Precision Machining is in proses om materiaal te ferwiderjen fan in wurkstik by it hâlden fan nauwe tolerânsjefinishen.De presyzje masine hat in protte soarten, ynklusyf milling, draaien en elektryske ûntlading Machtigingsformulier.In precision masine hjoed wurdt algemien regele mei help fan in Computer Numerical Controls (CNC).
Hast alle metalen produkten brûke presys ferwurking, lykas in protte oare materialen lykas plestik en hout.Dizze masines wurde eksploitearre troch spesjalisearre en oplaat masinisten.Om it snijwurk syn wurk te dwaan, moat it wurde ferpleatst yn oantsjutte rjochtingen om de juste knip te meitsjen.Dizze primêre beweging wurdt de "snijsnelheid" neamd.It workpiece kin ek wurde ferpleatst, bekend as de sekundêre beweging fan "feed."Mei-inoar kinne dizze moasjes en de skerpte fan it snijwurk de presyzjemasine wurkje.
Kwaliteit presys ferwurking fereasket de mooglikheid om ekstreem spesifike blauwdrukken te folgjen makke troch CAD (komputer-assistearre ûntwerp) of CAM (komputer-assistearre produksje) programma's lykas AutoCAD en TurboCAD.De software kin helpe by it produsearjen fan de komplekse, 3-diminsjonale diagrammen of sketsen dy't nedich binne om in ark, masine of objekt te meitsjen.Dizze blauprinten moatte mei grut detail wurde folge om te soargjen dat in produkt syn yntegriteit behâldt.Wylst de measte presyzje Machtigingsformulier bedriuwen wurkje mei ien of oare foarm fan CAD / CAM programma, se noch wurkje faak mei hân-lutsen sketsen yn de earste fazen fan in ûntwerp.
Precision Machtigingsformulier wurdt brûkt op in oantal materialen ynklusyf stiel, brûns, grafyt, glês en keunststof te neamen in pear.Ofhinklik fan 'e grutte fan it projekt en de te brûken materialen, sille ferskate presysferwurkingsark wurde brûkt.Elke kombinaasje fan draaibanken, freesmasines, boarpers, seagen en grinders, en sels hege snelheidsrobotika kinne brûkt wurde.De loftfeartyndustry kin ferwurkjen mei hege snelheid brûke, wylst in yndustry foar it meitsjen fan houtwurkynstruminten fotogemyske ets- en millingprosessen kin brûke.It útrinnen fan in run, as in spesifike kwantiteit fan in bepaald item, kin tûzenen wurde, of mar in pear wêze.Precision Machtigingsformulier fereasket faak de programmearring fan CNC-apparaten wat betsjut dat se binne kompjûter numerike regele.It CNC-apparaat makket it mooglik om krekte dimensjes te folgjen yn 'e rin fan in produkt.
Frezen is it ferwurkingsproses fan it brûken fan rotearjende cutters om materiaal fan in wurkstik te ferwiderjen troch de cutter yn in bepaalde rjochting yn it wurkstik te foarkommen (of te fieren).De cutter kin ek wurde holden op in hoeke relatyf oan de as fan it ark.Frezen beslacht in breed ferskaat oan ferskillende operaasjes en masines, op skalen fan lytse yndividuele dielen oant grutte, swiere bendefrezen operaasjes.It is ien fan 'e meast brûkte prosessen foar it ferwurkjen fan oanpaste dielen nei krekte tolerânsjes.
Milling kin dien wurde mei in breed skala oan masine ark.De oarspronklike klasse fan masine-ark foar it frezen wie de freesmasine (faak in mûne neamd).Nei de komst fan komputer numerike kontrôle (CNC) evoluearre freesmasines ta ferwurkingssintra: freesmasines oanfolle troch automatyske arkwikselers, arktydskriften as karrousels, CNC-mooglikheden, koelmiddelsystemen en kasten.Frezensintra wurde algemien klassifisearre as fertikale ferwurkingssintra (VMC's) of horizontale ferwurkingssintra (HMC's).
