CNC apdirbimo charakteristikos
01. Aukštas automatizavimo laipsnis ir labai didelis gamybos efektyvumas. Išskyrus ruošinių prispaudimą, visas kitas apdorojimo procedūras galima atlikti CNC staklėmis. Jei tai derinama su automatiniu pakrovimu ir iškrovimu, tai yra pagrindinis nepilotuojamos gamyklos komponentas.
CNC apdirbimas sumažina operatoriaus darbo sąnaudas, pagerina darbo sąlygas, pašalina žymėjimą, daugkartinį prispaudimą ir padėties nustatymą, patikrinimą ir kitus procesus bei pagalbines operacijas ir efektyviai pagerina gamybos efektyvumą.
02. Prisitaikymas prie CNC apdirbimo objektų. Keičiant apdirbimo objektą, be įrankio keitimo ir ruošinio prispaudimo būdo sprendimo, tereikia perprogramuoti be kitų sudėtingų koregavimų, o tai sutrumpina gamybos paruošimo ciklą.
03. Didelis apdorojimo tikslumas ir stabili kokybė. Apdorojimo matmenų tikslumas yra nuo d0,005 iki 0,01 mm, kuriam įtakos neturi detalių sudėtingumas, nes daugumą operacijų mašina atlieka automatiškai. Todėl padidėja partijos detalių dydis, o tiksliai valdomose staklėse taip pat naudojami padėties nustatymo įtaisai, dar labiau pagerinant tikslaus CNC apdirbimo tikslumą.
04. CNC apdirbimas turi dvi pagrindines savybes: pirma, jis gali gerokai pagerinti apdorojimo tikslumą, įskaitant apdorojimo kokybės tikslumą ir apdorojimo laiko klaidų tikslumą; antra, apdorojimo kokybės pakartojamumas gali stabilizuoti apdorojimo kokybę ir išlaikyti apdirbtų dalių kokybę.
CNC apdirbimo technologija ir taikymo sritis:
Priklausomai nuo apdirbamo ruošinio medžiagos ir reikalavimų, galima pasirinkti skirtingus apdorojimo metodus. Supratimas apie įprastus apdirbimo metodus ir jų taikymo sritį gali padėti rasti tinkamiausią detalės apdorojimo būdą.
Tekinimas
Detalių apdirbimo tekinimo staklėmis metodas bendrai vadinamas tekinimu. Naudojant formavimo tekinimo įrankius, skersinio padavimo metu taip pat galima apdirbti besisukančius lenktus paviršius. Tekinant taip pat galima apdirbti sriegių paviršius, galines plokštumas, ekscentrinius velenus ir kt.
Tekinimo tikslumas paprastai yra IT11–IT6, o paviršiaus šiurkštumas – 12,5–0,8 μm. Tikslaus tekinimo metu jis gali siekti IT6–IT5, o šiurkštumas – 0,4–0,1 μm. Tekinimo apdorojimo našumas yra didelis, pjovimo procesas gana sklandus, o įrankiai gana paprasti.
Taikymo sritis: centrinių skylių gręžimas, gręžimas, praplatinimas, sriegimas, cilindrinis tekinimas, ištekinimas, galinių paviršių tekinimas, griovelių tekinimas, suformuotų paviršių tekinimas, kūginių paviršių tekinimas, rifliavimas ir sriegių tekinimas.
Frezavimas
Frezavimas – tai metodas, kai ruošiniui apdoroti naudojamas besisukantis daugiaašmenis įrankis (freza). Pagrindinis pjovimo judesys yra įrankio sukimasis. Pagal tai, ar pagrindinė judėjimo greičio kryptis frezavimo metu yra tokia pati, ar priešinga ruošinio padavimo krypčiai, jis skirstomas į frezavimą žemyn ir frezavimą aukštyn.
(1) Frezavimas žemyn
Horizontali frezavimo jėgos dedamoji yra tokia pati kaip ruošinio padavimo kryptis. Paprastai tarp ruošinio stalo padavimo sraigto ir fiksuotos veržlės yra tarpas. Todėl pjovimo jėga gali lengvai priversti ruošinį ir darbastalį judėti į priekį kartu, todėl padavimo greitis staiga padidėja. Padidėjimas sukelia peilių plyšimą.
(2) Priešfrezavimas
Tai gali padėti išvengti judėjimo reiškinio, kuris atsiranda frezuojant žemyn. Frezuojant aukštyn, pjovimo storis palaipsniui didėja nuo nulio, todėl pjovimo briauna pradeda spausti ir slysti ant grūdinto apdirbto paviršiaus, o tai pagreitina įrankio nusidėvėjimą.
Taikymo sritis: plokštuminis frezavimas, pakopinis frezavimas, griovelių frezavimas, formavimo paviršių frezavimas, spiralinių griovelių frezavimas, krumpliaračių frezavimas, pjovimas
Obliavimas
Obliavimo apdorojimas paprastai reiškia apdorojimo metodą, kai obliavimo staklės atlieka tiesinį slankiojantį judesį ruošinio atžvilgiu ant obliavimo staklės, kad būtų pašalintas medžiagos perteklius.
