Терминът CNC означава „компютърно цифрово управление“, а CNC машинната обработка се дефинира като субтрактивен производствен процес, който обикновено използва компютърно управление и машинни инструменти за отстраняване на слоеве материал от готова част (наречена заготовка или детайл) и производство на персонализиран проектирана част.
Процесът работи върху различни материали, включително метал, пластмаса, дърво, стъкло, пяна и композити, и има приложения в различни индустрии, като големи CNC машини и CNC довършителни работи на аерокосмически части.
Характеристики на CNC обработката
01. Висока степен на автоматизация и много висока производствена ефективност. С изключение на затягането на заготовки, всички други процедури за обработка могат да бъдат изпълнени от CNC машинни инструменти. Ако се комбинира с автоматично товарене и разтоварване, това е основен компонент на фабрика без персонал.
CNC обработката намалява труда на оператора, подобрява условията на работа, елиминира маркирането, многократното затягане и позициониране, проверка и други процеси и спомагателни операции и ефективно подобрява ефективността на производството.
02. Адаптивност към CNC обработващи обекти. При смяна на обекта на обработка, освен смяна на инструмента и решаване на метода на затягане на заготовката, е необходимо само препрограмиране без други сложни настройки, което съкращава цикъла на подготовка на производството.
03. Висока прецизност на обработка и стабилно качество. Точността на размерите на обработката е между d0,005-0,01 mm, което не се влияе от сложността на частите, тъй като повечето операции се изпълняват автоматично от машината. Поради това размерът на партидните части се увеличава и устройствата за откриване на позиция се използват и при прецизно контролирани металорежещи машини. , допълнително подобрявайки точността на прецизната CNC обработка.
04. CNC обработката има две основни характеристики: първо, тя може значително да подобри точността на обработката, включително точността на качеството на обработката и точността на грешката във времето за обработка; второ, повторяемостта на качеството на обработка може да стабилизира качеството на обработка и да поддържа качеството на обработените части.
CNC машинна технология и обхват на приложение:
Могат да бъдат избрани различни методи на обработка според материала и изискванията на обработвания детайл. Разбирането на обичайните методи за обработка и техния обхват на приложение може да ни позволи да намерим най-подходящия метод за обработка на части.
Обръщане
Методът за обработка на части с помощта на стругове се нарича събирателно струговане. Използвайки инструменти за формоване на струговане, въртящите се извити повърхности могат също да бъдат обработвани по време на напречно подаване. Струговането може също да обработва повърхности на резби, крайни равнини, ексцентрични валове и др.
Точността на завъртане обикновено е IT11-IT6, а грапавостта на повърхността е 12,5-0,8 μm. По време на фино струговане може да достигне IT6-IT5, а грапавостта може да достигне 0,4-0,1μm. Производителността на струговата обработка е висока, процесът на рязане е сравнително плавен, а инструментите са сравнително прости.
Обхват на приложение: пробиване на централни отвори, пробиване, разширяване, нарязване на резби, цилиндрично струговане, пробиване, струговане на челни повърхности, струговане на канали, струговане на оформени повърхности, струговане на конусовидни повърхности, набраздяване и струговане на резба
Фрезоване
Фрезоването е метод за използване на въртящ се инструмент с множество остриета (фреза) на фреза за обработка на детайла. Основното движение на рязане е въртенето на инструмента. В зависимост от това дали основната посока на скоростта на движение по време на фрезоване е същата или противоположна на посоката на подаване на детайла, тя се разделя на фрезоване надолу и фрезоване нагоре.
(1) Фрезоване
Хоризонталната компонента на силата на фрезоване е същата като посоката на подаване на детайла. Обикновено има празнина между захранващия винт на масата за детайла и фиксираната гайка. Следователно силата на рязане може лесно да накара детайла и работната маса да се придвижат напред заедно, което води до внезапно увеличаване на скоростта на подаване. Увеличете, причинявайки ножове.
(2) Насрещно фрезоване
Може да избегне феномена на движение, който възниква по време на фрезоване. По време на фрезоване нагоре, дебелината на рязане постепенно се увеличава от нула, така че режещият ръб започва да изпитва етап на притискане и плъзгане върху закалената с рязане обработена повърхност, ускорявайки износването на инструмента.
