Kas yra CNC apdirbimas ir kaip jis veikia?

Turinio meniu

● Įvadas į CNC apdirbimą

● CNC apdirbimo supratimas

● CNC apdirbimo procesas

>> 1. Dizaino kūrimas (CAD)

>> 2. CNC programavimas (CAM)

>> 3. Mašinos sąranka

>> 4. Apdirbimo operacijos

>> 5. Patikrinimas ir apdaila

● CNC mašinų tipai

● Medžiagos, tinkančios CNC apdirbimui

● CNC apdirbimo pranašumai

>> Iššūkiai ir apribojimai

>> CNC apdirbimo programos

>> Pažangios CNC technologijos

>> Aplinkos ir ekonominis poveikis

● Išvada

● Dažnai užduodami klausimai (DUK)

>> 1. Kokias medžiagas galima naudoti CNC apdirbant?

>> 2. Kiek tikslus CNC apdirbimas?

>> 3. Kuo skiriasi CNC frezavimas ir CNC posūkis?

>> 4. Ar CNC apdirbimas gali būti naudojamas prototipams?

>> 5. Kokie yra CNC apdirbimo apribojimai?

● Citatos:

Įvadas į CNC apdirbimą

Kompiuterio skaitinė valdymo (CNC) apdirbimas yra sudėtinga gamybos technologija, sukėlusi revoliuciją šiuolaikiniais gamybos procesais. Tai apima kompiuterinių staklių, tokių kaip malūnai, tekinimo staklės, treniruokliai ir maršrutizatoriai, naudojimą, kad būtų tiksliai supjaustytos ir formuoja tokias medžiagas kaip metalas, plastikas, mediena ir kompozitai. CNC apdirbimo automatizavimas ir tikslumas tampa nepakeičiamu procesu pramonės šakose, pradedant nuo aviacijos ir kosmoso ir automobilių, iki elektronikos ir medicinos prietaisų gamybos. CNC apdirbimas aptarnauja ir greitus prototipų kūrimo poreikius, ir didelės apimties tikslumo gamybą, siūlančią lankstumą ir nuoseklumą, neprilygstamą rankiniais metodais.

CNC apdirbimo supratimas

CNC apdirbimo esmė slypi jo atimant gamybos procesą. Skirtingai nuo priedų gamybos, kai medžiaga yra pastatyta pagal sluoksnį pagal sluoksnį, CNC apdirbimas pašalina medžiagą iš tvirto bloko (žinomo kaip ruošinis ar neapdorotas atsargos), remiantis skaitmeniniu dizainu. Tai pasiekiama nukreipiant įvairius pjovimo įrankius, kuriuos kontroliuoja kompiuterio programinė įranga. Skaitmeninės instrukcijos, paprastai žinomos kaip „G-Code“, vadovaujasi staklių judesiais ir operacijomis. Šis tikslumo skatinamas automatizavimas leidžia gaminti sudėtingas formas ir griežtus nuokrypius, turinčius didelį pakartojamumą.

CNC apdirbimo procesas

CNC apdirbimas apima kelis sujungtus veiksmus, kad skaitmeninis modelis paverstų fizine dalimi:

1. Dizaino kūrimas (CAD)

Viskas prasideda nuo skaitmeninio dizaino sukūrimo, naudojant kompiuterizuoto dizaino (CAD) programinę įrangą. Inžinieriai ir dizaineriai kuria tikslius 2D eskizus arba 3D modelius, nurodančius visus kritinius matmenis, formas, savybes ir paviršiaus apdailą, reikalingą galutinei dalims.

2. CNC programavimas (CAM)

CAD modelis perkeliamas į kompiuterinę gamybos (CAM) programinę įrangą. CAM konvertuoja dizainą į kalbą, kurią supranta CNC aparatas, paprastai G-kodas. Šis kodas apima išsamias įrankių judesių, greičio, gylio ir kelių instrukcijas, kad būtų efektyviai ir tiksliai pritaikyti dalį.

3. Mašinos sąranka

CNC aparato nustatymas apima žaliavos apsaugą mašinos darbiniame ar armatūroje ir tinkamų pjovimo įrankių įdiegimą. Kalibravimas ir suderinimas užtikrina apdirbimo tikslumą. Įrankių laikikliai ir kiti priedai gali būti nustatyti atsižvelgiant į darbo sudėtingumą.

4. Apdirbimo operacijos

Veikimo metu CNC aparatas perkelia pjovimo įrankius išilgai kelių ašių - paprastai trys (x, y, z), tačiau pažangūs modeliai gali naudoti iki penkių ar daugiau ašių sudėtingoms dalims. Operacijos, tokios kaip frezavimas, gręžimas, pasukimas, nukreipimas ir bakstelėjimas, vykdomos kontroliuojant medžiagą, kol bus pasiekta galutinė forma.

5. Patikrinimas ir apdaila

Po apdirbimo dalis atliekama griežtai tikrinama, naudojant tikslaus matavimo prietaisus, tokius kaip koordinačių matavimo mašinos (CMM). Šis žingsnis patikrina matmenų tikslumą ir paviršiaus kokybę. Papildomas po apdorojimo gali būti nuvalymas, poliravimas, dengimas ar terminas apdorojimas, kad padidintumėte dalies našumą ir išvaizdą.

