CNC protsess

Termin CNC tähistab „arvuti numbrilist juhtimist“ ja CNC-töötlus on defineeritud kui lahutav tootmisprotsess, mis tavaliselt kasutab arvutijuhtimist ja tööpinke materjalikihtide eemaldamiseks toorikult (nn toorikult või töödeldavalt detaililt) ja kohandatud detaili tootmiseks.

Protsess töötab mitmesuguste materjalidega, sealhulgas metalli, plasti, puidu, klaasi, vahtmaterjali ja komposiitidega, ning sellel on rakendusi erinevates tööstusharudes, näiteks suurte CNC-töötluste ja lennundusdetailide CNC-viimistluse puhul.

CNC-töötlemise omadused

01. Kõrge automatiseerituse aste ja väga kõrge tootmistõhusus. Välja arvatud tooriku kinnitamine, saab kõiki muid töötlemisprotsesse teha CNC-tööpinkidega. Automaatse laadimise ja mahalaadimisega kombineerituna on see mehitamata tehase põhikomponent.

CNC-töötlus vähendab operaatori tööjõudu, parandab töötingimusi, kõrvaldab märgistamise, mitmekordse kinnituse ja positsioneerimise, kontrolli ja muud protsessid ning abitoimingud ning parandab tõhusalt tootmise efektiivsust.

02. Kohanduvus CNC töötlemisobjektidega. Töötlemisobjekti vahetamisel on lisaks tööriista vahetamisele ja tooriku kinnitusmeetodi lahendamisele vaja ainult ümberprogrammeerimist ilma muude keeruliste kohandusteta, mis lühendab tootmise ettevalmistustsüklit.

03. Suur töötlemise täpsus ja stabiilne kvaliteet. Töötlemise mõõtmete täpsus on vahemikus d0,005–0,01 mm, mida ei mõjuta osade keerukus, kuna masin teeb enamiku toiminguid automaatselt. Seetõttu suurendatakse partiiosade suurust ja täppisjuhtimisega tööpinkidel kasutatakse ka asukoha tuvastamise seadmeid, mis parandab veelgi täppis-CNC-töötluse täpsust.

04. CNC-töötlemisel on kaks peamist omadust: esiteks võib see oluliselt parandada töötlemise täpsust, sealhulgas töötlemise kvaliteedi täpsust ja töötlemisaja vea täpsust; teiseks võib töötlemise kvaliteedi korratavus stabiliseerida töötlemise kvaliteeti ja säilitada töödeldud osade kvaliteeti.

CNC-töötlustehnoloogia ja rakendusala:

Töötletava detaili materjali ja nõuete järgi saab valida erinevaid töötlemismeetodeid. Levinud töötlemismeetodite ja nende rakendusala mõistmine võimaldab meil leida kõige sobivama detaili töötlemismeetodi.

Pööramine

Detailide töötlemise meetodit treipinkide abil nimetatakse ühiselt treimiseks. Vormtreimise tööriistade abil saab põikisuunalise etteande ajal töödelda ka pöörlevaid kõveraid pindu. Treimisega saab töödelda ka keermepindu, otspindu, ekstsentrilisi võlle jne.

Treimise täpsus on üldiselt IT11-IT6 ja pinna karedus on 12,5-0,8 μm. Peentreimisel võib see ulatuda IT6-IT5-ni ja karedus ulatuda 0,4-0,1 μm-ni. Treimise tootlikkus on kõrge, lõikeprotsess on suhteliselt sujuv ja tööriistad on suhteliselt lihtsad.

Kasutusala: keskmiste aukude puurimine, puurimine, hõõritsemine, keermestamine, silindriline treimine, sisemine puurimine, otspindade treimine, soonte treimine, vormitud pindade treimine, koonuspindade treimine, rihveldamine ja keermetreimine

Freesimine

Freesimine on meetod, mille puhul töödeldavat detaili töödeldakse freespingil pöörleva mitme teraga tööriista (freeslõikuri) abil. Peamine lõikeliikumine on tööriista pöörlemine. Sõltuvalt sellest, kas freesimise ajal on peamine liikumiskiiruse suund sama või vastupidine töödeldava detaili etteandesuunale, jaguneb see alla- ja ülesmäge freesimiseks.

(1) Freesimine allapoole

Freesimisjõu horisontaalne komponent on sama mis tooriku etteande suund. Tooriku laua etteande kruvi ja fikseeritud mutri vahel on tavaliselt tühimik. Seetõttu võib lõikejõud kergesti panna tooriku ja töölaua koos edasi liikuma, põhjustades etteandekiiruse järsu suurenemise. Suurenemine põhjustab noade purunemise.

(2) Vastufreesimine

See aitab vältida liikumisnähtust, mis tekib freesimisel allapoole. Freesimisel suureneb lõikepaksus järk-järgult nullist, mistõttu lõikeserv hakkab karastatud töödeldud pinnal kokku pigistama ja libisema, kiirendades tööriista kulumist.