De yntegraasje fan frezen yn draaiende omjouwings, en oarsom, begûn mei live ark foar draaibanken en it ynsidintele gebrûk fan mûnen foar draaiende operaasjes.Dit late ta in nije klasse fan masjine-ark, multitasking-masines (MTM's), dy't doel-boud binne om frezen en draaien binnen deselde wurkomjouwing te fasilitearjen.
Foar ûntwerp yngenieurs, R & D teams, en fabrikanten dy't ôfhinklik binne fan diel sourcing, presys CNC Machtigingsformulier makket it ta stân kommen fan komplekse dielen sûnder ekstra ferwurking.Yn feite makket precision CNC Machtigingsformulier faak mooglik foar klear dielen wurde makke op ien masine.
It ferwurkjen proses ferwideret materiaal en brûkt in breed skala oan cutting ark foar it meitsjen fan it definitive, en faaks tige komplekse, ûntwerp fan in diel.It nivo fan krektens wurdt ferbettere troch it brûken fan komputer numerike kontrôle (CNC), dy't wurdt brûkt om de kontrôle fan 'e ferwurkingsark te automatisearjen.
De rol fan "CNC" yn presys Machtigingsformulier
Mei help fan kodearre programmearring ynstruksjes, presys CNC Machtigingsformulier lit in workpiece wurde snije en foarme nei spesifikaasjes sûnder hânmjittich yntervinsje troch in masine operator.
Troch in komputer-assistearre ûntwerp (CAD)-model te nimmen levere troch in klant, brûkt in saakkundige masinist komputer-assistearre produksjesoftware (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 programmearkoade dy't de masine fertelt:
■ Wat de juste RPM's en feed tariven binne
■ Wannear en wêr't it ark en/of wurkstik ferpleatse moatte
■ Hoe djip te snijen
■ Wannear't koelvloeistof tapast wurdt
■ Alle oare faktoaren yn ferbân mei snelheid, feed rate, en koördinaasje
In CNC-controller brûkt dan de programmearkoade om de bewegingen fan 'e masine te kontrolearjen, te automatisearjen en te kontrolearjen.
Tsjintwurdich is CNC in ynboude funksje fan in breed skala oan apparatuer, fan draaibanken, mûnen en routers oant wire EDM (electrical discharge machining), laser, en plasma cutting masines.Njonken it automatisearjen fan it ferwurkjen proses en it ferbetterjen fan presyzje, elimineert CNC hânmjittige taken en befrijt masinisten om tafersjoch te hâlden op meardere masines dy't tagelyk rinne.
Dêrneist, ien kear in ark paad is ûntwurpen en in masine is programmearre, it kin rinne in part in oantal kearen.Dit soarget foar in heech nivo fan krektens en werhelling, dy't op syn beurt it proses tige kosten effektyf en skalberber makket.
Materialen dy't wurde ferwurke
Guon metalen dy't gewoanlik bewurke wurde binne aluminium, koper, brûns, koper, stiel, titanium en sink.Dêrnjonken kinne hout, skom, glêsfezel en keunststoffen lykas polypropyleen ek ferwurke wurde.
Yn feite kin sawat elk materiaal brûkt wurde mei presys CNC-ferwurkjen - fansels, ôfhinklik fan 'e applikaasje en har easken.
Guon foardielen fan presys CNC-ferwurkjen
Foar in protte fan 'e lytse dielen en komponinten dy't wurde brûkt yn in breed skala oan produsearre produkten, is presys CNC Machtigingsformulier faak de fabrication metoade fan kar.
Lykas by frijwol alle snij- en ferwurkingsmetoaden, gedrage ferskate materialen har oars, en hawwe de grutte en foarm fan in ûnderdiel ek in grutte ynfloed op it proses.Yn 't algemien biedt it proses fan presys CNC-ferwurkjen lykwols foardielen boppe oare ferwurkingsmetoaden.
