Termenul CNC înseamnă „control numeric computerizat”, iar prelucrarea CNC este definită ca un proces de fabricație subtractiv care utilizează de obicei controlul computerizat și mașini-unelte pentru a îndepărta straturi de material dintr-o piesă brută (numită semifabricat sau piesă de lucru) și a produce o piesă proiectată la comandă.
Procesul funcționează pe o varietate de materiale, inclusiv metal, plastic, lemn, sticlă, spumă și compozite, și are aplicații într-o varietate de industrii, cum ar fi prelucrarea CNC de mari dimensiuni și finisarea CNC a pieselor aerospațiale.
Caracteristicile prelucrării CNC
01. Grad ridicat de automatizare și eficiență de producție foarte ridicată. Cu excepția fixării pieselor brute, toate celelalte proceduri de prelucrare pot fi finalizate cu mașini-unelte CNC. În combinație cu încărcarea și descărcarea automată, aceasta reprezintă o componentă de bază a unei fabrici fără personal.
Prelucrarea CNC reduce munca operatorului, îmbunătățește condițiile de lucru, elimină marcarea, prinderea și poziționarea multiple, inspecția și alte procese și operațiuni auxiliare și îmbunătățește eficient eficiența producției.
02. Adaptabilitate la obiectele de prelucrare CNC. La schimbarea obiectului de prelucrare, pe lângă schimbarea sculei și rezolvarea metodei de prindere a piesei brute, este necesară doar reprogramarea fără alte ajustări complicate, ceea ce scurtează ciclul de pregătire a producției.
03. Precizie ridicată de prelucrare și calitate stabilă. Precizia dimensională a prelucrării este între d0,005-0,01 mm, care nu este afectată de complexitatea pieselor, deoarece majoritatea operațiunilor sunt finalizate automat de mașină. Prin urmare, dimensiunea pieselor din lot este crescută, iar dispozitivele de detectare a poziției sunt utilizate și pe mașinile-unelte cu control de precizie, îmbunătățind în continuare precizia prelucrării CNC de precizie.
04. Prelucrarea CNC are două caracteristici principale: în primul rând, poate îmbunătăți considerabil precizia prelucrării, inclusiv precizia calității prelucrării și precizia erorii de timp de procesare; în al doilea rând, repetabilitatea calității prelucrării poate stabiliza calitatea prelucrării și poate menține calitatea pieselor prelucrate.
Tehnologia de prelucrare CNC și domeniul de aplicare:
Diferite metode de prelucrare pot fi selectate în funcție de materialul și cerințele piesei de prelucrat. Înțelegerea metodelor comune de prelucrare și a domeniului lor de aplicare ne poate permite să găsim cea mai potrivită metodă de prelucrare a pieselor.
Cotitură
Metoda de prelucrare a pieselor folosind strunguri se numește colectiv strunjire. Folosind scule de strunjire pentru deformare, suprafețele curbate rotative pot fi prelucrate și în timpul avansului transversal. Strunjirea poate prelucra, de asemenea, suprafețe filetate, planuri de capăt, arbori excentrici etc.
Precizia de strunjire este în general IT11-IT6, iar rugozitatea suprafeței este de 12,5-0,8 μm. În timpul strunjirii fine, se poate ajunge la IT6-IT5, iar rugozitatea poate ajunge la 0,4-0,1 μm. Productivitatea prelucrării de strunjire este ridicată, procesul de așchiere este relativ lin, iar sculele sunt relativ simple.
Domeniu de aplicare: găurire găuri centrale, găurire, alezare, filetare, strunjire cilindrică, alezare, strunjire fețe frontale, strunjire caneluri, strunjire suprafețe deformate, strunjire suprafețe conice, moletare și strunjire filetată
Frezare
Frezarea este o metodă de utilizare a unei scule rotative cu mai multe muchii (freză) pe o mașină de frezat pentru prelucrarea piesei de prelucrat. Mișcarea principală de așchiere este rotația sculei. În funcție de faptul că direcția principală a vitezei de mișcare în timpul frezării este aceeași cu sau opusă direcției de avans a piesei de prelucrat, aceasta se împarte în frezare descendentă și frezare ascendentă.
(1) Frezare descendentă
Componenta orizontală a forței de frezare este aceeași cu direcția de avans a piesei de prelucrat. De obicei, există un spațiu între șurubul de avans al mesei piesei de prelucrat și piulița fixă. Prin urmare, forța de tăiere poate determina cu ușurință mișcarea simultană a piesei de prelucrat și a mesei de lucru, determinând creșterea bruscă a vitezei de avans. Aceasta poate duce la deteriorarea cuțitelor.
(2) Contrafrezare
Poate evita fenomenul de mișcare care apare în timpul frezării descendente. În timpul frezării ascendente, grosimea așchierii crește treptat de la zero, astfel încât muchia așchietoare începe să experimenteze o etapă de comprimare și alunecare pe suprafața prelucrată călită prin așchiere, accelerând uzura sculei.
