Jednoduše řečeno, obrábění CNC je počítačově řízený systém. Tento systém provádí přesné příkazy bez jakékoli lidské chyby. Dříve při manuálním obrábění existovaly vysoké šance na chyby v přesnosti a designu. Společnosti CNC pro obrábění zahrnují pokročilý software pro ovládání nástrojů a strojů. To jsou soustruhy a mlýny. Vzhledem k tomu, že každý pohyb je kontrolován počítačem, získáte perfektní, vypočítané a špičkové výsledky.
Jak funguje CNC?
CNC stroj je robotický řezací a tvarovací stroj. Je to jako velmi přesný energetický nástroj a je ovládán počítačem. Prvním krokem je návrh jednoho z počítačů. Se speciálním softwarem vytvoříte to, co chcete udělat.
Návrh je poté přeložen do počítače a vytváří sadu pokynů. Říkají stroji, kam se má řezat a kde se pohybovat. Tyto pokyny dodržují pouze dokonale. S vaší částí pohybuje řezací nástroje nahoru, dolů, doleva a doprava.
S mnoha materiály lze zpracovatCNC stroje. Dřevo, kov, plast a další jsou řezány.
Je to velmi přesné - mnohem přesnější než ručně řezání s dvojicí nůžků. Proto je z nich vyrobeno všechno od automobilů po automatické části.
Jak fungují stroje CNC?
Fáze návrhu
Digitální designy tvoří základ CNC obrábění. Aktivní výukové nástroje zahrnují CAD software pro vytváření podrobných 3D modelů. Jednoduše řečeno, digitální plány zachovávají komplexní detaily vlastních dílů.
Je pro vás docela snadné prozkoumat složité geometrie zahrnující moderní designové nástroje. Inženýři mohou vytvářet interakce mezi částmi a testováním stresových bodů, než vloží cokoli do fyzické výroby.
Vlastnosti materiálu jsou pečlivě zvažovány prostřednictvím procesu návrhu. Mechanická omezení a potřeby výkonu jsou hlavní řidiči. Pokročilý software umožňuje návrhářům vytvářet modely komponent až na molekulární úroveň. Mohou vidět, jak budou části vzájemně interagovat a vystupovat podle různých scénářů.
Programování
Programování funguje jako základní komunikační vrstva mezi stroji CNC. Proces výroby probíhají dva typy hlavních kódů: G-kód a M-kód.
G-kód v CNC obrábění je jazyk, který pokyn stroji, jak se pohybovat. Nabízí přesné souřadnice, řezné rychlosti a pečlivě přesné pokyny k pohybu. Kód je pro stroj dobře uspořádaný tanec. G-kód instruuje stroj, kam má jít za jakou rychlost a hloubku.
M-kód v CNC obrábění zpracovává pomocné funkce. Zpracovává podpůrné činnosti, jako jsou chladicí systémy a změny nástrojů. Na M-kód můžete myslet jako na život stroje. Dělá všechno jiné než základní řezání. Příklady příkazů M-kódu zahrnují aktivaci chladičů, přepínací nástroje a kontrolu strojově specifických akcí.
Nastavení stroje
Příprava stroje CNC vyžaduje neuvěřitelnou přesnost. Obrok je pečlivě připraven techniky. Vybírají vhodné materiály a k zajištění komponent používají speciální příslušenství. Každý obrobku musí být umístěno s mikroskopickou přesností.
Pro různé procesy obrábění jsou vyžadovány různé metody držení. Stabilita materiálu je zajištěna vicemi magnety a příslušenstvím na míru. Technici ověřují zarovnání pomocí nástrojů přesného měření. Každé nastavení musí během obrábění zajistit nulový pohyb.
Výběr nástrojů je stejně důležitý. Strojníci vybírají určité nástroje mnoha faktory:
Typ materiálu
Konstrukční složitost
Požadovaná povrchová úprava
Požadavky na řezání
Operace
Jakmile je příprava provedena, stroj CNC zahájí proces automatizace. Provádí programované pokyny s nadlidskou přesností. Stroj může vyčistit materiál v procesu vrstvy nebo vrstvy nebo vytvářet díly prostřednictvím výroby aditiv.