Dat is om't CNC-ferwurkjen yn steat is om te leverjen:
■ In hege graad fan dielkompleksiteit
■ Strakke tolerânsjes, typysk fariearjend fan ±0,0002" (±0,00508 mm) oant ±0,0005" (±0,0127 mm)
■ Útsûnderlik glêd oerflak finish, ynklusyf oanpaste finish
■ Repeatabiliteit, sels by hege folumes
Wylst in betûfte machinist kin brûke in hânmjittich draaibank foar in make in kwaliteit diel yn hoemannichten 10 of 100, wat bart der as jo nedich hawwe 1.000 dielen?10.000 dielen?100.000 of in miljoen dielen?
Mei presys CNC-ferwurkjen kinne jo de skalberens en snelheid krije dy't nedich binne foar dit soarte produksje mei hege folume.Dêrneist jout de hege repeatability fan precision CNC Machtigingsformulier jo dielen dy't allegear itselde fan begjin oant ein, gjin saak hoefolle dielen jo produsearje.
D'r binne wat heul spesjalisearre metoaden fan CNC-ferwurkjen, ynklusyf wire EDM (elektryske ûntslachferwurking), additive ferwurkjen en 3D laserprintsjen.Bygelyks, wire EDM brûkt conductive materialen - typysk metalen - en elektryske ûntladings te erodearje in workpiece yn yngewikkelde foarmen.
Hjir sille wy lykwols rjochtsje op 'e frezen en draaien prosessen - twa subtraktive metoaden dy't breed beskikber binne en faak brûkt foar presys CNC-ferwurkjen.
Frezen tsjin draaien
Frezen is in ferwurkingsproses dat in rotearjend, silindrysk snijwurk brûkt om materiaal te ferwiderjen en foarmen te meitsjen.Milling apparatuer, bekend as in mûne of in Machtigingsformulier sintrum, accomplishes in hielal fan komplekse diel geometry op guon fan 'e grutste foarwerpen machined metaal.
In wichtich skaaimerk fan milling is dat it workpiece bliuwt stasjonêr wylst de cutting ark Spins.Mei oare wurden, op in mûne beweecht it rotearjende snijwurk 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, de draaibank draait it workpiece op in fertikale of horizontale as wylst in fêste cutting ark (dat kin of kin net spinne) beweecht lâns de programmearre as.
It ark kin net fysyk om it diel hinne gean.It materiaal draait, wêrtroch it ark de programmearre operaasjes kin útfiere.(D'r is in subset fan draaibanken wêryn it ark om in draad mei spool draait, lykwols, dat is hjir net bedekt.)
By it draaien, yn tsjinstelling ta it frezen, draait it wurkstik.De dielstock draait op 'e spindel fan' e draaibank en it snijwurk wurdt yn kontakt brocht mei it wurkstik.
Hânlieding tsjin CNC Machtigingsformulier
Wylst beide mûnen en draaibanken binne beskikber yn hânmjittich modellen, CNC masines binne mear geskikt foar doelen fan lytse dielen manufacturing - oanbieden scalability en repeatability foar applikaasjes fereaskje hege folume produksje fan strakke tolerânsje dielen.
Neist it oanbieden fan ienfâldige 2-asmasines wêryn it ark beweecht yn 'e X- en Z-assen, befetsje presys CNC-apparatuer multi-asmodellen wêryn it wurkstik ek kin bewege.Dit is yn tsjinstelling ta in draaibank dêr't it workpiece wurdt beheind ta spinnen en de ark sil bewege te meitsjen de winske mjitkunde.
Dizze konfiguraasjes mei meardere assen jouwe de produksje fan kompleksere geometryn yn ien operaasje mooglik, sûnder ekstra wurk fan 'e masine-operator te fereaskje.Dit makket it net allinnich makliker om te produsearjen komplekse dielen, mar ek ferleget of elimineert de kâns op operator flater.