Domeniu de aplicare: Frezare plană, frezare în trepte, frezare caneluri, frezare suprafețe de formare, frezare caneluri spiralate, frezare roți dințate, tăiere
Rindeluire
Prelucrarea de rindeluire se referă, în general, la o metodă de prelucrare care utilizează o rindea pentru a efectua o mișcare liniară alternativă față de piesa de prelucrat de pe o rindea pentru a îndepărta excesul de material.
Precizia de rindeluire poate ajunge în general la IT8-IT7, rugozitatea suprafeței este Ra6.3-1.6μm, planeitatea de rindeluire poate ajunge la 0.02/1000, iar rugozitatea suprafeței este de 0.8-0.4μm, ceea ce este superior pentru prelucrarea pieselor turnate de dimensiuni mari.
Domeniu de aplicare: rindeluirea suprafețelor plane, rindeluirea suprafețelor verticale, rindeluirea suprafețelor în trepte, rindeluirea canelurilor în unghi drept, rindeluirea teșiturilor, rindeluirea canelurilor în coadă de rândunică, rindeluirea canelurilor în formă de D, rindeluirea canelurilor în formă de V, rindeluirea suprafețelor curbate, rindeluirea canalelor de pană în găuri, rindeluirea cremalierelor, rindeluirea suprafețelor compozite
Măcinare
Rectificarea este o metodă de tăiere a suprafeței piesei de prelucrat pe o polizor folosind ca unealtă o piatră de șlefuit artificială de înaltă duritate (roată abrazivă). Mișcarea principală este rotația pietrei de șlefuit.
Precizia de rectificare poate ajunge la IT6-IT4, iar rugozitatea suprafeței Ra poate ajunge la 1,25-0,01 μm sau chiar 0,1-0,008 μm. O altă caracteristică a rectificării este că poate prelucra materiale metalice călite, ceea ce face parte din domeniul finisării, fiind adesea utilizată ca etapă finală de prelucrare. În funcție de diferitele funcții, rectificarea poate fi, de asemenea, împărțită în rectificare cilindrică, rectificare găuri interioare, rectificare plană etc.
Domeniu de aplicare: rectificare cilindrică, rectificare cilindrică internă, rectificare plană, rectificare de formă, rectificare filete, rectificare roți dințate
Foraj
Procesul de prelucrare a diferitelor găuri interne pe o mașină de găurit se numește găurire și este cea mai comună metodă de prelucrare a găurilor.
Precizia găuririi este scăzută, în general IT12~IT11, iar rugozitatea suprafeței este în general Ra5.0~6.3um. După găurire, mărirea și alezarea sunt adesea utilizate pentru semifinisare și finisare. Precizia procesării de alezare este în general IT9-IT6, iar rugozitatea suprafeței este Ra1.6-0.4μm.
Domeniu de aplicare: găurire, alezare, filetare, găuri de stronțiu, răzuire suprafețe
Prelucrare de găurire
Prelucrarea de găurire este o metodă de prelucrare care utilizează o mașină de găurit pentru a mări diametrul găurilor existente și a îmbunătăți calitatea. Prelucrarea de găurire se bazează în principal pe mișcarea de rotație a sculei de găurire.
Precizia prelucrării găuririi este ridicată, în general IT9-IT7, iar rugozitatea suprafeței este Ra6.3-0.8mm, dar eficiența producției prelucrării găuririi este scăzută.
Domeniu de aplicare: prelucrare de înaltă precizie a găurilor, finisare a mai multor găuri
Prelucrarea suprafeței dentare
Metodele de prelucrare a suprafeței dinților angrenajelor pot fi împărțite în două categorii: metoda de formare și metoda de generare.
Mașina-uneltă utilizată pentru prelucrarea suprafeței dintelui prin metoda de formare este, în general, o freză obișnuită, iar scula este o freză de formare, care necesită două mișcări simple de formare: mișcarea de rotație și mișcarea liniară a sculei. Mașinile-unelte utilizate în mod obișnuit pentru prelucrarea suprafețelor dintelui prin metoda de generare sunt mașinile de frezat roți dințate, mașinile de modelat roți dințate etc.
Domeniu de aplicare: angrenaje etc.
Prelucrarea complexă a suprafețelor
Tăierea suprafețelor curbate tridimensionale utilizează în principal metode de frezare prin copiere și frezare CNC sau metode speciale de prelucrare.
Domeniu de aplicare: componente cu suprafețe curbate complexe
EDM
Prelucrarea prin electroeroziune utilizează temperatura ridicată generată de descărcarea instantanee a scânteii dintre electrodul sculei și electrodul piesei de prelucrat pentru a eroda materialul de suprafață al piesei de prelucrat în scopul realizării prelucrării.
