Nákvæmni vinnsla er ferli til að fjarlægja efni úr vinnustykki við að halda nánu umburðarlyndi. Precision vélin hefur margar gerðir, þar á meðal mölun, beygju og rafmagns losun. Precision vél í dag er venjulega stjórnað með tölvueiningum (CNC).
Næstum allar málmafurðir nota nákvæmni vinnslu, eins og mörg önnur efni eins og plast og tré. Þessar vélar eru reknar af sérhæfðum og þjálfuðum vélvirkjum. Til þess að skurðarverkfærið geti sinnt starfi sínu verður að færa það í áttir sem tilgreindar eru til að gera réttan skurð. Þessi aðal hreyfing er kölluð „skurðarhraði“. Einnig er hægt að færa vinnuhlutann, þekktur sem aukahreyfing „fóðurs.“ Saman, þessar hreyfingar og skerpa skurðarverkfærisins leyfa nákvæmni vélinni að starfa.
Gæða nákvæmni vinnsla krefst getu til að fylgja mjög sérstökum teikningum sem gerðar eru af CAD (tölvuaðstoðri hönnun) eða CAM (tölvuaðstoðarframleiðslu) eins og AutoCAD og Turbocad. Hugbúnaðurinn getur hjálpað til við að framleiða flókna, þrívíddar skýringarmynd eða útlínur sem þarf til að framleiða tæki, vél eða hlut. Fylgja verður þessum teikningum með miklum smáatriðum til að tryggja að vara haldi heiðarleika sínum. Þó að flest nákvæmni vinnslufyrirtæki vinni með einhvers konar CAD/CAM forrit, þá vinna þau enn oft með handteiknuðum teikningum í fyrstu stigum hönnunar.
Nákvæmni vinnsla er notuð á fjölda efna þar á meðal stál, brons, grafít, gler og plast til að nefna nokkur. Það fer eftir stærð verkefnisins og efnin sem á að nota, ýmis nákvæmni vinnslutæki verða notuð. Hægt er að nota allar samsetningar af rennibekkjum, mölunarvélum, borpressum, sagum og kvörn og jafnvel háhraða vélfærafræði. Aerospace iðnaðurinn gæti notað háhraða vinnslu, en trésmíði iðnaðar gæti notað ljósmynda-efnafræðilega ætingu og malunarferli. Að kippa út úr hlaupi, eða tilteknu magni af tilteknum hlut, getur talist í þúsundum, eða verið örfá. Nákvæmni vinnsla þarf oft forritun á CNC tækjum sem þýðir að þau eru tölvulega stjórnað. CNC tækið gerir kleift að fylgja nákvæmum víddum allan vöru.
Mölun er vinnsluferlið við að nota snúningsskera til að fjarlægja efni úr vinnustykki með því að efla (eða fæða) skútu í vinnustykkið í ákveðna átt. Einnig er hægt að halda skútu í horn miðað við ás tólsins. Mölun nær yfir margs konar mismunandi aðgerðir og vélar, á vog frá litlum einstökum hlutum til stórra, þungarokks gangsaðgerðir. Það er einn af algengustu aðferðunum til að vinna sérsniðna hluta til að ná nákvæmum vikum.
Malun er hægt að gera með fjölbreyttu úrvali af vélum. Upprunalega flokkur vélatækja til mölunar var malunarvélin (oft kölluð mylla). Eftir tilkomu Tölvustýringar (CNC) þróuðust malarvélar í vinnslustöðvar: Millunarvélar auknar með sjálfvirkum verkfæraskiptum, verkfæratímaritum eða hringekjum, CNC getu, kælivökvakerfum og girðingum. Mölumiðstöðvar eru almennt flokkaðar sem lóðréttar vinnslustöðvar (VMC) eða lárétta vinnslustöðvar (HMC).
