CNC-prosessi

Termi CNC on lyhenne sanoista ”tietokoneen numeerinen ohjaus”, ja CNC-työstö määritellään substraktiiviseksi valmistusprosessiksi, jossa tyypillisesti käytetään tietokoneohjausta ja työstökoneita materiaalikerrosten poistamiseen varastokappaleesta (jota kutsutaan aihioksi tai työkappaleeksi) ja mittatilaustyönä tehdyn osan tuottamiseen.

Prosessi toimii useilla materiaaleilla, kuten metallilla, muovilla, puulla, lasilla, vaahdolla ja komposiiteilla, ja sillä on sovelluksia useilla eri teollisuudenaloilla, kuten suurissa CNC-koneistuksissa ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien CNC-viimeistelyssä.

CNC-koneistuksen ominaisuudet

01. Korkea automaatioaste ja erittäin korkea tuotantotehokkuus. Aihion kiinnitystä lukuun ottamatta kaikki muut käsittelyprosessit voidaan suorittaa CNC-työstökoneilla. Automaattiseen lastaukseen ja purkuun yhdistettynä se on miehittämättömän tehtaan peruskomponentti.

CNC-työstö vähentää käyttäjän työvoimaa, parantaa työolosuhteita, poistaa merkinnän, moninkertaisen kiinnityksen ja paikannuksen, tarkastuksen ja muut prosessit sekä aputoiminnot ja parantaa tehokkaasti tuotannon tehokkuutta.

02. Sopeutuvuus CNC-työstökohteisiin. Työstökohdetta vaihdettaessa työkalun vaihdon ja aihion kiinnitysmenetelmän ratkaisemisen lisäksi tarvitaan vain uudelleenohjelmointi ilman muita monimutkaisia ​​säätöjä, mikä lyhentää tuotannon valmistelusykliä.

03. Korkea työstötarkkuus ja vakaa laatu. Työstömittatarkkuus on välillä d0,005–0,01 mm, eikä osien monimutkaisuus vaikuta tähän, koska kone suorittaa useimmat toiminnot automaattisesti. Siksi eräosien kokoa kasvatetaan, ja tarkkuusohjatuissa työstökoneissa käytetään myös asennontunnistuslaitteita, mikä parantaa entisestään tarkkuus-CNC-työstöä.

04. CNC-työstöllä on kaksi pääominaisuutta: ensinnäkin se voi parantaa huomattavasti käsittelyn tarkkuutta, mukaan lukien käsittelyn laadun tarkkuus ja käsittelyaikavirheiden tarkkuus; toiseksi käsittelyn laadun toistettavuus voi vakauttaa käsittelyn laatua ja ylläpitää käsiteltyjen osien laatua.

CNC-työstötekniikka ja sovellusalue:

Erilaisia ​​työstömenetelmiä voidaan valita työstettävän kappaleen materiaalin ja vaatimusten mukaan. Yleisten työstömenetelmien ja niiden sovellusalan ymmärtäminen voi auttaa meitä löytämään sopivimman osan työstömenetelmän.

Kääntyminen

Sorvausmenetelmää, jossa kappaleita työstetään sorveilla, kutsutaan yhteisesti sorvaukseksi. Muotoilusorvaustyökaluilla voidaan työstää myös pyöriviä kaarevia pintoja poikittaissyötöllä. Sorvauksella voidaan työstää myös kierrepintoja, päätytasoja, epäkeskeisiä akseleita jne.

Sorvaustarkkuus on yleensä IT11-IT6 ja pinnan karheus 12,5-0,8 μm. Hienosorvauksessa se voi saavuttaa IT6-IT5 ja karheus 0,4-0,1 μm. Sorvausprosessin tuottavuus on korkea, leikkausprosessi on suhteellisen sileä ja työkalut ovat suhteellisen yksinkertaisia.

Käyttöalueet: keskireikien poraus, poraus, avarrus, kierteitys, sylinterisorvaus, avarrus, päätypintojen sorvaus, urien sorvaus, muotoiltujen pintojen sorvaus, kartiopintojen sorvaus, uritus ja kierteiden sorvaus

Jyrsintä

Jyrsintä on menetelmä, jossa jyrsinkoneessa käytetään pyörivää moniteräistä työkalua (jyrsintä) työkappaleen työstämiseen. Pääasiallinen leikkausliike on työkalun pyöriminen. Sen mukaan, onko pääliikkeen nopeussuunta jyrsinnän aikana sama vai vastakkainen työkappaleen syöttösuunnan kanssa, se jaetaan myötä- ja yläjyrsintään.

(1) Jyrsintä myötäsuuntaan

Jyrsintävoiman vaakasuora komponentti on sama kuin työkappaleen syöttösuunta. Työkappalepöydän syöttöruuvin ja kiinteän mutterin välillä on yleensä rako. Siksi leikkausvoima voi helposti saada työkappaleen ja työpöydän liikkumaan eteenpäin yhdessä, jolloin syöttönopeus kasvaa äkillisesti. Kasvu aiheuttaa veitsien vaurioitumisen.