Обхват на приложение: Плоско фрезоване, стъпаловидно фрезоване, фрезоване на жлебове, фрезоване на формираща повърхност, фрезоване на спирални жлебове, фрезоване на зъбни колела, рязане
Рендосване
Обработката с рендосване обикновено се отнася до метод на обработка, който използва ренде за извършване на възвратно-постъпателно линейно движение спрямо детайла върху ренде за отстраняване на излишния материал.
Точността на рендосване обикновено може да достигне IT8-IT7, грапавостта на повърхността е Ra6.3-1.6μm, плоскостта на рендосване може да достигне 0.02/1000, а грапавостта на повърхността е 0.8-0.4μm, което е по-добро за обработката на големи отливки.
Обхват на приложение: рендосване на плоски повърхности, рендосване на вертикални повърхности, рендосване на стъпаловидни повърхности, рендосване на канали под прав ъгъл, рендосване на скосявания, рендосване на канали тип лястовича опашка, рендосване на D-образни канали, рендосване на V-образни канали, рендосване на криви повърхности, рендосване на шпонкови канали в отвори, стелажи за рендосване, рендосване на композитна повърхност
Смилане
Шлифоването е метод за рязане на повърхността на детайла на шлифовъчна машина, като се използва изкуствено шлифовъчно колело с висока твърдост (шлифовъчно колело) като инструмент. Основното движение е въртенето на шлифовъчното колело.
Прецизността на смилане може да достигне IT6-IT4, а грапавостта на повърхността Ra може да достигне 1,25-0,01 μm или дори 0,1-0,008 μm. Друга особеност на шлайфането е, че може да обработва закалени метални материали, което принадлежи към обхвата на довършителните работи, така че често се използва като крайна стъпка на обработка. Според различните функции шлайфането може също да бъде разделено на цилиндрично шлайфане, шлайфане на вътрешни отвори, плоско шлайфане и др.
Обхват на приложение: цилиндрично шлайфане, вътрешно цилиндрично шлайфане, повърхностно шлайфане, шлифоване на форми, шлайфане на резба, шлайфане на зъбни колела
Пробиване
Процесът на обработка на различни вътрешни отвори на бормашина се нарича пробиване и е най-често срещаният метод за обработка на отвори.
Прецизността на пробиване е ниска, обикновено IT12~IT11, а грапавостта на повърхността обикновено е Ra5.0~6.3um. След пробиване уголемяването и разширяването често се използват за полуфиниране и довършване. Точността на обработка на разширяване обикновено е IT9-IT6, а грапавостта на повърхността е Ra1.6-0.4μm.
Обхват на приложение: пробиване, райбероване, райбероване, нарязване на резби, отвори за стронций, изстъргващи повърхности
Скучна обработка
Пробивната обработка е метод на обработка, който използва пробивна машина за увеличаване на диаметъра на съществуващите отвори и подобряване на качеството. Пробивната обработка се основава главно на въртеливото движение на пробиващия инструмент.
Прецизността на обработката с пробиване е висока, обикновено IT9-IT7, а грапавостта на повърхността е Ra6,3-0,8 mm, но производствената ефективност на обработката с пробиване е ниска.
Обхват на приложение: високопрецизна обработка на дупки, обработка на множество дупки
Обработка на зъбната повърхност
Методите за обработка на повърхността на зъбните колела могат да бъдат разделени на две категории: метод на формоване и метод на генериране.
Машинният инструмент, използван за обработка на зъбната повърхност чрез метода на формоване, обикновено е обикновена фреза, а инструментът е фреза за формоване, която изисква две прости движения на формоване: въртеливо движение и линейно движение на инструмента. Често използвани машини за обработка на зъбни повърхности по метода на генериране са зъбофрезни машини, зъбоформовъчни машини и др.
Обхват на приложение: зъбни колела и др.
Комплексна повърхностна обработка
Рязането на триизмерни извити повърхности използва главно методи за копиране и CNC фрезоване или специални методи за обработка.
Обхват на приложение: компоненти със сложни извити повърхности
EDM
Електроразрядната обработка използва високата температура, генерирана от мигновеното искрово разреждане между електрода на инструмента и електрода на детайла, за да ерозира повърхностния материал на детайла, за да се постигне механична обработка.