Sameining mölunar í breytt umhverfi og öfugt, byrjað með lifandi verkfæri fyrir rennibekk og stöku notkun myllna til að snúa rekstri. Þetta leiddi til nýrrar flokks vélarverkfæra, fjölverkavinnsluvélar (MTMS), sem eru til staðar til að auðvelda mölun og snúa innan sama vinnuumslagsins.
Fyrir hönnunarverkfræðinga, R & D teymi og framleiðendur sem eru háðir hluta uppsprettu, gerir Precision CNC vinnsla kleift að búa til flókna hluta án viðbótar vinnslu. Reyndar gerir Precision CNC vinnsla oft mögulegt fyrir fullunna hluta að gera á einni vél.
Vinnuferlið fjarlægir efni og notar breitt úrval af skurðartækjum til að búa til loka og oft mjög flókna hönnun hluta. Nákvæmni er aukið með því að nota tölvutala stjórn (CNC), sem er notuð til að gera sjálfvirkan stjórn á vinnslutækjunum.
Hlutverk „CNC“ í nákvæmni vinnslu
Með því að nota kóðuð forritunarleiðbeiningar gerir Precision CNC vinnsla kleift að skera og móta vinnuhlutann og móta forskriftir án handvirkra íhlutunar hjá vélafyrirtækinu.
Með því að taka tölvuaðstoðarhönnun (CAD) líkan sem viðskiptavinur veitir, notar sérfræðingur vélvirki tölvuaðstoðarframleiðsluhugbúnað (CAM) til að búa til leiðbeiningar um vinnslu hlutans. Byggt á CAD líkaninu ákvarðar hugbúnaðurinn hvaða verkfæri eru nauðsynleg og býr til forritunarkóðann sem segir vélinni:
■ Hver eru rétt rpms og fóðurhlutfall
■ Hvenær og hvert á að hreyfa verkfærið og/eða vinnustykkið
■ Hversu djúpt að skera
■ Hvenær á að nota kælivökva
■ Allir aðrir þættir sem tengjast hraða, fóðurhraða og samhæfingu
CNC stjórnandi notar síðan forritunarkóðann til að stjórna, gera sjálfvirkan og fylgjast með hreyfingum vélarinnar.
Í dag er CNC innbyggður eiginleiki af fjölmörgum búnaði, allt frá rennibekkjum, myllum og leiðum til vír EDM (rafmagns losunarvinnsla), leysir og plasma skurðarvélar. Auk þess að gera sjálfvirkan vinnsluferlið og auka nákvæmni, útrýma CNC handvirk verkefni og frelsar vélar til að hafa umsjón með mörgum vélum sem keyra á sama tíma.
Að auki, þegar verkfæraslóð hefur verið hönnuð og vél er forrituð, getur hún keyrt hluta nokkurra sinnum. Þetta veitir mikla nákvæmni og endurtekningarhæfni, sem aftur gerir ferlið mjög hagkvæmt og stigstærð.
Efni sem er unnið
Sumir málmar sem oft eru gerðir eru áli, eir, brons, kopar, stál, títan og sink. Að auki er einnig hægt að vinna tré, froðu, trefjagler og plast eins og pólýprópýlen.
Reyndar er hægt að nota um það bil hvaða efni sem er með nákvæmni CNC vinnslu - auðvitað, allt eftir notkun og kröfum þess.
Nokkrir kostir nákvæmni CNC vinnslu
Fyrir marga af litlu hlutum og íhlutum sem eru notaðir í fjölmörgum framleiddum vörum er Precision CNC vinnsla oft tilbúningsaðferðin sem valin er.
Eins og gildir um nánast allar skurðar- og vinnsluaðferðir, hafa mismunandi efni á annan hátt og stærð og lögun íhluta hafa einnig mikil áhrif á ferlið. Almennt býður ferlið við nákvæmni CNC vinnslu ávinning umfram aðrar vinnsluaðferðir.