Kasutusala: tasapinna freesimine, astmeline freesimine, soone freesimine, vormimispinna freesimine, spiraalsoone freesimine, hammasrataste freesimine, lõikamine

Hööveldamine

Hööveldamine viitab üldiselt töötlemismeetodile, mille puhul höövlit kasutatakse tooriku suhtes edasi-tagasi lineaarseks liikumiseks, et eemaldada liigne materjal.

Hööveldamise täpsus võib üldiselt ulatuda IT8-IT7-ni, pinna karedus on Ra6,3-1,6 μm, hööveldamise tasasus võib ulatuda 0,02/1000-ni ja pinna karedus on 0,8-0,4 μm, mis on suurte valandite töötlemisel parem.

Kasutusala: tasapinna hööveldamine, vertikaalsete pindade hööveldamine, astmepindade hööveldamine, täisnurksete soonte hööveldamine, kaldservade hööveldamine, tapisoonte hööveldamine, D-kujuliste soonte hööveldamine, V-kujuliste soonte hööveldamine, kõverate pindade hööveldamine, aukude soonte hööveldamine, hammaslattide hööveldamine, komposiitpindade hööveldamine

Lihvimine

Lihvimine on meetod tooriku pinna lõikamiseks veski abil, kasutades tööriistana suure kõvadusega tehislihvketast (lihvketast). Peamine liikumine on lihvketta pöörlemine.

Lihvimistäpsus võib ulatuda IT6-IT4-ni ja pinna karedus Ra võib ulatuda 1,25-0,01 μm või isegi 0,1-0,008 μm-ni. Lihvimise teine ​​omadus on see, et sellega saab töödelda karastatud metallmaterjale, mis kuulub viimistluse valdkonda, seega kasutatakse seda sageli viimase töötlemisetapina. Erinevate funktsioonide järgi saab lihvimist jagada ka silindriliseks lihvimiseks, sisemiste aukude lihvimiseks, lameda lihvimiseks jne.

Kasutusala: silindriline lihvimine, sisesilindriline lihvimine, pinna lihvimine, vormlihvimine, keerme lihvimine, hammasrataste lihvimine

Puurimine

Erinevate sisemiste aukude töötlemise protsessi puurmasinal nimetatakse puurimiseks ja see on kõige levinum aukude töötlemise meetod.

Puurimise täpsus on madal, üldiselt IT12–IT11 ja pinna karedus on üldiselt Ra5,0–6,3 μm. Pärast puurimist kasutatakse poolviimistluseks ja viimistlemiseks sageli suurendamist ja puurimist. Puurimise täpsus on üldiselt IT9–IT6 ja pinna karedus on Ra1,6–0,4 μm.

Kasutusala: puurimine, puurimine, puurimine, keermestamine, strontsiumiaugud, pindade kraapimine

Igav töötlemine

Puurimine on töötlemismeetod, mille puhul puurmasina abil suurendatakse olemasolevate aukude läbimõõtu ja parandatakse kvaliteeti. Puurimine põhineb peamiselt puurimisriista pöörleval liikumisel.

Puurimisprotsessi täpsus on kõrge, üldiselt IT9-IT7, ja pinna karedus on Ra6,3-0,8 mm, kuid puurimisprotsessi tootmise efektiivsus on madal.

Rakendusala: suure täpsusega aukude töötlemine, mitme augu viimistlemine

Hambapinna töötlemine

Hammasratta pinna töötlemise meetodid võib jagada kahte kategooriasse: vormimismeetod ja genereerimismeetod.

Hambapinna töötlemiseks vormimismeetodil kasutatav tööpink on üldiselt tavaline freespink ja tööriistaks on vormimisfrees, mis nõuab kahte lihtsat vormimisliigutust: tööriista pöörlevat liikumist ja lineaarset liikumist. Hambapindade töötlemiseks genereerimismeetodil tavaliselt kasutatavad tööpingid on hammasrataste freespingid, hammasrataste vormimismasinad jne.

Rakendusala: käigud jne.

Kompleksne pinnatöötlus

Kolmemõõtmeliste kõverate pindade lõikamisel kasutatakse peamiselt kopeerfreesimist ja CNC-freesimist või spetsiaalseid töötlemismeetodeid.

Rakendusala: keerukate kumerate pindadega komponendid

Elektrooniline muusika

Elektrilise erosiooni töötlemisel kasutatakse tööriista elektroodi ja töödeldava elektroodi vahelise hetkelise sädelahenduse tekitatud kõrget temperatuuri, et töödeldava detaili pinnamaterjali erodeerida ja saavutada töötlemine.

