Preciza maŝinado estas procezo por forigi materialon el peco dum tenado de proksimaj toleremaj finoj. La preciza maŝino havas multajn specojn, inkluzive de muelado, turnado kaj elektra malŝarĝa maŝinado. Preciza maŝino hodiaŭ estas ĝenerale kontrolita per komputila nombraj kontroloj (CNC).
Preskaŭ ĉiuj metalaj produktoj uzas precizajn maŝinojn, same kiel multaj aliaj materialoj kiel plasto kaj ligno. Ĉi tiuj maŝinoj estas operaciitaj de specialigitaj kaj trejnitaj maŝinistoj. Por ke la tranĉa ilo faru sian laboron, ĝi devas esti movita en direktojn specifitajn por fari la ĝustan tranĉon. Ĉi tiu primara movo estas nomata "tranĉa rapideco." La peco ankaŭ povas esti movita, konata kiel la malĉefa movo de "nutrado." Kune, ĉi tiuj movoj kaj la akreco de la tranĉa ilo permesas la precizan maŝinon funkcii.
Kvalita preciza maŝinado postulas la kapablon sekvi ekstreme specifajn planojn faritajn de CAD (komputila helpa dezajno) aŭ CAM (komputila fabrikado) programoj kiel AutoCAD kaj TurboCAD. La programaro povas helpi produkti la kompleksajn, 3-dimensiajn diagramojn aŭ strekojn bezonatajn por fabriki ilon, maŝinon aŭ objekton. Ĉi tiuj planoj devas esti aliĝitaj kun granda detalo por certigi, ke produkto konservas sian integrecon. Dum plej multaj precizaj maŝinaj kompanioj laboras kun iu formo de CAD/CAM-programoj, ili tamen laboras ofte kun manfaritaj skizoj en la komencaj fazoj de dezajno.
Preciza maŝinado estas uzata sur kelkaj materialoj inkluzive de ŝtalo, bronzo, grafito, vitro kaj plastoj por nomi kelkajn. Depende de la grandeco de la projekto kaj la materialoj uzeblaj, diversaj precizaj maŝinaj iloj estos uzataj. Ajna kombinaĵo de torniloj, muelmaŝinoj, boriloj, segiloj kaj mueliloj, kaj eĉ altrapida robotiko povas esti uzata. La aerspaca industrio povas uzi altan rapidan maŝinadon, dum lignoprilaboro-ilo-industrio povus uzi foto-kemiajn akvajn kaj muelajn procezojn. La elĉerpado de kuro, aŭ specifa kvanto de iu aparta ero, povas nombri en la miloj, aŭ esti nur kelkaj. Preciza maŝinado ofte postulas programadon de CNC -aparatoj, kio signifas, ke ili estas komputile kontrolitaj. La CNC -aparato permesas sekvi ekzaktajn dimensiojn dum la tuta kurado de produkto.
Muelado estas la maŝinada procezo de uzado de rotaciaj tranĉiloj por forigi materialon el peco antaŭenigante (aŭ nutrante) la tranĉilon en la pecon ĉe certa direkto. La tranĉilo ankaŭ povas esti tenita ĉe angulo rilate al la akso de la ilo. Muelado kovras ampleksan varion de malsamaj operacioj kaj maŝinoj, sur skaloj de malgrandaj individuaj partoj ĝis grandaj, pezaj deĵoraj bandaj muelejaj operacioj. Ĝi estas unu el la plej ofte uzataj procezoj por maŝinado de kutimaj partoj al precizaj toleremoj.
Muelado povas esti farita per vasta gamo de maŝinaj iloj. La originala klaso de maŝiniloj por muelado estis la muelilo (ofte nomata muelejo). Post la apero de komputila nombra kontrolo (CNC), muelilaj maŝinoj evoluis al maŝinaj centroj: muelmaŝinoj pliigitaj per aŭtomataj iloj, iloj -revuoj aŭ karuseloj, CNC -kapablo, malvarmigaj sistemoj kaj areoj. Mildaj centroj estas ĝenerale klasifikitaj kiel vertikalaj maŝinaj centroj (VMCoj) aŭ horizontalaj maŝinaj centroj (HMCoj).