Það er vegna þess að vinnsla CNC er fær um að skila:
■ Mikið margbreytileiki
■ Þol, venjulega á bilinu ± 0,0002 "(± 0,00508 mm) til ± 0,0005" (± 0,0127 mm)
■ Einstaklega slétt yfirborðsáferð, þar með talið sérsniðin áferð
■ Endurtekningarhæfni, jafnvel við mikið magn
Þó að þjálfaður vélstjóri geti notað handvirkan rennibekk til að gera gæði í 10 eða 100 magni, hvað gerist þegar þú þarft 1.000 hluta? 10.000 hlutar? 100.000 eða milljón hluta?
Með Precision CNC vinnslu geturðu fengið sveigjanleika og hraða sem þarf fyrir þessa tegund af mikilli rúmmál framleiðslu. Að auki gefur mikil endurtekningarhæfni nákvæmni CNC vinnslu þér hluta sem eru allir eins frá upphafi til enda, sama hversu marga hluti þú ert að framleiða.
Það eru nokkrar mjög sérhæfðar aðferðir við vinnslu CNC, þar á meðal vír EDM (rafmagns losunarvinnsla), aukefni og 3D leysir prentun. Til dæmis notar Wire EDM leiðandi efni -venjulega málma -og rafmagns losun til að rýrna vinnustykki í flókinn form.
Hins vegar munum við einbeita okkur að mölun og snúa ferlum - tvær frádráttaraðferðir sem eru víða aðgengilegar og oft notaðar til nákvæmni CNC vinnslu.
Milling vs. beygja
Milling er vinnsluferli sem notar snúnings, sívalur skurðartæki til að fjarlægja efni og búa til form. Milling búnaður, þekktur sem mylla eða vinnslustöð, nær alheimi flókinna hluta rúmfræði á sumum stærstu hlutum sem eru vélaðir málm.
Mikilvægt einkenni malunar er að vinnustykkið er kyrrstætt meðan skurðarverkfærið snýst. Með öðrum orðum, á myllu, hreyfist snúnings skurðarverkfærið um vinnustykkið, sem er áfram fest á sínum stað á rúminu.
Að snúa er ferlið við að klippa eða móta vinnustykki á búnaði sem kallast rennibekk. Venjulega snýst rennibekkurinn vinnustykkið á lóðréttum eða láréttum ás meðan fast skurðartæki (sem getur verið eða ekki snúist) hreyfist meðfram forritaða ásnum.
Tólið getur ekki farið líkamlega um hlutinn. Efnið snýst og gerir tækinu kleift að framkvæma forritaða aðgerðir. (Það er undirhópur rennibekkja þar sem verkfærin snúast um spólufóðraða vír, en það er ekki fjallað hér.)
Þegar þú beygir, ólíkt mölun, snýst vinnustykkið. Hluti hlutabréfa kveikir á snældunni í rennibekknum og skurðarverkfærið er komið í snertingu við vinnustykkið.
Handbók vs CNC vinnslu
Þó að bæði myllur og rennibrauð séu fáanleg í handvirkum gerðum, eru CNC vélar heppilegri í tilgangi framleiðslu á litlum hlutum - bjóða sveigjanleika og endurtekningarhæfni fyrir forrit sem krefjast mikillar framleiðslu á þéttum þolhlutum.
Auk þess að bjóða upp á einfaldar 2-ás vélar þar sem verkfærið hreyfist í X og Z ásunum, eru Precision CNC búnaður með margra ás gerðum þar sem vinnustykkið getur einnig hreyft sig. Þetta er í mótsögn við rennibekk þar sem vinnustykkið er takmarkað við snúning og tækin munu hreyfa sig til að búa til viðkomandi rúmfræði.
Þessar fjölþættar stillingar gera kleift að framleiða flóknari rúmfræði í einni aðgerð, án þess að þurfa viðbótarvinnu af vélbúnaðinum. Þetta gerir það ekki aðeins auðveldara að framleiða flókna hluta, heldur dregur eða útrýma einnig líkurnar á villu rekstraraðila.
Að auki tryggir notkun háþrýstingskæli með nákvæmni CNC vinnslu að flís lendir ekki í verkunum, jafnvel þegar þeir nota vél með lóðréttri snældu.
