Precision Machtigingsformulier is in proses om materiaal fan in wurkstik te ferwiderjen by it hâlden fan finishen fan nauwe tolerânsje. De presysjemasine hat in protte soarten, ynklusyf frezen, draaien en ferwurkjen fan elektryske ûntlading. In presysjemasine hjoed wurdt oer it algemien kontroleare mei in kompjûter numerike kontrôles (CNC).
Hast alle metalen produkten brûke presysjeferwurking, lykas in protte oare materialen lykas plestik en hout. Dizze masines wurde betsjinne troch spesjalisearre en oplaat machinisten. Om it snijynstrumint syn wurk te dwaan, moat it wurde ferpleatst yn spesifisearre rjochtingen om de juste besuniging te meitsjen. Dizze primêre beweging wurdt de "snijsnelheid" neamd. It wurkstik kin ek wurde ferpleatst, bekend as de sekundêre beweging fan "feed". Mei -inoar kinne dizze moasjes en de skerpte fan it snijynstrumint de presysjemasine operearje.
Machtigingsformulier foar kwaliteit presys fereasket de mooglikheid om ekstreem spesifike tekeningen te folgjen makke troch CAD (komputer -stipe ûntwerp) as CAM (kompjûter -stipe produksje) programma's lykas AutoCAD en TurboCAD. De software kin helpe by it produsearjen fan de komplekse, trijediminsjonale diagrammen as sketsen dy't nedich binne om in ark, masine as objekt te produsearjen. Dizze blauprintsjes moatte wurde folge mei grut detail om te soargjen dat in produkt syn yntegriteit behâldt. Wylst de measte presysjebedriuwbedriuwen wurkje mei ien of oare foarm fan CAD/CAM-programma's, wurkje se noch altyd faak mei mei de hân tekene sketsen yn 'e earste fazen fan in ûntwerp.
Presysjebewerking wurdt brûkt op in oantal materialen, ynklusyf stiel, brûns, grafyt, glês en plestik om mar in pear te neamen. Ofhinklik fan 'e grutte fan it projekt en de te brûken materialen, wurde ferskate presysjebearwurkings ark brûkt. Elke kombinaasje fan draaibanken, freesmachines, boorpersen, sagen en grinders, en sels hege snelheidsrobotika kin wurde brûkt. De loftfeartindustry kin ferwurkjen mei hege snelheid brûke, wylst in yndustry foar it meitsjen fan houtwurk ark foto-gemyske ets- en freesprosessen kin brûke. It draaien fan in run, as in spesifike kwantiteit fan in bepaald item, kin yn tûzenen telle, of mar in pear wêze. Precision -ferwurkjen fereasket faaks it programmearjen fan CNC -apparaten, wat betsjuttet dat se komputer numeryk wurde kontroleare. It CNC -apparaat makket it mooglik foar krekte ôfmjittings te folgjen yn 'e heule run fan in produkt.
Malen is it ferwurkingsproses fan it brûken fan rotearjende snijmachines om materiaal fan in wurkstik te ferwiderjen troch de snijder yn in bepaalde rjochting yn it wurkstik te foegjen (of te fieden). De snijder kin ek op in hoeke wurde hâlden relatyf oan 'e as fan it ark. Malen behannelt in grut ferskaat oan ferskate operaasjes en masines, op skalen fan lytse yndividuele dielen oant grutte, swiere bânfresoperaasjes. It is ien fan 'e meast brûkte prosessen foar it ferwurkjen fan oanpaste dielen oant presys tolerânsjes.
Malen kin wurde dien mei in breed oanbod fan masjine -ark. De oarspronklike klasse fan masjine -ark foar milling wie de freesmachine (faaks in mûne neamd). Nei de komst fan kompjûter numerike kontrôle (CNC) evoluearden freesmachines ta ferwurkingssintra: freesmasjines fersterke troch automatyske arkwikselers, arkmagasinen as karussellen, CNC -mooglikheden, koelmiddelsystemen, en behuizingen. Freesintra wurde oer it algemien klassifisearre as fertikale ferwurkingssintra (VMC's) as horizontale ferwurkingssintra (HMC's).