Obliavimo tikslumas paprastai gali siekti IT8–IT7, paviršiaus šiurkštumas yra Ra6,3–1,6 μm, obliavimo lygumas gali siekti 0,02/1000, o paviršiaus šiurkštumas yra 0,8–0,4 μm, o tai yra geriau apdorojant didelius liejinius.
Taikymo sritis: plokščių paviršių obliavimas, vertikalių paviršių obliavimas, laiptelių paviršių obliavimas, stačiakampių griovelių obliavimas, nuožulnių obliavimas, uodegos formos griovelių obliavimas, D formos griovelių obliavimas, V formos griovelių obliavimas, lenktų paviršių obliavimas, griovelių skylėse obliavimas, stovų obliavimas, kompozicinių paviršių obliavimas.
Šlifavimas
Šlifavimas yra ruošinio paviršiaus pjovimo šlifuokliu metodas, naudojant didelio kietumo dirbtinį šlifavimo diską (šlifavimo ratą) kaip įrankį. Pagrindinis judesys yra šlifavimo disko sukimasis.
Šlifavimo tikslumas gali siekti IT6–IT4, o paviršiaus šiurkštumas Ra gali siekti 1,25–0,01 μm arba net 0,1–0,008 μm. Kita šlifavimo ypatybė yra ta, kad juo galima apdirbti sukietėjusias metalines medžiagas, kurios priskiriamos apdailos sričiai, todėl jis dažnai naudojamas kaip galutinis apdorojimo etapas. Pagal skirtingas funkcijas šlifavimą taip pat galima suskirstyti į cilindrinį šlifavimą, vidinių skylių šlifavimą, plokščiąjį šlifavimą ir kt.
Taikymo sritis: cilindrinis šlifavimas, vidinis cilindrinis šlifavimas, paviršiaus šlifavimas, formų šlifavimas, sriegių šlifavimas, krumpliaračių šlifavimas
Gręžimas
Įvairių vidinių skylių apdirbimo gręžimo staklėmis procesas vadinamas gręžimu ir yra labiausiai paplitęs skylių apdirbimo būdas.
Gręžimo tikslumas yra mažas, paprastai IT12–IT11, o paviršiaus šiurkštumas paprastai yra Ra5,0–6,3 μm. Po gręžimo dažnai naudojamas padidinimas ir gręžimas pusiau apdailai ir apdailai. Gręžimo tikslumas paprastai yra IT9–IT6, o paviršiaus šiurkštumas yra Ra1,6–0,4 μm.
Taikymo sritis: gręžimas, praplatinimas, gręžimas, sriegimas, stroncio skylių gręžimas, paviršių grandymas
Nuobodus apdorojimas
Gręžimo apdorojimas yra apdorojimo metodas, kai gręžimo staklėmis padidinamas esamų skylių skersmuo ir pagerinama kokybė. Gręžimo apdorojimas daugiausia pagrįstas gręžimo įrankio sukamuoju judėjimu.
Gręžimo apdorojimo tikslumas yra didelis, paprastai IT9-IT7, o paviršiaus šiurkštumas yra Ra6,3-0,8 mm, tačiau gręžimo apdorojimo gamybos efektyvumas yra mažas.
Taikymo sritis: didelio tikslumo skylių apdirbimas, kelių skylių apdaila
Dantų paviršiaus apdorojimas
Krumpliaračių dantų paviršiaus apdirbimo metodus galima suskirstyti į dvi kategorijas: formavimo metodą ir generavimo metodą.
Dantų paviršiui apdirbti formavimo metodu paprastai naudojamos įprastos frezavimo staklės, o įrankis – formavimo freza, kuriai reikalingi du paprasti formavimo judesiai: sukamasis ir tiesinis įrankio judėjimas. Dažniausiai naudojamos staklės dantų paviršiams apdirbti generavimo metodu yra krumpliaračių frezavimo staklės, krumpliaračių formavimo staklės ir kt.
Taikymo sritis: pavaros ir kt.
Sudėtingas paviršiaus apdorojimas
Trimačių lenktų paviršių pjovimui daugiausia naudojami kopijavimo frezavimo ir CNC frezavimo metodai arba specialūs apdorojimo metodai.
Taikymo sritis: komponentai su sudėtingais lenktais paviršiais
Elektroninė šokių muzika
Elektroerozinio apdirbimo metu naudojama aukšta temperatūra, susidaranti dėl momentinio kibirkštinio išlydžio tarp įrankio elektrodo ir ruošinio elektrodo, kad būtų galima suardyti ruošinio paviršiaus medžiagą ir taip pasiekti apdirbimą.