CNC Mills
Mismunandi mölunarvélar eru mismunandi í stærðum sínum, stillingum á ás, fóðurhraða, skurðarhraða, malunarstefnu og önnur einkenni.
Almennt nota CNC Mills öll snúningshrygg til að skera burt óæskilegt efni. Þeir eru notaðir til að skera harða málma eins og stál og títan en einnig er hægt að nota með efni eins og plast og áli.
CNC -myllur eru byggðar fyrir endurtekningarhæfni og hægt er að nota þær fyrir allt frá frumgerð til mikillar framleiðslu. Hágæða nákvæmni CNC-myllur eru oft notaðar við þétt þolvinnu eins og malun fínra deyja og mót.
Þó að CNC-mölun geti skilað skjótum viðsnúningi, býr AS-milled frágangur hluti með sýnilegum verkfæramerkjum. Það getur einnig framleitt hluta með nokkrum skörpum brúnum og burrum, þannig að viðbótarferlar geta verið nauðsynlegir ef brúnir og burrs eru óásættanlegir fyrir þá eiginleika.
Auðvitað munu afgreiðsluverkfæri sem forrituð eru í röðinni hrundið, þó að það sé venjulega að ná 90% af fullunninni kröfu í mesta lagi og skilja eftir nokkrar aðgerðir fyrir lokahandúrgang.
Hvað varðar yfirborðsáferð eru til verkfæri sem munu framleiða ekki aðeins viðunandi yfirborðsáferð, heldur einnig spegilslíkan áferð á hluta af vinnuafurðinni.
Tegundir CNC Mills
Tvær grunngerðir malunarvélar eru þekktar sem lóðréttar vinnslustöðvar og láréttar vinnslustöðvar, þar sem aðalmunurinn er í stefnumörkun vélar snældunnar.
Lóðrétt vinnslumiðstöð er mylla þar sem snældaásinn er í takt í Z-ás átt. Þessum lóðréttu vélum er hægt að skipta frekar í tvenns konar:
■ Bed Mills, þar sem snældan færist samsíða eigin ás meðan borðið hreyfist hornrétt á ás snældunnar
■ Turret Mills, þar sem snældan er kyrr og borðið er fært þannig að það er alltaf hornrétt og samsíða snældunni við skurðaraðgerðina
Í láréttri vinnslustöð er snældaás myllunnar í takt í y-ás átt. Lárétt uppbygging þýðir að þessar myllur hafa tilhneigingu til að taka meira pláss á gólfið á vélinni; Þeir eru einnig almennt þyngri að þyngd og öflugri en lóðréttar vélar.
Lárétt mylla er oft notuð þegar þörf er á betri yfirborðsáferð; Það er vegna þess að stefnumörkun snældunnar þýðir að skurðarflögurnar falla náttúrulega frá og eru auðveldlega fjarlægðar. (Sem aukinn ávinningur hjálpar skilvirk fjarlæging flísar til að auka líf verkfæranna.)
Almennt eru lóðréttar vinnslustöðvar algengari vegna þess að þær geta verið eins öflugar og láréttar vinnslustöðvar og geta séð um mjög litla hluta. Að auki hafa lóðréttar miðstöðvar minni fótspor en lárétta vinnslustöðvar.
Multi-Axis CNC Mills
Nákvæmni CNC Mill miðstöðvar eru fáanlegar með mörgum ásum. 3 ás mylla notar X, Y og Z ásana fyrir margs konar vinnu. Með 4 ás myllu getur vélin snúist á lóðréttum og láréttum ás og fært vinnustykkið til að gera ráð fyrir stöðugri vinnslu.
5 ás mylla er með þremur hefðbundnum ásum og tveimur snúningsásum til viðbótar, sem gerir kleift að snúa vinnustykkinu þegar snældahausinn hreyfist um það. Þetta gerir kleift að vinna fimm hliðar á vinnustykki án þess að fjarlægja vinnustykkið og endurstilla vélina.