De yntegraasje fan frezen yn draaiomjouwings, en oarsom, begon mei live ark foar draaibanken en sa no en dan gebrûk fan mûnen foar draaibedriuwen. Dit late ta in nije klasse fan masjine-ark, multitasking-masines (MTM's), dy't spesjaal binne boud foar it fasilitearjen fan frezen en draaien binnen deselde wurkomhulsel.
Foar ûntwerpingenieurs, R & D -teams en fabrikanten dy't ôfhinklik binne fan diel -sourcing, makket presys CNC -ferwurkjen it meitsjen fan komplekse dielen mooglik sûnder ekstra ferwurking. Yn feite makket presys CNC -ferwurkjen it faaks mooglik dat ôfmakke dielen op ien masine wurde makke.
It ferwurkingsproses ferwideret materiaal en brûkt in breed oanbod fan snijynstruminten om it definitive, en faaks heul komplekse, ûntwerp fan in diel te meitsjen. It presysjennivo wurdt fersterke troch it brûken fan komputer numerike kontrôle (CNC), dy't wurdt brûkt om de kontrôle fan de ferwurkingsynstruminten te automatisearjen.
De rol fan "CNC" by presysbewurkjen
Mei help fan kodearre programmearynstruksjes lit presys CNC -ferwurkjen in wurkstik snije en foarmje neffens spesifikaasjes sûnder hânmjittige yntervinsje troch in masinebedriuw.
Troch in model fan kompjûterstipe ûntwerp (CAD) te nimmen dat wurdt levere troch in klant, brûkt in saakkundige machinist kompjûterassistinte produksjessoftware (CAM) om de ynstruksjes te meitsjen foar it ferwurkjen fan it diel. Op grûn fan it CAD -model bepaalt de software hokker arkpaden nedich binne en genereart de programmakoade dy't de masine fertelt:
■ Wat binne de juste RPM's en feedraten
■ Wannear en wêr it ark en/of wurkstik te ferpleatsen
■ Hoe djip om te snijen
■ Wannear koelmiddel tapasse
■ Elke oare faktoaren relatearre oan snelheid, feedrate, en koördinaasje
In CNC -controller brûkt dan de programmakoade om de bewegingen fan 'e masine te kontrolearjen, te automatisearjen en te kontrolearjen.
Hjoed is CNC in ynboude funksje fan in breed oanbod fan apparatuer, fan draaibanken, mûnen en routers oant EDM (elektryske ûntlizzing), laser, en plasmasnijmasjines. Neist it automatisearjen fan it ferwurkingsproses en it fersterkjen fan presyzje, elimineert CNC manuele taken en makket machinisten frij om tafersjoch te hâlden op meardere masines tagelyk.
Derneist, as ienris in arkpaad is ûntworpen en in masine is programmearre, kin it in oantal kearen in diel útfiere. Dit soarget foar in heech nivo fan presyzje en werhelling, wat op syn beurt it proses heul kosteneffektyf en skaalber makket.
Materialen dy't wurde ferwurke
Guon metalen dy't gewoanlik wurde ferwurke omfetsje aluminium, koper, brûns, koper, stiel, titanium, en sink. Derneist kinne hout, foam, glêstried, en keunststoffen lykas polypropyleen ek wurde ferwurke.
Yn feite kin sawat elk materiaal wurde brûkt mei presys CNC -ferwurking - fansels, ôfhinklik fan 'e applikaasje en har easken.
Guon foardielen fan presys CNC -ferwurking
Foar in protte fan 'e lytse dielen en ûnderdielen dy't wurde brûkt yn in breed oanbod fan produsearre produkten, is presys CNC -ferwurkjen faaks de fabrikaasjemetoade fan kar.
Lykas wier is foar hast alle snij- en ferwurkingmetoaden, gedrage ferskate materialen har oars, en de grutte en foarm fan in komponint hawwe ek in grutte ynfloed op it proses. Yn 't algemien biedt it proses fan presys CNC -ferwurkjen lykwols foardielen boppe oare ferwurkingsmetoaden.