La integriĝo de muelado en turniĝajn mediojn, kaj inverse, komencita per viva ilaro por torniloj kaj la foja uzo de muelejoj por turni operaciojn. Ĉi tio kondukis al nova klaso de maŝinaj iloj, multfacetaj maŝinoj (MTMS), kiuj estas konstruitaj por faciligi mueladon kaj turniĝon en la saman laboran koverton.
Por projektaj inĝenieroj, R & D -teamoj, kaj fabrikantoj, kiuj dependas de parta provizado, preciza CNC -maŝinado permesas la kreadon de kompleksaj partoj sen aldona prilaborado. Fakte, preciza CNC -maŝinado ofte ebligas, ke finitaj partoj estu faritaj sur ununura maŝino.
La maŝinada procezo forigas materialon kaj uzas ampleksan gamon de tranĉaj iloj por krei la finan, kaj ofte tre kompleksan, dezajnon de parto. La nivelo de precizeco estas plibonigita per la uzo de komputila nombra kontrolo (CNC), kiu estas uzata por aŭtomatigi la kontrolon de la maŝinaj iloj.
La rolo de "CNC" en preciza maŝinado
Uzante koditajn programajn instrukciojn, preciza CNC -maŝinado permesas al peco de peco esti tranĉita kaj formita al specifoj sen mana interveno de maŝina funkciigisto.
Prenante komputilan helpan projekton (CAD) modelon donitan de kliento, sperta maŝinisto uzas komputilan fabrikan programon (CAM) por krei la instrukciojn por maŝinado de la parto. Surbaze de la CAD -modelo, la programaro determinas kiajn ilojn -vojojn necesas kaj generas la programan kodon, kiu diras al la maŝino:
■ Kiuj estas la ĝustaj RPM -oj kaj nutraj tarifoj
■ Kiam kaj kie movi la ilon kaj/aŭ pecon
■ Kiel profunde tranĉi
■ Kiam apliki malvarmigilon
■ Ĉiujn aliajn faktorojn rilatajn al rapideco, nutra indico kaj kunordigo
CNC -regilo tiam uzas la programan kodon por kontroli, aŭtomatigi kaj monitori la movadojn de la maŝino.
Hodiaŭ, CNC estas enkonstruita trajto de vasta gamo de ekipaĵoj, de torniloj, muelejoj, kaj enkursigiloj ĝis drato EDM (elektra malŝarĝa maŝinado), lasero kaj plasmaj tranĉaj maŝinoj. Krom aŭtomatigi la maŝinan procezon kaj plibonigi precizecon, CNC forigas manajn taskojn kaj liberigas maŝinistojn por kontroli multoblajn maŝinojn funkciantajn samtempe.
Krome, post kiam ilo -vojo estis desegnita kaj maŝino estas programita, ĝi povas aranĝi parton de ĉiufoje. Ĉi tio provizas altan precizecon kaj ripeteblecon, kio siavice faras la procezon tre kostefika kaj skalebla.
Materialoj, kiuj estas maŝinitaj
Iuj metaloj, kiuj estas ofte maŝinitaj, inkluzivas aluminion, latunon, bronzon, kupro, ŝtalo, titanio kaj zinko. Krome, ligno, ŝaŭmo, fibrovitro kaj plastoj kiel polipropileno ankaŭ povas esti maŝinitaj.
Fakte, preskaŭ ajna materialo povas esti uzata kun preciza CNC -maŝinado - kompreneble, depende de la apliko kaj ĝiaj postuloj.
Iuj avantaĝoj de preciza CNC -maŝinado
Por multaj el la malgrandaj partoj kaj komponentoj, kiuj estas uzataj en vasta gamo de fabrikitaj produktoj, preciza CNC -maŝinado ofte estas la elekta metodo.
Kiel validas pri preskaŭ ĉiuj tranĉaj kaj maŝinaj metodoj, malsamaj materialoj kondutas malsame, kaj la grandeco kaj formo de ero ankaŭ havas grandan efikon sur la procezo. Tamen ĝenerale la procezo de preciza CNC -maŝinado ofertas avantaĝojn super aliaj maŝinaj metodoj.