Dêrnjonken soarget it gebrûk fan hege druk koelmiddel mei presys CNC-ferwurkjen dat chips net yn 'e wurken komme, sels by it brûken fan in masine mei in fertikaal rjochte spindel.
CNC molens
Ferskillende milling masines fariearje yn harren maten, as konfiguraasjes, feed tariven, cutting snelheid, de milling feed rjochting, en oare skaaimerken.
Yn 't algemien brûke CNC-mûnen lykwols allegear in rotearjende spil om net winske materiaal fuort te snijen.Se wurde brûkt om hurde metalen lykas stiel en titanium te snijen, mar kinne ek brûkt wurde mei materialen lykas plestik en aluminium.
CNC-mûnen binne boud foar werhelling en kinne brûkt wurde foar alles fan prototyping oant produksje mei hege folume.High-end presys CNC molens wurde faak brûkt foar strakke tolerânsje wurk lykas milling fyn dies en mallen.
Wylst CNC milling kin leverje flugge turnaround, as-milled finishing skept dielen mei sichtbere ark merken.It kin ek produsearje dielen mei wat skerpe rânen en burrs, sadat ekstra prosessen kinne nedich wêze as rânen en burrs binne net akseptabel foar dy funksjes.
Fansels, deburring ark programmearre yn de folchoarder sil deburr, hoewol't meastal berikke 90% fan de klear eask op syn meast, leaving guon funksjes foar finale hân finish.
Wat oerflakfinish oanbelanget, binne d'r ark dy't net allinich in akseptabel oerflakfinish sille produsearje, mar ek in spegellike finish op dielen fan it wurkprodukt.
Soarten CNC molens
De twa basistypen fan millingmasines wurde bekend as fertikale ferwurkingssintra en horizontale ferwurkingssintra, wêr't it primêre ferskil is yn 'e oriïntaasje fan' e masinespindel.
In fertikale Machtigingsformulier sintrum is in mole dêr't de spil as is ôfstimd yn in Z-as rjochting.Dizze fertikale masines kinne fierder wurde ferdield yn twa soarten:
■Bedmolens, wêrby't de spil parallel oan syn eigen as beweecht, wylst de tafel loodrecht beweecht op 'e as fan 'e spil
■Turret molens, wêryn de spil is stasjonêr en de tafel wurdt ferpleatst sadat it is altyd perpendicular en parallel oan de as fan spindle tidens de cutting operaasje
Yn in horizontaal ferwurkjen sintrum, de mûne syn spindle as is ôfstimd yn in Y-as rjochting.De horizontale struktuer betsjut dat dizze mûnen tend to nimmen mear romte op 'e masine winkel flier;se binne ek oer it algemien swierder yn gewicht en machtiger as fertikale masines.
In horizontale mole wurdt faak brûkt as in better oerflak finish is nedich;dat komt omdat de oriïntaasje fan de spil betsjut dat de cutting chips natuerlik falle fuort en wurde maklik fuortsmiten.(As in tafoege foardiel helpt effisjinte chipferwidering it libben fan it ark te fergrutsjen.)
Yn 't algemien binne fertikale ferwurkingssintra mear foarkommen om't se like machtich kinne wêze as horizontale ferwurkingssintra en kinne heul lytse dielen omgean.Derneist hawwe fertikale sintra in lytsere footprint as horizontale ferwurkingssintra.
Multi-axis CNC molens
Precision CNC mûne sintra binne beskikber mei meardere assen.In mûne mei 3 assen brûkt de X-, Y- en Z-assen foar in breed ferskaat oan wurk.Mei in 4-asmûne kin de masine draaie op in fertikale en horizontale as en it wurkstik ferpleatse om mear trochgeande ferwurking mooglik te meitsjen.