Dat komt om't CNC -ferwurkjen yn steat is te leverjen:
■ In hege graad fan dielkompleksiteit
■ Strakke tolerânsjes, typysk fariearjend fan ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) oant ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Útsûnderlik glêde oerflakfinishen, ynklusyf oanpaste finishen
■ Repeatabiliteit, sels by hege folumes
Wylst in betûfte masinist in hânmjittige draaibank kin brûke om in kwaliteitsdiel te meitsjen yn hoemannichten 10 of 100, wat bart der as jo 1.000 dielen nedich binne? 10.000 dielen? 100,000 of in miljoen dielen?
Mei presys CNC-ferwurking kinne jo de skaalberens en snelheid krije dy't nedich is foar dit soarte produksje mei hege folume. Derneist jout de hege herhierberens fan presys CNC -ferwurkjen jo dielen dy't allegear gelyk binne fan begjin oant ein, nettsjinsteande hoefolle dielen jo produsearje.
D'r binne wat heul spesjaliseare metoaden foar CNC -ferwurking, ynklusyf draad EDM (ferwurkjen fan elektryske ûntlading), additive ferwurkjen, en 3D laserprintsje. Bygelyks, wire EDM brûkt geleidende materialen -typysk metalen -en elektryske ûntladingen om in wurkstik te erodearjen yn yngewikkelde foarmen.
Hjir sille wy ús lykwols rjochtsje op 'e frees- en draaiprosessen - twa subtraktive metoaden dy't breed beskikber binne en faak wurde brûkt foar presys CNC -ferwurking.
Malen tsjin draaien
Malen is in ferwurkingsproses dat in draaiende, silindryske snijynstrumint brûkt om materiaal te ferwiderjen en foarmen te meitsjen. Freesapparatuer, bekend as in mole as in ferwurkingssintrum, realiseart in universum fan komplekse geometryske dielen op guon fan 'e grutste objekten ferwurke metaal.
In wichtich skaaimerk fan freesjen is dat it wurkstik stil bliuwt wylst it snijwurk draait. Mei oare wurden, op in mole beweecht it draaiende snijynstrumint om it wurkstik, dat fêst bliuwt op in bêd.
Draaien is it proses fan snijen of foarmjen fan in wurkstik op apparatuer neamd in draaibank. Typysk draait de draaibank it wurkstik op in fertikale as horizontale as, wylst in fêste snijynstrumint (dat al dan net kin draaie) lâns de programmearre as beweecht.
It ark kin it diel fysyk net omgean. It materiaal draait, wêrtroch it ark de programmearre operaasjes kin útfiere. (D'r is in subset fan draaibanken wêryn de ark om in spool-fed draad draaie, dat is hjir lykwols net bedekt.)
By draaien, yn tsjinstelling ta milling, draait it wurkstik. De dielstôk draait de spindel fan 'e draaibank oan en it snijynstrumint wurdt yn kontakt brocht mei it wurkstik.
Hânlieding tsjin CNC -ferwurking
Wylst sawol mûnen as draaibanken te krijen binne yn hânmjittige modellen, binne CNC -masines geskikter foar produksje fan lytse dielen - it oanbieden fan skaalberens en werhelling foar applikaasjes dy't hege folumeproduksje fereaskje fan strakke tolerânsje -ûnderdielen.
Neist it oanbieden fan ienfâldige 2-assige masines wêryn it ark beweecht yn 'e X- en Z-assen, omfetsje presys CNC-apparatuer modellen mei mear assen wêryn it wurkstik ek kin bewege. Dit is yn tsjinstelling ta in lathe wêr't it wurkstik is beheind ta spinnen en de ark sille bewege om de winske mjitkunde te meitsjen.
Dizze konfiguraasjes mei mear assen tastean de produksje fan mear komplekse geometryen yn ien operaasje, sûnder ekstra wurk nedich te wêzen troch de masine-operator. Dit makket it net allinich makliker om komplekse dielen te produsearjen, mar fermindert of elimineert ek de kâns op operatorflater.