Moderní stroje CNC mohou současně využívat více os. Zabývají se řadou materiálů, od měkkých plastů po tvrzené kovy. Proces řezání zahrnuje:
Přesné odstranění materiálu
Složité geometrické tvarování
Konzistentní kontrola hloubky
Ladění parametrů v reálném čase
Stroje mohou v okamžiku změnit strategie pro řezání. Jsou odolné vůči změnám materiálu a udržují si pozoruhodnou přesnost. Každý pohyb je úmyslný a každý z nich se provádí s ohromující pravidelností.
Typy strojů CNC
CNC frézovací stroje
CNC frézovací strojejsou jedním ze základních kamenů moderní výroby. Rotační řezání provádí takové výkonné stroje při výjimečné přesnosti. První z nich jsou obzvláště zběhlé při vytváření složitých geometrických forem v řadě materiálů. Řezací nástroje se točí při vysokých rychlostech a vyřezávají vrstvu materiálu po vrstvě.
Frézovací stroje provádějí řadu výrobních funkcí. Mohou vytvořit:
Přesné sloty
Složité kapsy
Složité povrchové tvary
Dobře definované mechanické prvky
Kopírování nástrojů Shuttle v několika osách. Obrobky lze zobrazit z různých úhlů. Tato všestrannost má za následek extrémně složité změny v geometrii. „Od vývojových prototypů po konečné produkční části používají výrobci frézovací stroje.
CNC soustruhy
CNC soustruhymít velkou chuť k válcovým komponentám. Tyto stroje točí obrobku, protože nástroje pro řezání mění jeho externí a vnitřní tvary. Tato technologie CNC soustruhu je známá svou přesností.
Typické aplikace zahrnují:
Mechanické hřídele
Nové tvary pro válcové aerospace komponenty
Precision inženýrské díly
Automobilové komponenty
Katlíky vytvářejí symetrické části, které tolerují neuvěřitelnou přesnost.
Plazmové a laserové řezačky
Druhou hlavní kategorií CNC strojů jsou technologie tepelného řezu. S energetickou koncentrací, plazmatické a laserové řezačky mohou proříznout materiály s vynikající přesností.
Řezačky plazmy fungují nejlépe na vodivých materiálech:
Kovy
Ocelové listy
Hliníkové komponenty
Elektrické přílohy
Laserové řezačky jsou ještě všestrannější:
Řezání kovů
Zpracování dřeva
Manipulace s látkou
Přesné, složité návrhy
Tyto stroje mohou vyřezávat komplexní tvary a přitom zanechat minimální množství materiálu za sebou. Nabízejí štěpení, podrobné končetiny, které standardní praktiky sekání nemohou splňovat.
CNC brusky
Broušené stroje se usazují na cestě k úspěšnému povrchové úpravě a blízkým tolerancím. Abrazivní kola se používají k odstranění několika vrstev mikroskopického materiálu. Tyto stroje jsou zaměřeny na přesnost.
Aplikace zahrnují:
Poslední část dokončení
Ultra hladké povrchové schopnosti
Budování přesných dimenzionálních tolerance
Zpracování ztuhnutých materiálů
Povrchové povrchové úpravy se měří v mikrometrech na brusných strojích.
3D tiskárny
Termín aditivní výroba definuje přístup měnící hru k výrobě. Výsledkem je, že 3D tiskárny vytvářejí vrstvu komponent podle vrstvy. Proměňují digitální designy na fyzické objekty s úžasnou rychlostí.
Mezi klíčové výhody patří:
Rychlé prototypování
MULTIFATEDOVANÝ Geometrický potenciál
Minimální odpad materiálu
Rychlé iterace designu
Existuje několik různých typů 3D tiskových technologií:
Vytváření plastů
Kovové slinování
Tisk na bázi pryskyřice
Fúze prášku
Specializované stroje CNC
Systémy CNC rozšiřují více než výrobní limity: Vícesa osa, 5- Osa stroje: Konečná flexibilita obrábění. Mohou uchopit obrobky z několika stran najednou.