(2) Vastajyrsintä

Se voi välttää jyrsinnässä tapahtuvan liikeilmiön. Yläjyrsinnässä lastuamispaksuus kasvaa vähitellen nollasta, jolloin leikkuuterä alkaa puristua ja liukua karkaistulla työstetyllä pinnalla, mikä kiihdyttää työkalun kulumista.

Soveltamisala: Tasojyrsintä, porrasjyrsintä, urajyrsintä, muovauspinnan jyrsintä, spiraalijyrsintä, hammaspyörien jyrsintä, leikkaus

Höyläys

Höyläysprosessilla tarkoitetaan yleensä käsittelymenetelmää, jossa höylällä poistetaan ylimääräistä materiaalia edestakaisessa lineaarisessa liikkeessä työkappaleen suhteen.

Höyläystarkkuus voi yleensä nousta IT8-IT7:ään, pinnan karheus on Ra6,3-1,6 μm, höyläystasaisuus voi nousta 0,02/1000:een ja pinnan karheus on 0,8-0,4 μm, mikä on erinomainen suurten valukappaleiden työstössä.

Käyttöalueet: tasaisten pintojen höylääminen, pystysuorien pintojen höylääminen, porraspintojen höylääminen, suorakulmaisten urien höylääminen, viisteiden höylääminen, lohenpyrstöurien höylääminen, D-urien höylääminen, V-urien höylääminen, kaarevien pintojen höylääminen, reikien kiilaurien höylääminen, telineiden höylääminen, komposiittipintojen höylääminen

Hionta

Hiominen on menetelmä, jossa työkappaleen pintaa leikataan hiomakoneella käyttämällä työkaluna erittäin kovaa keinotekoista hiomalaikkaa (hiomalaikka). Pääliike on hiomalaikan pyöriminen.

Hiontatarkkuus voi nousta IT6-IT4:ään ja pinnan karheus Ra voi olla 1,25-0,01 μm tai jopa 0,1-0,008 μm. Hionnan toinen ominaisuus on, että sillä voidaan käsitellä karkaistuja metallimateriaaleja, mikä kuuluu viimeistelyn piiriin, joten sitä käytetään usein viimeisenä käsittelyvaiheena. Eri toimintojen mukaan hionta voidaan jakaa myös sylinterihiomiseen, sisäreikien hiomiseen, tasohiomiseen jne.

Soveltamisala: sylinterihionta, sisäsylinterihionta, tasohionta, muotohionta, kierteiden hionta, hammaspyörien hionta

Poraus

Porakoneella erilaisten sisäisten reikien käsittelyprosessia kutsutaan poraukseksi, ja se on yleisin reikien käsittelymenetelmä.

Poraustarkkuus on alhainen, yleensä IT12–IT11, ja pinnan karheus on yleensä Ra5,0–6,3 μm. Porausvaiheen jälkeen käytetään usein väliviimeistelyyn ja viimeistelyyn suurennus- ja avarrusajoa. Avarrusprosessin tarkkuus on yleensä IT9–IT6 ja pinnan karheus on Ra1,6–0,4 μm.

Soveltamisala: poraus, avarrus, avarrus, kierteitys, strontiumreiät, pintojen kaapiminen

Tylsä käsittely

Avarrusprosessi on työstömenetelmä, jossa porakonetta käytetään olemassa olevien reikien halkaisijan suurentamiseen ja laadun parantamiseen. Avarrusprosessi perustuu pääasiassa poraustyökalun pyörimisliikkeeseen.

Porausprosessin tarkkuus on korkea, yleensä IT9-IT7, ja pinnan karheus on Ra6,3-0,8 mm, mutta porausprosessin tuotantotehokkuus on alhainen.

Soveltamisala: tarkka reiän työstö, useiden reikien viimeistely

Hampaan pinnan käsittely

Hammaspyörän hampaan pinnan käsittelymenetelmät voidaan jakaa kahteen luokkaan: muovausmenetelmä ja generointimenetelmä.

Hammaspinnan muovausmenetelmällä työstettävä työstökone on yleensä tavallinen jyrsinkone, ja työkalu on muovausjyrsin, joka vaatii kaksi yksinkertaista muovausliikettä: työkalun pyörimisliikkeen ja lineaarisen liikkeen. Yleisesti käytettyjä työstökoneita hammaspintojen työstämiseen generointimenetelmällä ovat hammaspyörien jyrsinkoneet, hammaspyörien muotoilukoneet jne.

Soveltamisala: vaihteet jne.

Monimutkainen pintakäsittely

Kolmiulotteisten kaarevien pintojen leikkauksessa käytetään pääasiassa kopiojyrsintää ja CNC-jyrsintämenetelmiä tai erikoiskäsittelymenetelmiä.

Soveltamisala: komponentit, joilla on monimutkaisia ​​kaarevia pintoja

Elektroninen musiikki

Sähköpurkaustyöstössä hyödynnetään työkalun elektrodin ja työkappaleen elektrodin välisen hetkellisen kipinäpurkauksen synnyttämää korkeaa lämpötilaa työkappaleen pintamateriaalin kuluttamiseen ja koneistuksen saavuttamiseksi.