In 5-assige mûne hat trije tradisjonele assen en twa ekstra rotearjende assen, wêrtroch it wurkstik kin wurde draaid as de spilkop der omhinne beweecht.Hjirmei kinne fiif kanten fan in wurkstik wurde ferwurke sûnder it wurkstik te ferwiderjen en de masine werom te setten.
CNC draaibanken
In draaibank - ek wol in turning sintrum neamd - hat ien of mear spindles, en X- en Z assen.De masine wurdt brûkt om in wurkstik op syn as te rotearjen om ferskate snij- en foarmjende operaasjes út te fieren, en in breed oanbod fan ark oan it wurkstik oan te passen.
CNC draaibanken, dy't ek neamd wurde live aksje tooling draaibanken, binne ideaal foar it meitsjen fan symmetryske silindryske of sfearyske dielen.Lykas CNC mûnen, CNC draaibanken kinne omgean lytsere operaasjes lykas prototyping, mar kin ek wurde ynsteld foar hege repeatability, stypjen hege folume produksje.
CNC-draaibanken kinne ek ynsteld wurde foar relatyf hannenfrije produksje, wêrtroch't se in soad brûkt wurde yn 'e automotive, elektroanika, loftfeart, robotika en medyske apparaten yndustry.
Hoe wurket in CNC draaibank
Mei in CNC draaibank wurdt in lege bar fan stock materiaal laden yn 'e chuck fan' e spindle fan 'e draaibank.Dizze chuck hâldt it wurkstik yn plak wylst de spil draait.As de spindel de fereaske snelheid berikt, wurdt in stasjonêr snijwurk yn kontakt brocht mei it wurkstik om materiaal te ferwiderjen en de juste mjitkunde te berikken.
In CNC draaibank kin útfiere in oantal operaasjes, lykas boarjen, threading, saai, reaming, facing, en taper turning.Ferskillende operaasjes fereaskje ark feroarings en kinne fergrutsje kosten en opset tiid.
As alle fereaske ferwurkingsoperaasjes binne foltôge, wurdt it diel út 'e foarrie ôfsnien foar fierdere ferwurking, as it nedich is.De CNC-draaibank is dan klear om de operaasje te werheljen, mei in bytsje of gjin ekstra opsettiid dy't gewoanlik tuskentroch nedich is.
CNC draaibanken kinne ek plak foar in ferskaat oan automatyske bar feeders, dy't ferminderje it bedrach fan hânmjittich ôfhanneljen fan grûnstoffen en jouwe foardielen lykas de folgjende:
■ Ferminderje de tiid en muoite nedich fan de masine operator
■ Stypje de barstock om trillingen te ferminderjen dy't de presyzje negatyf kinne beynfloedzje
■ Tastean de masine ark te wurkjen op optimale spindle snelheden
■ Minimalisearje oerstaptiden
■ Ferminderje materiaalôffal
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.
De measte CNC China draaibanken brûke ien of twa wichtichste spindles plus ien of twa werom (of sekundêre) spindles, mei rotearjende oerdracht ferantwurdlik foar de eardere.De wichtichste spindle fiert de primêre Machtigingsformulier operaasje, mei help fan in gids bushing.
Derneist komme guon draaibanken yn Sina-styl foarsjoen fan in twadde arkkop dy't wurket as in CNC-mole.
Mei in CNC China-styl automatyske draaibank, it stock materiaal wurdt fieden troch in sliding kop spindle yn in gids bushing.Hjirmei kin it ark it materiaal tichterby it punt snije wêr't it materiaal stipe wurdt, wêrtroch't de Sina-masine benammen foardielich is foar lange, slanke draaide dielen en foar mikromachining.
Multi-axis CNC turning sintra en China-styl draaibanken kinne berikke meardere Machtigingsformulier operaasjes mei help fan ien masine.Dit makket se in kosten-effektive opsje foar komplekse geometry dy't oars soene fereaskje meardere masines of ark feroarings mei help fan apparatuer lykas in tradisjonele CNC mûne.