Tio estas ĉar CNC -maŝinado kapablas liveri:
■ Alta grado de parta komplekseco
■ Streĉaj toleremoj, tipe inter ± 0,0002 "(± 0,00508 mm) ĝis ± 0,0005" (± 0,0127 mm)
■ Escepte glataj surfacaj finoj, inkluzive de kutimaj finoj
■ ripetebleco, eĉ ĉe altaj volumoj
Dum lerta maŝinisto povas uzi manan tornilon por fari bonkvalitan parton en kvantoj de 10 aŭ 100, kio okazas kiam vi bezonas 1,000 partojn? 10.000 partoj? 100.000 aŭ miliono da partoj?
Kun preciza CNC-maŝinado, vi povas akiri la skaleblecon kaj rapidon bezonatan por ĉi tiu tipo de alta volumena produktado. Krome, la alta ripetebleco de preciza CNC -maŝinado donas al vi partojn, kiuj samas de komenco ĝis fino, negrave kiom da partoj vi produktas.
Estas iuj tre specialigitaj metodoj de CNC -maŝinado, inkluzive de drato EDM (elektra malŝarĝa maŝinado), aldona maŝinado kaj 3D lasera presado. Ekzemple, Wire EDM uzas konduktajn materialojn -tipe metalojn - -kaj elektrajn malŝarĝojn por erozii pecon en komplikajn formojn.
Tamen ĉi tie ni fokusos pri la muelado kaj turnado - du subtrahaj metodoj, kiuj estas vaste haveblaj kaj ofte uzataj por preciza CNC -maŝinado.
Muelado vs. Turning
Muelado estas maŝinada procezo, kiu uzas rotacian, cilindran tranĉan ilon por forigi materialon kaj krei formojn. Mueleja ekipaĵo, konata kiel muelejo aŭ maŝincentro, plenumas universon de kompleksaj partaj geometrioj sur iuj el la plej grandaj objektoj maŝinitaj metaloj.
Grava trajto de muelado estas, ke la peco restas senmova dum la tranĉa ilo turniĝas. Alivorte, sur muelejo, la rotacianta tranĉa ilo moviĝas ĉirkaŭ la peco, kiu restas fiksita sur lito.
Turnado estas la procezo tranĉi aŭ formi laborpecon sur ekipaĵo nomata tornilo. Tipe, la tornilo ŝprucas la pecon sur vertikala aŭ horizontala akso dum fiksa tranĉa ilo (kiu eble aŭ ne povas ŝpini) moviĝas laŭ la programita akso.
La ilo ne povas fizike ĉirkaŭiri la parton. La materialo rotacias, permesante al la ilo plenumi la programitajn operaciojn. (Ekzistas subaro de torniloj en kiuj la iloj turniĝas ĉirkaŭ bobenita drato, tamen tio ne estas kovrita ĉi tie.)
En turnado, male al muelado, la peco ŝprucas. La parta stoko ŝaltas la ŝraŭbon de la tornilo kaj la tranĉa ilo estas kontaktita kun la peco.
Manlibro vs CNC -Maŝinado
Dum ambaŭ muelejoj kaj torniloj estas haveblaj en manaj modeloj, CNC -maŝinoj pli taŭgas por celoj de fabrikado de malgrandaj partoj - ofertante skaleblecon kaj ripeteblecon por aplikoj postulantaj altan volumenan produktadon de streĉaj toleremaj partoj.
Krom oferti simplajn 2-aksajn maŝinojn, en kiuj la ilo moviĝas en la X kaj Z-aksoj, precizaj CNC-ekipaĵoj inkluzivas mult-aksajn modelojn, en kiuj la peco ankaŭ povas moviĝi. Ĉi tiu kontraste al tornilo, kie la peco estas limigita al ŝpinado kaj la iloj moviĝos por krei la deziratan geometrion.
Ĉi tiuj plur-aksaj agordoj permesas produktadon de pli kompleksaj geometrioj en ununura operacio, sen postuli aldonan laboron de la maŝina telefonisto. Ĉi tio ne nur faciligas produkti kompleksajn partojn, sed ankaŭ reduktas aŭ forigas la eblecon de operacia eraro.
Krome, la uzo de altprema malvarmigilo kun preciza CNC-maŝinado certigas, ke blatoj ne eniras la verkojn, eĉ uzante maŝinon kun vertikale orientita ŝpinilo.