Soveltamisala:

① Kovien, hauraiden, sitkeiden, pehmeiden ja korkealla sulavien johtavien materiaalien käsittely;

②Puolijohdemateriaalien ja johtamattomien materiaalien käsittely;

③Erilaisten reikien, kaarevien reikien ja mikroreikien käsittely;

④Erilaisten kolmiulotteisten kaarevien pintaonteloiden, kuten taontamuottien, painevalumuottien ja muovimuottien muottikammioiden, käsittely;

5 Käytetään leikkaamiseen, leikkaamiseen, pinnan vahvistamiseen, kaiverrukseen, nimikylttien ja merkintöjen painamiseen jne.

Sähkökemiallinen työstö

Sähkökemiallinen työstö on menetelmä, jossa käytetään sähkökemiallista periaatetta, jossa metalli liukenee anodisesti elektrolyyttiin työkappaleen muotoiluun.

Työkappale kytketään tasavirtalähteen positiiviseen napaan, työkalu negatiiviseen napaan ja navan väliin jätetään pieni rako (0,1 mm ~ 0,8 mm). Tietyssä paineessa (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) oleva elektrolyytti virtaa navan välisen raon läpi suurella nopeudella (15 m/s ~ 60 m/s).

Soveltamisala: reikien, onteloiden, monimutkaisten profiilien, pienten halkaisijoiden syvien reikien työstö, rihlaus, purseenpoisto, kaiverrus jne.

laserkäsittely

Työkappaleen lasertyöstö suoritetaan lasertyöstökoneella. Lasertyöstökoneet koostuvat yleensä lasereista, virtalähteistä, optisista järjestelmistä ja mekaanisista järjestelmistä.

Soveltamisala: Timanttilangan vetomuotti, kellojen jalokivilaakeri, hajaantuvien ilmajäähdytteisten lävistyslevyjen huokoinen pinta, moottorin suuttimien pienten reikien työstö, lentokoneiden moottorin terät jne. sekä erilaisten metallien ja ei-metallisten materiaalien leikkaus.

Ultraäänikäsittely

Ultraäänityöstö on menetelmä, jossa työkalun päätypintaan kohdistetaan ultraäänitaajuista (16 kHz ~ 25 kHz) värähtelyä, jolla iskutetaan työnesteeseen suspendoituneita hioma-aineita, ja hioma-ainehiukkaset osuvat työkappaleen pintaan ja kiillottavat sitä työkappaleen käsittelemiseksi.

Soveltamisala: vaikeasti leikattavat materiaalit

Tärkeimmät sovellusalat

Yleensä CNC-koneilla työstetyillä osilla on korkea tarkkuus, joten CNC-työstettyjä osia käytetään pääasiassa seuraavilla teollisuudenaloilla:

Ilmailu

Ilmailu- ja avaruusteollisuus vaatii erittäin tarkkoja ja toistettavia komponentteja, kuten moottoreiden turbiinilapoja, muiden komponenttien valmistuksessa käytettäviä työkaluja ja jopa rakettimoottoreissa käytettyjä palotiloja.

Auto- ja koneenrakennus

Autoteollisuus vaatii erittäin tarkkojen muottien valmistusta komponenttien (kuten moottorin kiinnikkeiden) valamiseen tai erittäin toleranssien komponenttien (kuten mäntien) koneistamiseen. Gantry-tyyppinen kone valaa savimoduuleja, joita käytetään auton suunnitteluvaiheessa.

Sotateollisuus

Sotilasteollisuus käyttää tiukkoja toleranssivaatimuksia noudattavia tarkkuuskomponentteja, kuten ohjuskomponentteja ja aseiden piippuja. Kaikki sotilasteollisuuden koneistetut komponentit hyötyvät CNC-koneiden tarkkuudesta ja nopeudesta.

lääketieteellinen

Lääketieteelliset implantoitavat laitteet suunnitellaan usein ihmiselinten muotoon, ja ne on valmistettava edistyneistä seoksista. Koska mikään käsikäyttöinen kone ei pysty tuottamaan tällaisia ​​muotoja, CNC-koneet ovat välttämättömiä.

energia

Energiateollisuus kattaa kaikki tekniikan osa-alueet höyryturbiineista huipputeknologioihin, kuten ydinfuusioon. Höyryturbiinit vaativat erittäin tarkkoja turbiinin siipiä tasapainon ylläpitämiseksi turbiinissa. Ydinfuusion tutkimus- ja kehitystyössä käytettävän plasmanvaimennusontelon muoto on hyvin monimutkainen, se on valmistettu edistyneistä materiaaleista ja vaatii CNC-koneiden tukea.

Mekaaninen työstö on kehittynyt tähän päivään asti, ja markkinoiden vaatimusten parantuessa on johdettu erilaisia ​​työstötekniikoita. Työstöprosessia valittaessa voidaan ottaa huomioon monia näkökohtia: työkappaleen pinnan muoto, mittatarkkuus, sijaintitarkkuus, pinnan karheus jne.

Vain valitsemalla sopivimman prosessin voimme varmistaa työkappaleen laadun ja prosessointitehokkuuden minimaalisilla investoinneilla ja maksimoida saavutetut hyödyt.