Обхват на приложение:
① Обработка на твърди, крехки, жилави, меки и високотопими проводими материали;
②Обработка на полупроводникови материали и непроводими материали;
③Обработка на различни видове отвори, извити отвори и микро отвори;
④Обработка на различни триизмерни извити повърхностни кухини, като формовъчни камери на ковашки форми, форми за леене под налягане и пластмасови форми;
⑤ Използва се за рязане, рязане, повърхностно укрепване, гравиране, отпечатване на табели с имена и маркировки и др.
Електрохимична обработка
Електрохимичната обработка е метод, който използва електрохимичния принцип на анодно разтваряне на метал в електролита за оформяне на детайла.
Детайлът е свързан към положителния полюс на захранването с постоянен ток, инструментът е свързан към отрицателния полюс и между двата полюса се поддържа малка междина (0,1 mm~0,8 mm). Електролитът с определено налягане (0,5MPa~2,5MPa) протича през пролуката между двата полюса с висока скорост (15m/s~60m/s).
Обхват на приложение: обработка на отвори, кухини, сложни профили, дълбоки отвори с малък диаметър, назъбване, премахване на грани, гравиране и др.
лазерна обработка
Лазерната обработка на детайла се извършва от машина за лазерна обработка. Машините за лазерна обработка обикновено се състоят от лазери, захранващи устройства, оптични системи и механични системи.
Обхват на приложение: Щанци за изтегляне на диамантена тел, лагери за скъпоценни камъни за часовници, порести обшивки на разнопосочни листове за щанцоване с въздушно охлаждане, обработка на малки отвори на инжектори на двигатели, остриета на авиационни двигатели и др., както и рязане на различни метални материали и неметални материали.
Ултразвукова обработка
Ултразвуковата обработка е метод, който използва вибрации с ултразвукова честота (16 KHz ~ 25 KHz) на крайната повърхност на инструмента, за да въздейства на суспендирани абразиви в работната течност, а абразивните частици удрят и полират повърхността на детайла, за да обработят детайла.
Обхват на приложение: трудни за рязане материали
Основни отрасли на приложение
Като цяло частите, обработени с ЦПУ, имат висока точност, така че обработените с ЦПУ части се използват главно в следните отрасли:
Космонавтика
Аерокосмическата промишленост изисква компоненти с висока прецизност и повторяемост, включително турбинни лопатки в двигатели, инструменти, използвани за направата на други компоненти, и дори горивни камери, използвани в ракетните двигатели.
Автомобилно и машиностроене
Автомобилната индустрия изисква производството на високопрецизни форми за леене на компоненти (като опори на двигателя) или механична обработка на компоненти с висока толерантност (като бутала). Машината от портален тип отлива глинени модули, които се използват във фазата на проектиране на автомобила.
Военна индустрия
Военната индустрия използва високопрецизни компоненти със строги изисквания за толерантност, включително компоненти на ракети, оръжейни дула и т.н. Всички машинно обработени компоненти във военната индустрия се възползват от прецизността и скоростта на CNC машините.
медицински
Медицинските имплантируеми устройства често са проектирани да отговарят на формата на човешки органи и трябва да бъдат произведени от модерни сплави. Тъй като нито една ръчна машина не е в състояние да произвежда такива форми, CNC машините стават необходимост.
енергия
Енергийната индустрия обхваща всички области на инженерството, от парни турбини до авангардни технологии като ядрен синтез. Парните турбини изискват турбинни лопатки с висока точност, за да поддържат баланс в турбината. Формата на кухината за потискане на плазмата за научноизследователска и развойна дейност при ядрен синтез е много сложна, изработена от съвременни материали и изисква поддръжката на CNC машини.
Механичната обработка се е развила до днес и след подобряването на пазарните изисквания са изведени различни техники за обработка. Когато избирате процес на обработка, можете да имате предвид много аспекти: включително формата на повърхността на детайла, точност на размерите, точност на позицията, грапавост на повърхността и т.н.
Само чрез избора на най-подходящия процес можем да гарантираме качеството и ефективността на обработката на детайла с минимална инвестиция и да увеличим максимално генерираните ползи.
Време на публикуване: 18 януари 2024 г