Derneist soarget it gebrûk fan hege druk koelmiddel mei presys CNC-ferwurking dat chips net yn 'e wurken komme, sels by it brûken fan in masine mei in fertikaal oriïnteare spindel.
CNC molens
Ferskillende freesmachines ferskille yn har maten, askonfiguraasjes, feedraten, snijsnelheid, de rjochting fan de freesfeed, en oare skaaimerken.
Yn 't algemien brûke CNC -mûnen lykwols allegear in draaiende spindel om winske materiaal fuort te snijen. Se wurde brûkt om hurde metalen lykas stiel en titanium te snijen, mar kinne ek wurde brûkt mei materialen lykas plestik en aluminium.
CNC -mûnen binne boud foar werhelling en kinne wurde brûkt foar alles fan prototyping oant produksje mei hege folume. High-end presys CNC-mûnen wurde faaks brûkt foar strak tolerânsjewurk, lykas it malen fan fyn die en mallen.
Wylst CNC-milling rappe omslach kin leverje, makket as-gemalen finishen dielen mei sichtbere arkmarken. It kin ek dielen produsearje mei wat skerpe rânen en bramen, dus ekstra prosessen kinne fereaske wêze as rânen en bramen net akseptabel binne foar dy funksjes.
Fansels sille ûntbramingsynstruminten programmeare yn 'e folchoarder ûntbrekke, hoewol meastentiids 90% fan' e ôfmakke easken berikke, wat guon funksjes litte foar definitive ôfwurkjen fan 'e hân.
Wat oerflakfinish oanbelanget, d'r binne ark dy't net allinich in akseptabele oerflakfinish sille produsearje, mar ek in spegeleftige finish op dielen fan it wurkprodukt.
Soarten CNC -molens
De twa basistypen freesmachines binne bekend as fertikale ferwurkingssintra en horizontale ferwurkingssintra, wêr't it primêre ferskil is yn 'e oriïntaasje fan' e masineaspindel.
In fertikaal ferwurkingssintrum is in mole wêryn de spilas yn in Z-asrjochting is rjochte. Dizze fertikale masines kinne fierder wurde ferdield yn twa soarten:
■ Bedmûnen, wêryn de spil parallel mei syn eigen as beweecht, wylst de tafel loodrecht op de as fan de spil beweecht
■ Turretmolens, wêryn de spil stasjonêr is en de tafel wurdt ferpleatst sadat it altyd loodrecht en parallel is oan de as fan 'e spil tidens de snijoperaasje
Yn in horizontaal ferwurkingssintrum is de spilas fan 'e mûne yn in Y-asrjochting ôfstimd. De horizontale struktuer betsjuttet dat dizze mûnen de neiging hawwe mear romte yn te nimmen op 'e flier fan' e masjinewinkel; se binne ek oer it algemien swierder yn gewicht en machtiger dan fertikale masines.
In horizontale mûne wurdt faaks brûkt as in bettere oerflakfinish fereaske is; dat komt om't de oriïntaasje fan 'e spil betsjuttet dat de snijchips natuerlik falle en maklik wurde ferwidere. (As in tafoege foardiel helpt effisjinte chipferwidering de libbensduur te fergrutsjen.)
Yn 't algemien komme fertikale ferwurkingssintra faker foar, om't se sa machtich kinne wêze as horizontale ferwurkingssintra en heul lytse dielen kinne behannelje. Derneist hawwe fertikale sintra in lytsere foetôfdruk dan horizontale ferwurkingssintra.
Multi-assige CNC molens
Precision CNC -molensintra binne te krijen mei meardere assen. In mole mei 3 assen brûkt de X-, Y- en Z-assen foar in grut ferskaat oan wurk. Mei in mûne mei 4 assen kin de masine draaie op in fertikale en horizontale as en it wurkstik ferpleatse om mear trochgeande ferwurking mooglik te meitsjen.
In mole mei 5 assen hat trije tradisjonele assen en twa ekstra rotearaksjes, wêrtroch it wurkstik kin wurde draaid as de spilkop deromhinne beweecht. Hjirmei kinne fiif kanten fan in wurkstik wurde ferwurke sûnder it wurkstik te ferwiderjen en de masine te resetten.