Tyto sofistikované systémy umožňují:
Neuvěřitelně složité geometrie
Zkrácené doby nastavení
Zlepšená přesnost
Výroba s vysokou výrobou leteckých a lékařských složek
Obráběcí materiály CNC: Vše, co potřebujete vědět
Hliník
Obrábění CNC hodně funguje s kovy. Mají některé jedinečné vlastnosti, které jsou nezbytné pro mnoho výrobních aplikací. Hliník je lehkým šampionem kovového světa. Má velmi dobrou odolnost vůči korozi a majitelnost. Díky tomu je pro výrobce oblíbenou volbou.
Hliník se široce používá v leteckém, automobilovém a elektronickém průmyslu. To se používá pro díly, které vyžadují sílu bez významné hmotnosti. Hliník se snadno vytvoří, což přispívá k jeho všestrannosti.
Skutečnost, že je přirozeně rezistentní na rzi, je o to atraktivnější. Hliník je mezi inženýry oblíbeným, protože poskytuje nízkou hustotu s vynikající strukturální pevností.
Ocel
Ocel byla páteří průmyslové výroby. Určitě je to silný kov, který nelze vyrovnat, pokud jde o trvanlivost a sílu. Je to vynikající volba pro strukturální použití a složky těžkých.
Různé mechanické vlastnosti mohou být zajištěny různými ocelovými známkami. Některé oceli jsou velmi těžké, zatímco jiné umožňují větší flexibilitu. Vlastnosti oceli lze ještě více zlepšit procesy tepelného zpracování.
Jeho výkon je přizpůsobitelný pro konkrétní aplikace inženýry. Ocel je stále klíčovým materiálem ve výrobě, od stavebních zařízení po díly automobilů.
Titan
Titanium sklízí odměnu za to, že je kovovým kovovým věkem s vynikající termodynamickou schopností. V leteckém a lékařském průmyslu je to neocenitelné díky svému poměru fenomenální síly k hmotnosti.
Titan je odolný vůči extrémním teplotám a korozi. Ideální pro použití v tvrdých prostředích chirurgové a zubaři používají pro implantáty titan, protože materiál je kompatibilní s biologickými systémy. Titanium je také nezbytný pro letecké inženýry v klíčových částech. Tyto komponenty musí hrát nejlépe v drsných podmínkách.
Polykarbonát
Plasty představují alternativní výrobní cestu. Mají výhody při obrábění i CNC obrábění. Polykarbonát má dobrý odolnost proti dopadu a je průhledný.
Používá se k výrobě bezpečnostních zařízení, ochranných štítů a spotřební elektroniky. Odolává dopadu, ale má křišťálově čistou optiku. Díky těmto kombinovaným funkcím je vhodné pro produkty, které vyžadují jak ochranu, tak viditelnost.
Nahlédnout
Peek (polyether ether keton) je nejpokročilejší vysoce výkonný plast. Je to mimořádný materiál, který vydrží velmi vysoké teploty. Je také odolný vůči chemické interakci.
Díky těmto vlastnostem je ideální pro náročné průmyslové a lékařské aplikace. Materiál zůstává strukturálně zdravý v extrémních podmínkách. To by selhalo tradiční plasty v podobných podmínkách.
Uhlíkové vlákno
Výroba sportovních automobilů byla transformována kompozitními materiály, jako je uhlíkové vlákno. Ty kombinují nízkou hmotnost s extrémně vysokou pevností.
To znamená, že uhlíkové vlákno je vyrobeno z extrémně jemných pramenů uhlíkového nití, které jsou tkané dohromady. Díky tomu je materiál mnohem silnější než ocel, ale mnohem lehčí. Uhlíkové vlákno se také používá v průmyslových odvětvích, jako jsou automobilové závody, letecký a letecký a vysoce výkonný sportovní vybavení.