Taikymo sritis:
① Kietų, trapių, tvirtų, minkštų ir aukštos lydymosi temperatūros laidžių medžiagų apdorojimas;
②Puslaidininkinių medžiagų ir nelaidžiųjų medžiagų apdorojimas;
③Įvairių tipų skylių, lenktų skylių ir mikro skylių apdorojimas;
④Įvairių trimačių išlenktų paviršiaus ertmių, tokių kaip kalimo formų, liejimo formų ir plastikinių formų liejimo kameros, apdorojimas;
5. Naudojamas pjovimui, pjovimui, paviršiaus stiprinimui, graviravimui, vardinių lentelių ir žymėjimų spausdinimui ir kt.
Elektrocheminis apdirbimas
Elektrocheminis apdirbimas yra metodas, kurio metu ruošiniui suformuoti naudojamas elektrocheminis metalo anodinio ištirpinimo elektrolite principas.
Ruošinys prijungiamas prie teigiamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio poliaus, įrankis – prie neigiamo poliaus, tarp dviejų polių paliekant nedidelį tarpą (0,1 mm–0,8 mm). Elektrolitas, esant tam tikram slėgiui (0,5 MPa–2,5 MPa), dideliu greičiu (15 m/s–60 m/s) teka per tarpą tarp dviejų polių.
Taikymo sritis: skylių, ertmių, sudėtingų profilių, mažo skersmens gilių skylių apdirbimas, graižtvinis gręžimas, šerpetų šalinimas, graviravimas ir kt.
lazerinis apdorojimas
Ruošinio lazerinį apdorojimą atlieka lazerinio apdirbimo staklės. Lazerinio apdirbimo staklės paprastai susideda iš lazerių, maitinimo šaltinių, optinių ir mechaninių sistemų.
Taikymo sritis: deimantinės vielos tempimo štampai, laikrodžių brangakmenių guoliai, porėtos skirtingų oru aušinamų perforavimo lakštų odos, mažų skylučių apdirbimas variklių purkštukuose, aviacinių variklių mentėse ir kt., taip pat įvairių metalinių ir nemetalinių medžiagų pjovimas.
Ultragarsinis apdorojimas
Ultragarsinis apdirbimas – tai metodas, kurio metu ultragarso dažnio (16 kHz ~ 25 kHz) vibracija įrankio gale veikia abrazyvines daleles darbiniame skystyje, o abrazyvinės dalelės veikia ir poliruoja ruošinio paviršių, apdorodamos ruošinį.
Taikymo sritis: sunkiai pjaustomos medžiagos
Pagrindinės taikymo pramonės šakos
Paprastai CNC apdirbtos dalys yra labai tikslios, todėl CNC apdirbtos dalys daugiausia naudojamos šiose pramonės šakose:
Aviacija ir kosmosas
Aviacijos ir kosmoso pramonei reikalingi didelio tikslumo ir pakartojamumo komponentai, įskaitant variklių turbinų mentes, įrankius, naudojamus kitiems komponentams gaminti, ir net degimo kameras, naudojamas raketiniuose varikliuose.
Automobilių ir mašinų gamyba
Automobilių pramonei reikalingos didelio tikslumo liejimo formos, skirtos lietiems komponentams (pvz., variklio laikikliams) arba didelio tolerancijos lygio komponentams (pvz., stūmokliams) apdirbti. Portalo tipo staklės lieja molio modulius, kurie naudojami automobilio projektavimo etape.
Karinė pramonė
Karinėje pramonėje naudojami didelio tikslumo komponentai su griežtais tolerancijos reikalavimais, įskaitant raketų komponentus, ginklų vamzdžius ir kt. Visi karinėje pramonėje apdirbami komponentai pasižymi CNC staklių tikslumu ir greičiu.
medicininis
Medicininiai implantuojami prietaisai dažnai yra sukurti taip, kad atitiktų žmogaus organų formą, ir turi būti pagaminti iš pažangių lydinių. Kadangi nėra rankinių staklių, galinčių pagaminti tokių formų, būtinybė tampa CNC staklės.
energija
Energetikos pramonė apima visas inžinerijos sritis – nuo garo turbinų iki pažangiausių technologijų, tokių kaip branduolių sintezė. Garo turbinoms reikalingos didelio tikslumo turbinos mentės, kad būtų išlaikyta pusiausvyra turbinoje. Branduolių sintezės tyrimų ir plėtros plazmos slopinimo ertmės forma yra labai sudėtinga, pagaminta iš pažangių medžiagų ir reikalauja CNC staklių palaikymo.
Mechaninis apdirbimas vystėsi iki šių dienų, o gerėjant rinkos reikalavimams buvo sukurti įvairūs apdorojimo būdai. Renkantis apdirbimo procesą, galima atsižvelgti į daugelį aspektų: į ruošinio paviršiaus formą, matmenų tikslumą, padėties tikslumą, paviršiaus šiurkštumą ir kt.
Tik pasirinkę tinkamiausią procesą, galime užtikrinti ruošinio kokybę ir apdorojimo efektyvumą su minimaliomis investicijomis ir maksimaliai padidinti gaunamą naudą.
Įrašo laikas: 2024 m. sausio 18 d.