CNC rennur
Rennibekk - einnig kölluð snúningsheimili - hefur einn eða fleiri snælda og x og z ás. Vélin er notuð til að snúa vinnustykki á ásnum sínum til að framkvæma ýmsar skurðar- og mótunaraðgerðir og beita breitt úrval af verkfærum á vinnustykkið.
CNC rennibekkir, sem einnig eru kallaðir lifandi aðgerðir rennibekkir, eru tilvalin til að búa til samhverf sívalur eða kúlulaga hluta. Eins og CNC Mills, geta CNC rennibekkir séð um smærri aðgerðir slíkar frumgerðir en einnig er hægt að setja upp fyrir mikla endurtekningarhæfni og styðja við mikla rúmmál.
Einnig er hægt að setja upp CNC rennibrautir fyrir tiltölulega handfrjálsa framleiðslu, sem gerir þær mikið notaðar í bifreiðum, rafeindatækni, geim-, vélfærafræði og lækningatækjum.
Hvernig CNC rennibekk virkar
Með CNC rennibekk er auður bar með lagerefni hlaðinn í kistu rennibrautarinnar. Þessi Chuck heldur vinnustykkinu á sínum stað meðan snældan snýst. Þegar snældan nær tilskildum hraða er kyrrstætt skurðartæki komið í snertingu við vinnustykkið til að fjarlægja efni og ná réttri rúmfræði.
CNC rennibekk getur framkvæmt fjölda aðgerða, svo sem borun, þráður, leiðinlegur, reaming, frammi og taper. Mismunandi aðgerðir þurfa verkfæribreytingar og geta aukið kostnað og uppsetningartíma.
Þegar öllum nauðsynlegum vinnsluaðgerðum er lokið er hlutinn skorinn úr stofninum til frekari vinnslu, ef þörf krefur. CNC rennibekkurinn er síðan tilbúinn að endurtaka aðgerðina, með litlum eða engum viðbótar uppsetningartíma sem venjulega er krafist á milli.
CNC rennibekkir geta einnig komið til móts við margvíslega sjálfvirka barfóðrara, sem draga úr magni handvirkrar meðhöndlunar á hráefni og veita kosti eins og eftirfarandi:
■ Draga úr tíma og fyrirhöfn sem krafist er af vélinni
■ Styðjið barstock til að draga úr titringi sem getur haft neikvæð áhrif á nákvæmni
■ Leyfðu vélbúnaðinum að starfa á besta snældahraða
■ Lágmarkaðu breytingartíma
■ Draga úr efnisúrgangi
Tegundir CNC rennibekkir
Það eru til nokkrar mismunandi tegundir af rennibekkjum, en algengust eru 2-ás CNC rennibekkir og sjálfvirkar rennibekkir í Kína.
Flestir CNC Kína rennibekkir nota einn eða tvo helstu snælda auk einn eða tvo baki (eða efri) snælda, með snúningsflutningi sem ber ábyrgð á þeim fyrrnefnda. Aðal snældan framkvæmir aðalvinnsluaðgerðina með hjálp leiðsögu.
Að auki eru nokkrar rennibekkir í Kína-stíl búnir með annað verkfærahaus sem starfar sem CNC-mylla.
Með sjálfvirkri rennibekk í CNC í Kína, er hlutabréfaefnið gefið í gegnum rennihöfuð snælduna í leiðarvísir. Þetta gerir tækinu kleift að skera efnið nær því marki þar sem efnið er studd, sem gerir Kína vélina sérstaklega gagnleg í langan, mjóan snúningshluta og fyrir míkrómat.
Multi-Axis CNC Turning Centers og Kína-stíl rennibrautir geta framkvæmt margar vinnsluaðgerðir með einni vél. Þetta gerir þá að hagkvæmum valkosti fyrir flóknar rúmfræði sem annars myndu þurfa margar vélar eða verkfæribreytingar með búnaði eins og hefðbundinni CNC-myllu.