CNC draaibanken
In draaibank - ek wol in draaisintrum neamd - hat ien of mear spindels, en X- en Z -assen. De masine wurdt brûkt om in wurkstik op syn as te draaien om ferskate snij- en foarmbewurkingen út te fieren, mei in breed oanbod fan ark oan it wurkstik.
CNC -draaibanken, dy't ek draaibanken foar live -aksje wurde neamd, binne ideaal foar it meitsjen fan symmetryske silindryske as bolfoarmige dielen. Lykas CNC -mûnen kinne CNC -draaibanken lytsere operaasjes lykas prototyping behannelje, mar kinne se ek wurde opsetten foar hege herhierberens, stipe foar produksje mei hege folume.
CNC-draaibanken kinne ek wurde opsetten foar relatyf handsfree produksje, wêrtroch se in protte wurde brûkt yn 'e yndustry foar auto's, elektroanika, loftfeart, robotyk, en medyske apparaten.
Hoe wurket in CNC draaibank
Mei in CNC -draaibank wurdt in lege balke stockmateriaal laden yn 'e chuck fan' e spindel fan 'e draaibank. Dizze chuck hâldt it wurkstik op syn plak wylst de spil draait. As de spil de fereaske snelheid berikt, wurdt in stasjonêr snijynstrumint yn kontakt brocht mei it wurkstik om materiaal te ferwiderjen en de juste mjitkunde te berikken.
In CNC -draaibank kin in oantal operaasjes útfiere, lykas boarjen, threading, saai, reamjen, konfrontearjen, en taps draaien. Ferskillende operaasjes fereaskje arkwizigingen en kinne kosten en opsettiid ferheegje.
As alle fereaske ferwurkingsoperaasjes binne foltôge, wurdt it diel fan 'e foarried ôfsnien foar fierdere ferwurking, as dat nedich is. De CNC -draaibank is dan klear om de operaasje te herheljen, mei in bytsje as gjin ekstra opsettiid dy't normaal tuskentroch fereaske is.
CNC -draaibanken kinne ek in ferskaat oan automatyske barfeeders oanpasse, dy't de hoemannichte hânmjittige handling fan grûnstoffen ferminderje en foardielen leverje lykas it folgjende:
■ Ferminderje de tiid en muoite dy't nedich is fan 'e masinebedriuw
■ Stypje de barstock om trillingen te ferminderjen dy't de presyzje negatyf kinne beynfloedzje
■ Lit it masjine -ark wurkje op optimale spindelsnelheden
■ Wizigingstiden minimalisearje
■ Materiaal ôffal ferminderje
Soarten CNC -draaibanken
D'r binne in oantal ferskillende soarten draaibanken, mar de meast foarkommende binne 2-assige CNC-draaibanken en automatyske draaibanken yn Sina-styl.
De measte CNC -draaibanken fan Sina brûke ien of twa haadspindels plus ien of twa efter (as sekundêre) spindels, mei rotearjende oerdracht ferantwurdlik foar de eardere. De haadspindel fiert de primêre ferwurkingsoperaasje út, mei help fan in gidsbus.
Derneist binne guon draaibanken yn Sina-styl foarsjoen fan in twadde arkkop dy't wurket as CNC-mûne.
Mei in automatyske draaibank yn CNC-styl yn Sina, wurdt it stockmateriaal fieden troch in glide kopspindel yn in gidsbus. Hjirmei kin it ark it materiaal tichterby it punt snije wêr't it materiaal wurdt stipe, wêrtroch de Sina -masine foaral foardielich is foar lange, slanke draaide dielen en foar mikromasjine.
Multi-assige CNC draaiende sintra en draaibanken yn Sina-styl kinne meardere ferwurkingsoperaasjes útfiere mei ien masine. Dit makket se in kosten-effektive opsje foar komplekse geometryen dy't oars meardere masines as arkferoaringen soene fereaskje mei apparatuer lykas in tradisjonele CNC-mûne.