CNC -Muelejoj
Malsamaj muelilaj maŝinoj varias laŭ siaj grandecoj, akso -agordoj, nutraj tarifoj, tranĉa rapideco, la mueleja nutra direkto kaj aliaj trajtoj.
Tamen ĝenerale, CNC -muelejoj ĉiuj uzas rotacian spindelon por fortranĉi nedeziratan materialon. Ili estas uzataj por tranĉi malmolajn metalojn kiel ŝtalo kaj titanio, sed ankaŭ povas esti uzataj kun materialoj kiel plasto kaj aluminio.
CNC -muelejoj estas konstruitaj por ripetebleco kaj uzeblaj por ĉio, de prototipado ĝis alta volumena produktado. Altfina precizeco CNC-muelejoj ofte estas uzataj por streĉa tolerema laboro kiel muelado de fajnaj mortoj kaj muldiloj.
Dum CNC-muelado povas liveri rapidan turnon, as-muelita finado kreas partojn kun videblaj iloj. Ĝi ankaŭ povas produkti partojn kun iuj akraj randoj kaj burroj, do aldonaj procezoj povas esti bezonataj se randoj kaj burrs estas neakcepteblaj por tiuj ecoj.
Kompreneble, eluzantaj iloj programitaj en la sekvencon malŝaltos, kvankam kutime atingas 90% de la finita postulo maksimume, lasante iujn funkciojn por fina mano finiĝi.
Koncerne surfacan finon, ekzistas iloj, kiuj produktos ne nur akcepteblan surfacan finon, sed ankaŭ spegul-similan finon sur porcioj de la labora produkto.
Specoj de CNC -muelejoj
La du bazaj specoj de muelilaj maŝinoj estas konataj kiel vertikalaj maŝinaj centroj kaj horizontalaj maŝinaj centroj, kie la ĉefa diferenco estas en la orientiĝo de la maŝina spindelo.
Vertikala maŝincentro estas muelejo en kiu la spindula akso estas vicigita en z-aksa direkto. Ĉi tiuj vertikalaj maŝinoj povas esti plu dividitaj en du tipojn:
■ litaj muelejoj, en kiuj la ŝpinilo moviĝas paralele al sia propra akso dum la tablo moviĝas perpendikle al la akso de la ŝpinilo
■ Turret -muelejoj, en kiuj la ŝpinilo estas senmova kaj la tablo estas movita tiel ke ĝi ĉiam estas perpendikulara kaj paralela al la akso de la ŝpinilo dum la tranĉa operacio
En horizontala maŝincentro, la spindula akso de la muelejo estas vicigita en y-aksa direkto. La horizontala strukturo signifas, ke ĉi tiuj muelejoj emas okupi pli da spaco sur la maŝinbutiko; Ili ankaŭ estas ĝenerale pli pezaj kaj pli potencaj ol vertikalaj maŝinoj.
Horizontala muelejo ofte estas uzata kiam necesas pli bona surfaca finaĵo; Tio estas ĉar la orientiĝo de la ŝpinilo signifas, ke la tranĉaj blatoj nature falas kaj estas facile forigitaj. (Kiel aldona avantaĝo, efika blato -forigo helpas pliigi ilan vivon.)
Ĝenerale, vertikalaj maŝinaj centroj estas pli ĝeneralaj ĉar ili povas esti tiel potencaj kiel horizontalaj maŝinaj centroj kaj povas trakti tre malgrandajn partojn. Krome, vertikalaj centroj havas pli malgrandan piedsignon ol horizontalaj maŝinaj centroj.
Mult-Axis CNC-Muelejoj
Precizaj CNC -muelejaj centroj estas haveblaj kun multoblaj aksoj. 3-aksa muelejo uzas la X, Y, kaj Z-aksojn por vasta vario de laboro. Kun 4-aksa muelejo, la maŝino povas rotacii sur vertikala kaj horizontala akso kaj movi la pecon por permesi pli kontinuan maŝinadon.
5-aksa muelejo havas tri tradiciajn aksojn kaj du pliajn rotaciajn aksojn, ebligante rotacii la pecon dum la spindela kapo moviĝas ĉirkaŭ ĝi. Ĉi tio ebligas maŝini kvin flankojn de peco sen forigi la pecon kaj restarigi la maŝinon.