Domeniu de aplicare:
① Prelucrarea materialelor conductive dure, casante, tenace, moi și cu punct de topire ridicat;
②Prelucrarea materialelor semiconductoare și a materialelor neconductoare;
③Prelucrarea diferitelor tipuri de găuri, găuri curbate și micro-găuri;
④Prelucrarea diverselor cavități cu suprafețe curbate tridimensionale, cum ar fi camerele de matriță ale matrițelor de forjare, matrițelor de turnare sub presiune și matrițelor din plastic;
⑤ Folosit pentru tăiere, decupare, întărirea suprafeței, gravare, imprimarea plăcuțelor de identificare și a marcajelor etc.
Prelucrare electrochimică
Prelucrarea electrochimică este o metodă care utilizează principiul electrochimic al dizolvării anodice a metalului în electrolit pentru a modela piesa de prelucrat.
Piesa de prelucrat este conectată la polul pozitiv al sursei de alimentare de curent continuu, scula este conectată la polul negativ, menținându-se un spațiu mic (0,1 mm ~ 0,8 mm) între cei doi poli. Electrolitul cu o anumită presiune (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) curge prin spațiul dintre cei doi poli cu o viteză mare (15 m/s ~ 60 m/s).
Domeniu de aplicare: prelucrarea găurilor, cavităților, profilelor complexe, găurilor adânci cu diametru mic, ghilitura, debavurarea, gravarea etc.
procesare cu laser
Prelucrarea cu laser a piesei de prelucrat este realizată de o mașină de prelucrare cu laser. Mașinile de prelucrare cu laser constau de obicei din lasere, surse de alimentare, sisteme optice și sisteme mecanice.
Domeniu de aplicare: Matrițe de trasare cu sârmă diamantată, rulmenți pentru pietre prețioase de ceas, pelicule poroase ale foilor de perforare divergente răcite cu aer, prelucrarea găurilor mici ale injectoarelor de motor, palelor motoarelor de aviație etc. și tăierea diferitelor materiale metalice și nemetalice.
Prelucrare cu ultrasunete
Prelucrarea cu ultrasunete este o metodă care utilizează vibrațiile cu frecvență ultrasonică (16KHz ~ 25KHz) ale feței frontale a sculei pentru a impacta abrazivii suspendați în fluidul de lucru, iar particulele abrazive impactează și lustruiesc suprafața piesei de prelucrat pentru a o prelucra.
Domeniu de aplicare: materiale dificil de tăiat
Principalele industrii de aplicare
În general, piesele prelucrate cu CNC au o precizie ridicată, așadar piesele prelucrate CNC sunt utilizate în principal în următoarele industrii:
Aerospațială
Industria aerospațială necesită componente cu precizie și repetabilitate ridicate, inclusiv palele turbinelor din motoare, sculele utilizate pentru fabricarea altor componente și chiar camerele de ardere utilizate în motoarele rachetă.
Construcții auto și de mașini
Industria auto necesită fabricarea de matrițe de înaltă precizie pentru turnarea componentelor (cum ar fi suporturile motorului) sau prelucrarea componentelor cu toleranțe ridicate (cum ar fi pistoanele). Mașina de tip portal turnează module de lut care sunt utilizate în faza de proiectare a mașinii.
Industria militară
Industria militară utilizează componente de înaltă precizie cu cerințe stricte de toleranță, inclusiv componente de rachete, țevi de arme etc. Toate componentele prelucrate în industria militară beneficiază de precizia și viteza mașinilor CNC.
medical
Dispozitivele medicale implantabile sunt adesea proiectate pentru a se potrivi formei organelor umane și trebuie fabricate din aliaje avansate. Întrucât nicio mașină manuală nu este capabilă să producă astfel de forme, mașinile CNC devin o necesitate.
energie
Industria energetică acoperă toate domeniile ingineriei, de la turbinele cu abur până la tehnologii de ultimă generație, cum ar fi fuziunea nucleară. Turbinele cu abur necesită pale de turbină de înaltă precizie pentru a menține echilibrul în turbină. Forma cavității de suprimare a plasmei din cadrul departamentului de cercetare și dezvoltare în fuziunea nucleară este foarte complexă, realizată din materiale avansate și necesită sprijinul mașinilor CNC.
Prelucrarea mecanică s-a dezvoltat până în zilele noastre, iar în urma îmbunătățirii cerințelor pieței au fost derivate diverse tehnici de prelucrare. Atunci când alegeți un proces de prelucrare, puteți lua în considerare mai multe aspecte: inclusiv forma suprafeței piesei de prelucrat, precizia dimensională, precizia poziției, rugozitatea suprafeței etc.
Numai prin alegerea celui mai potrivit proces putem asigura calitatea și eficiența procesării piesei de prelucrat cu o investiție minimă și maximiza beneficiile generate.
Data publicării: 18 ian. 2024