CNC mašinų tipai

Įvairios CNC mašinos patenkina skirtingus gamybos poreikius, kurių kiekviena specializuojasi tam tikroms operacijoms ir medžiagų tipams:

- CNC frezavimo mašinos: naudokite besisukančius kelių dantų pjovimo įrankius, kad suformuotumėte komponentus, judėdami išilgai kelių ašių, tinkamu sukurti sudėtingus kontūrus ir ertmes.

- CNC tekinimo staklės: pasukite ruošinį ant veleno, o nejudantis įrankis pašalina medžiagą, idealiai tinkančią simetriškoms cilindrinėms formoms, tokioms kaip velenai, varžtai ar įvorės.

- CNC maršrutizatoriai: Skirta pjaustyti minkštesnes medžiagas, tokias kaip mediena, plastikas ir kompozitai, turintys didelį greitį, naudojant verpimo maršrutizatoriaus bitą.

- CNC plazmos pjaustytuvai: naudokite jonizuotas dujas (plazmoje) ypač aukštoje temperatūroje, kad tiksliai būtų galima pjaustyti laidžius metalus.

- CNC lazeriniai pjaustytuvai: naudokite sutelktas lazerinius pluoštus, kad būtų galima pjaustyti, graviūras ir ofortą ant įvairių medžiagų.

- Elektros išmetimo mašinos (EDM): naudokite elektrines kibirkštis, kad gautumėte sudėtingas formas kietuose metaluose ir lydiniuose, kuriuos sunku mašiniškai mašinai.

Medžiagos, tinkančios CNC apdirbimui

CNC apdirbimas palaiko platų medžiagų spektrą, suteikiančią gamintojams lankstumą pasirinkti tinkamą medžiagą, pagrįstą stiprumu, svoriu, ilgaamžiškumu ir kainomis:

- Metalai: aliuminis, plienas, nerūdijantis plienas, titanas, žalvaris, vario ir daugelis lydinių.

- Plastikai: ABS, Nylon, Polycarbonate, Peek, Delrin ir Kiti inžineriniai plastikai.

- Kompozitai: Anglies pluošto sustiprintas plastikas, stiklo pluoštas.

- Specialios medžiagos: mediena, putos, vaškai prototipų kūrimui ir armatūros gamybai.

Kiekvienai medžiagai reikia specifinių apdirbimo parametrų ir įrankių, kad būtų galima optimizuoti pjovimo efektyvumą ir paviršiaus apdailą.

CNC apdirbimo pranašumai

CNC apdirbimas siūlo daugybę privalumų, palyginti su rankiniu būdu apdirbant ir kitus gamybos metodus:

- Tikslumas ir tikslumas: CNC mašinos veikia su mikronų matuojamais nuokrypiais, užtikrinant aukštos kokybės išvestį.

- Automatizavimas ir nuoseklumas: Užprogramavę CNC mašinos sukuria pastovias dalis dideliais kiekiais, o žmogaus intervencija yra minimali.

- Universalumas: galintis apdirbti daugybę medžiagų ir sudėtingų geometrijų.

- Greitis: greitesnis sąrankos ir apdirbimo laikas, palyginti su rankinėmis operacijomis, sutrumpinant pristatymo laiką.

- Sumažėjusios darbo sąnaudos: Automatizavimas sumažina kvalifikuotų rankinių operatorių poreikį.

- Mastelio keitimas: idealiai tinka greitam prototipų kūrimui, taip pat masinės gamybos veiksmams, kurių kokybė yra vienoda.

Iššūkiai ir apribojimai

Nepaisant daugybės privalumų, CNC apdirbimas turi keletą iššūkių, į kuriuos reikia atsižvelgti:

- Aukšta pradinė sąranka: Programavimas ir mašinos sąranka gali būti reikalaujama daug laiko, ypač sudėtingoms dalims.

- Įranga ir įrankių išlaidos: CNC mašinos ir pjovimo įrankiai yra didelės kapitalo investicijos.

- Medžiagos atliekos: būdamas atimant procesas, perteklinis medžiagų pašalinimas gali sukelti atliekų.

- Sudėtingų vidinių geometrijų apribojimai: Kai kurioms sudėtingoms vidinėms savybėms gali prireikti alternatyvių gamybos metodų, tokių kaip priedų gamyba ar EDM.

CNC apdirbimo programos

„CNC Maching“ tikslumas ir lankstumas daro jį neatsiejama įvairių sektorių, kuriems reikalinga aukštos kokybės dalis,:

- Automobiliai: variklio komponentai, transmisijos dalys, stabdžių sistemos elementai.

- „Aerospace“: lėktuvų rėmo dalys, turbinos ašmenys, variklio komponentai.

- Medicinos: chirurginiai instrumentai, ortopediniai implantai, dantų protezai.

- Elektronika: gaubtai, šilumos kriauklės, jungtys.

- Pramoninė įranga: pasirinktinės dalys, formos, armatūra.