Alumina keramika
Alumina keramika prokazuje možnosti rozvíjejících se keramických materiálů. Tato keramika se používají v aplikacích odolných vůči opotřebení. Zachovávají si svou podobu a výkon i v extrémních podmínkách.
Alumina keramika je využívána v průmyslovém a lékařském odvětví k výrobě komponent, které vyžadují mimořádnou odolnost proti erozi. Tato část také vyžaduje vysokou přesnost.
Úvahy o výběru materiálu
Faktory k vyhodnocení
Hledání správného materiálu nepřichází bez potíží. Výrobci musí věnovat pozornost několika věcem. Tepelné vlastnosti, tvrdost, majitelnost a celkové náklady jsou jen některé z důvodů.
Každý z nich má své výhody a nevýhody. Tepelné vlastnosti popisují, jak se materiál chová při různých teplotách. Tvrdost určuje odolnost proti opotřebení materiálu. Ovlivňuje také schopnost materiálu udržovat jeho rozměrovou stabilitu.
Potřeby a omezení: Vyvažování je
Proces výběru je proto silně závislý na rozsáhlém porozumění materiální vědě. A vyžaduje znalost konkrétních potřeb aplikací. Inženýři uvážlivě hodnotí potřeby každého projektu. Naruší rovnováhu mezi požadavky na výkon a ekonomickými omezeními.
Výhody obrábění CNC
Přesnost
Tato metoda zpracování je kvantový skok vpřed v přesnosti ve výrobě - CNC obrábění. Je schopen produkovat díly s tolerancemi až na 0. 001 milimetrů. Abychom dali nějaký kontext, je tenčí než lidské vlasy.
Taková přesnost zajišťuje, že každá generovaná část, která je vytvořena, je v zámku s designem do neuvěřitelné míry. Konvenční výrobní procesy nejsou schopny takové přesnosti.
Efektivita výroby
Stroje CNC jsou rychlé a umožňují skvělou efektivitu výroby. Stroje mohou pracovat v kontinuálních výrobních cyklech. To snižuje lidskou práci, minimalizuje chyby a zvyšuje výstup. Více částí lze vyrobit současně.
Vysokorychlostní technologie obrábění nyní umožňují výrobu komplexních komponent s vyšším propustností. Během celého procesu jsou také nezbytné minimální úpravy.
S CNC je to, co kdysi vyžadovalo více nastavení, nyní dosaženo v jednom kontinuálním procesu.
Složité geometrie
Stroje CNC poskytují bezkonkurenční schopnost vytvářet složité geometrie a funkce. Zatímco metody manuální výroby vyžadují velké úsilí a dovednost, stroje CNC mohou proměnit jakýkoli složitý design v realitu.
Multi-osy CNC stroje dokážou zvládnout díly s extrémně složitými geometriemi. To zahrnuje pohyblivé části, které vyžadují úhlové řezy, zakřivené povrchy a vnitřní otvory. To mohou dosáhnout bez obětování rychlosti nebo přesnosti.
Nákladově efektivní výroba
Díky automatizaci je obrábění CNC také nákladově efektivní výrobní proces pro mnoho částí. Zatímco počáteční náklady jsou vyšší, dlouhodobé úspory pocházejí ze snížených pracovních nákladů. Jakmile je stroj nastaven, není třeba manuálního zapojení.
Rovněž snížená míra chyb a vysoká přesnost vede k nižší míře šrotu. Nakonec, ekonomika měřítka, činí CNC obrábění ideální pro velké i malé výrobní běhy.
Shrnutí
Výroba CNC revolucionizovala toto odvětví. Zajistil přesnost, rychlost a bezpečnost v provozu s nejmenší lidskou chybou a konzistentní kvalitou. Stroje CNC jsou schopny hromadně produkovat drobné i obrovské produkty. Používají se mimo jiné ve výrobních linkách v oblastech, jako je letecký, automobilový průmysl a elektronika a hrají zásadní roli v moderních inovacích.