CNC -torniloj
Torto - ankaŭ nomata turncentro - havas unu aŭ plurajn spindelojn, kaj X kaj Z -aksojn. La maŝino estas uzata por rotacii pecon sur sia akso por plenumi diversajn tranĉajn kaj formajn operaciojn, aplikante ampleksan gamon de iloj al la peco.
CNC -torniloj, kiuj ankaŭ estas nomataj viva agado -torniloj, estas idealaj por krei simetriajn cilindrajn aŭ sferajn partojn. Kiel CNC -muelejoj, CNC -torniloj povas pritrakti pli malgrandajn operaciojn tia prototipado sed ankaŭ povas esti agordita por alta ripetebleco, subtenante altan volumenan produktadon.
CNC-torniloj ankaŭ povas esti agorditaj por relative manprema produktado, kio faras ilin vaste uzataj en la aŭtomobilo, elektroniko, aerspaco, robotiko, kaj medicinaj aparataj industrioj.
Kiel funkcias CNC -tornilo
Kun CNC -tornilo, malplena stango de stokmaterialo estas ŝarĝita en la kukon de la ŝraŭbo de la tornilo. Ĉi tiu chuck tenas la pecon en loko dum la spindelo rotacias. Kiam la ŝpinilo atingas la bezonatan rapidon, senmova tranĉa ilo estas kontaktita kun la peco por forigi materialon kaj atingi la ĝustan geometrion.
CNC -tornilo povas plenumi kelkajn operaciojn, kiel borado, fadeno, enuiga, remamado, alfrontado, kaj pli tapera turnado. Malsamaj operacioj postulas ilojn ŝanĝojn kaj povas pliigi koston kaj agordan tempon.
Kiam ĉiuj bezonataj maŝinaj operacioj estas finitaj, la parto estas tranĉita de la stoko por plua prilaborado, se necesas. La CNC -tornilo tiam pretas ripeti la operacion, kun malmulta aŭ neniu aldona agordotempo kutime bezonata intere.
CNC -torniloj ankaŭ povas akcepti diversajn aŭtomatajn trinkejajn manĝantojn, kiuj reduktas la kvanton de mana krudmaterialo kaj donas avantaĝojn kiel jenajn:
■ Reduktu la tempon kaj penadon de la maŝina telefonisto
■ Subtenu la stangon por redukti vibrojn, kiuj povas negative efiki precizecon
■ Permesu al la maŝina ilo funkcii ĉe optimumaj spindelaj rapidecoj
■ minimumigi ŝanĝtempojn
■ Redukti Materialajn Malŝparojn
Specoj de CNC -torniloj
Estas kelkaj diversaj specoj de torniloj, sed la plej oftaj estas 2-aksaj CNC-torniloj kaj ĉin-stilaj aŭtomataj torniloj.
Plej multaj CNC -ĉinaj torniloj uzas unu aŭ du ĉefajn spindelojn plus unu aŭ du malantaŭajn (aŭ malĉefajn) spindelojn, kun rotacia translokigo respondeca pri la unua. La ĉefa ŝpinilo plenumas la primaran maŝinan operacion, helpe de gvidisto.
Krome, iuj ĉin-stilaj torniloj venas ekipitaj per dua ilo-kapo, kiu funkcias kiel CNC-muelejo.
Kun CNC-ĉin-stila aŭtomata tornilo, la akcia materialo estas nutrata per glitanta kap-spindelo en gvidilon. Ĉi tio permesas al la ilo tranĉi la materialon pli proksime al la punkto, kie la materialo estas subtenata, igante la ĉinan maŝinon precipe utila por longaj, sveltaj turnitaj partoj kaj por mikromakado.
Mult-aksaj CNC-turncentroj kaj ĉin-stilaj torniloj povas plenumi multoblajn maŝinajn operaciojn uzante ununuran maŝinon. Ĉi tio faras ilin kostefika eblo por kompleksaj geometrioj, kiuj alie postulus multoblajn maŝinojn aŭ ilojn-ŝanĝojn uzante ekipaĵojn kiel tradicia CNC-muelejo.