- OEM gamyba: pritaikyta prekės ženklų ir didmenininkų gamyba, kuriai reikalingi nuoseklūs, didelio tikslumo komponentai.

- Greitas prototipų sudarymas: prieš masinę gamybą produkto patvirtinimui ir iteracijai.

Pažangios CNC technologijos

Šiuolaikinis CNC apdirbimas vystosi tokiose naujovėse kaip:

- Daugia ašių apdirbimas: mašinos su 4, 5 ar daugiau ašių leidžia vienoje sąrankoje apdirbti sudėtingas formas, sumažinti klaidas ir pagerinti efektyvumą.

- Automatizuoti įrankių keitikliai: pagreitinkite gamybą, leisdami mašinoms perjungti iš kelių įrankių be rankinės intervencijos.

- Realiojo laiko stebėjimas ir grįžtamasis ryšys: jutikliai ir programinės įrangos takelių įrankių dėvėjimas, temperatūra ir mašinos našumas, kad būtų galima optimizuoti procesus ir sumažinti prastovą.

- Integracija į priedų gamybą: hibridinės mašinos sujungia subtraktyvius ir priedų procesus, leidžiančius naujoms galimybėms gaminti sudėtingas dalis.

Aplinkos ir ekonominis poveikis

CNC apdirbimas prisideda prie tvarios gamybos, gerinant medžiagų panaudojimą ir sumažinant žmogaus klaidas. Automatizuotas tikslumas mažina laužų normą ir energijos suvartojimą, palyginti su senesniais metodais. Ekonomiškai CNC įgalina ekonomišką gamybą nuo vieno prototipų iki didelių partijų, padedant įmonėms greitai patenkinti rinkos poreikius, išlaikant kokybę.

Išvada

CNC apdirbimas yra pagrindinis šiuolaikinės gamybos ramstis, paverčiant skaitmeninius dizainus labai tiksliomis fizinėmis dalimis per automatinius, kompiuteriu kontroliuojamus pjovimo procesus. Aukštas tikslumas, universalumas ir efektyvumas patenkina įvairių pramonės šakų reikalavimus, pradedant automobilių ir kosmoso ir kosmoso, iki medicininės ir elektronikos. CNC MACHINGINGO nauda kokybės, nuoseklumo ir mastelio keitimo nauda, nors ir reikalauja išankstinių investavimo ir programavimo įgūdžių, todėl tai yra nepakeičiama technologija tiek prototipams, tiek masinei gamybai.

Dažnai užduodami klausimai (DUK)

1. Kokias medžiagas galima naudoti CNC apdirbant?

CNC apdirbimas veikia su daugybe medžiagų, įskaitant metalus, tokius kaip aliuminis, plienas ir titanas; Plastikai, pavyzdžiui, abs, nailonas ir žvilgsnis; kompozitai, tokie kaip anglies pluoštas; ir net medienos ir putplasčio tam tikroms reikmėms.

2. Kiek tikslus CNC apdirbimas?

CNC apdirbimas gali pasiekti ypač griežtus nuokrypius, dažnai tūkstančiai colių ar kelių mikronų, atsižvelgiant į mašinos tipą, įrankių ir sąrankos tikslumą.

3. Kuo skiriasi CNC frezavimas ir CNC posūkis?

CNC frezavimas naudoja besisukančius pjovimo įrankius, kad pašalintų medžiagą iš nejudančio ruošinio, idealiai tinkančio sudėtingiems paviršiams ir kontūams. Kita vertus, CNC posūkis pasuka ruošinį prie fiksuoto pjovimo įrankio, kuris pirmiausia tinka cilindrinėms formoms.

4. Ar CNC apdirbimas gali būti naudojamas prototipams?

Taip, CNC apdirbimas yra plačiai naudojamas greitam prototipų kūrimui, nes jis greitai sukuria funkcines, tikslias dalis, o tai leidžia dizaineriams ir inžinieriams patvirtinti dizainą prieš masinę gamybą.

5. Kokie yra CNC apdirbimo apribojimai?

Pagrindiniai apribojimai yra didesnės pradinės sąrankos ir programavimo išlaidos, galimos medžiagos atliekos dėl atimant jos pobūdį ir iššūkis apdirbti labai sudėtingas vidines savybes, kurioms gali prireikti alternatyvių technologijų.

Citatos:

[1] https://www.autolinccnc.com/en/blog/what-is-cnc-machining-working-process-its-application/

[2] https://www.teamrapidtooling.com/zh-cn/cnc-rapid-prototiping-a-393.html

[3] https://yijinsolution.com/cnc-guides/what-is-cnc-machining/

[4] https://www.rapiddirect.com/zh-cn/landing-page/cnc-machining-services/

[5] https://eurometalsolutions.com/blog/complete-guide-to-cnc-machining-everything-you-eed-to-know/

[6] https://firstmold.com/zh/cnc-machining-service/

[7] https://www.xometry.com/resources/machining/what-is-cncmachining/

[8] https://cn.linkedin.com/company/zx-cncmachining

[9] https://karkhana.io/cnc-and-its-applications/

[10] https://www.rapiddirect.com/zh-cn/blog/cnc-production-machining/