Kohaldamisala:

① Kõvade, rabedate, sitkete, pehmete ja kõrge sulamistemperatuuriga juhtivate materjalide töötlemine;

②Pooljuhtmaterjalide ja mittejuhtivate materjalide töötlemine;

③Erinevat tüüpi aukude, kõverate aukude ja mikroaukude töötlemine;

④Erinevate kolmemõõtmeliste kõverate pinnaõõnsuste, näiteks sepistamisvormide, survevaluvormide ja plastvormide vormikambrite töötlemine;

5 Kasutatakse lõikamiseks, lõikamiseks, pinna tugevdamiseks, graveerimiseks, nimesiltide ja märgistuste trükkimiseks jne.

Elektrokeemiline töötlemine

Elektrokeemiline töötlemine on meetod, mis kasutab tooriku kujundamiseks metalli anoodse lahustumise elektrolüüdis elektrokeemilist põhimõtet.

Töödeldav detail ühendatakse alalisvoolutoiteallika positiivse poolusega, tööriist negatiivse poolusega ning kahe pooluse vahele jäetakse väike vahe (0,1 mm ~ 0,8 mm). Teatud rõhu all (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) olev elektrolüüt voolab läbi kahe pooluse vahelise pilu suure kiirusega (15 m/s ~ 60 m/s).

Kasutusala: aukude, õõnsuste, keerukate profiilide, väikese läbimõõduga sügavate aukude töötlemine, riflieerimine, ebatasasuste eemaldamine, graveerimine jne.

lasertöötlus

Tooriku lasertöötlust teostab lasertöötlusmasin. Lasertöötlusmasinad koosnevad tavaliselt laseritest, toiteallikatest, optilistest süsteemidest ja mehaanilistest süsteemidest.

Kasutusala: Teemanttraadist tõmbestantsid, kellalaagrid, õhkjahutusega stantsplaatide poorsed nahad, mootoripihustite väikeste aukude töötlemine, lennukimootorite labad jne ning mitmesuguste metall- ja mittemetallist materjalide lõikamine.

Ultraheli töötlemine

Ultraheli töötlemine on meetod, mis kasutab tööriista otsapinna ultraheli sagedusega (16 kHz ~ 25 kHz) vibratsiooni, et mõjutada töövedelikus hõljuvaid abrasiive ning abrasiivosakesed mõjutavad ja poleerivad tooriku pinda, et töödelda toorikut.

Kasutusala: raskesti lõigatavad materjalid

Peamised rakendusvaldkonnad

Üldiselt on CNC-ga töödeldud osad suure täpsusega, seega kasutatakse CNC-töödeldud osi peamiselt järgmistes tööstusharudes:

Lennundus ja kosmosetööstus

Lennundus- ja kosmosetööstus vajab suure täpsuse ja korduvkasutatavusega komponente, sealhulgas mootorite turbiinilabasid, teiste komponentide valmistamiseks kasutatavaid tööriistu ja isegi rakettmootorites kasutatavaid põlemiskambreid.

Auto- ja masinaehitus

Autotööstus vajab ülitäpsete vormide tootmist komponentide (näiteks mootorikinnituste) valamiseks või suure tolerantsiga komponentide (näiteks kolbide) töötlemiseks. Portaaltüüpi masin valab savist mooduleid, mida kasutatakse auto projekteerimisetapis.

Sõjatööstus

Sõjatööstuses kasutatakse rangete tolerantsinõuetega ülitäpseid komponente, sealhulgas raketikomponente, relvatorusid jne. Kõik sõjatööstuses töödeldavad komponendid saavad kasu CNC-masinate täpsusest ja kiirusest.

meditsiiniline

Meditsiinilised implanteeritavad seadmed on sageli konstrueeritud vastavalt inimorganite kujule ja need tuleb valmistada täiustatud sulamitest. Kuna ükski käsitsi valmistatud masin ei ole võimeline selliseid kujusid tootma, on CNC-masinad hädavajalikud.

energia

Energiatööstus hõlmab kõiki insenerivaldkondi, alates auruturbiinidest kuni tipptehnoloogiateni, näiteks tuumasüntees. Auruturbiinid vajavad turbiinis tasakaalu säilitamiseks ülitäpseid turbiinilabasid. Tuumasünteesi plasma summutamise õõnsuse kuju on väga keeruline, valmistatud täiustatud materjalidest ja nõuab CNC-masinate tuge.

Mehaaniline töötlemine on tänapäevani arenenud ning turunõuete paranemise järel on tuletatud mitmesuguseid töötlemistehnikaid. Töötlemisprotsessi valimisel saab arvestada paljude aspektidega: sealhulgas tooriku pinnakuju, mõõtmete täpsust, asukoha täpsust, pinnakaredust jne.

Ainult kõige sobivama protsessi valimisega saame tagada töödeldava detaili kvaliteedi ja töötlemise efektiivsuse minimaalse investeeringuga ning maksimeerida saadavat kasu.