Термін CNC розшифровується як «комп’ютерне числове керування», а обробка з ЧПК визначається як субтрактивний виробничий процес, який зазвичай використовує комп’ютерне керування та верстатні інструменти для видалення шарів матеріалу із готової деталі (так званого заготовки або деталі) та виготовлення індивідуальних розроблена частина.
Цей процес працює з різними матеріалами, включаючи метал, пластик, дерево, скло, пінопласт і композити, і має застосування в різних галузях промисловості, таких як велика обробка з ЧПУ та фінішна обробка з ЧПУ аерокосмічних деталей.
Характеристика обробки з ЧПК
01. Високий ступінь автоматизації та дуже висока ефективність виробництва. За винятком затискання заготовки, усі інші процедури обробки можуть бути виконані на верстатах з ЧПК. У поєднанні з автоматичним завантаженням і розвантаженням це основний компонент безлюдної фабрики.
Обробка з ЧПК скорочує працю оператора, покращує умови праці, усуває маркування, багаторазове затискання та позиціонування, перевірку та інші процеси та допоміжні операції, а також ефективно підвищує ефективність виробництва.
02. Адаптованість до об'єктів обробки ЧПК. При зміні об'єкта обробки, крім зміни інструменту і вирішення способу затиску заготовки, потрібне лише перепрограмування без інших складних налагоджень, що скорочує цикл підготовки виробництва.
03. Висока точність обробки та стабільна якість. Точність обробки розмірів становить від d0,005-0,01 мм, на що не впливає складність деталей, оскільки більшість операцій автоматично виконує машина. Тому розмір партійних деталей збільшується, а пристрої визначення положення також використовуються на прецизійних верстатах. , ще більше підвищуючи точність точної обробки з ЧПУ.
04. Обробка з ЧПК має дві основні характеристики: по-перше, вона може значно підвищити точність обробки, включаючи точність якості обробки та точність помилки часу обробки; по-друге, повторюваність якості обробки може стабілізувати якість обробки та підтримувати якість оброблених деталей.
Технологія обробки з ЧПУ та сфера застосування:
Різні методи обробки можна вибрати відповідно до матеріалу та вимог до заготовки, що обробляється. Розуміння поширених методів обробки та сфери їх застосування може допомогти нам знайти найбільш прийнятний метод обробки деталей.
токарні
Спосіб обробки деталей за допомогою токарних верстатів загальна назва токарної обробки. Використовуючи формувальні токарні інструменти, обертові криволінійні поверхні також можна обробляти під час поперечної подачі. Точінням також можна обробляти поверхні різьби, торцеві площини, ексцентрикові вали тощо.
Точність повороту зазвичай становить IT11-IT6, а шорсткість поверхні становить 12,5-0,8 мкм. Під час тонкого точіння він може досягати IT6-IT5, а шорсткість може досягати 0,4-0,1 мкм. Продуктивність токарної обробки висока, процес різання відносно плавний, інструменти відносно прості.
Сфера застосування: свердління центральних отворів, свердління, розсвердлювання, нарізування різьбами, циліндрична токарна обробка, розточування, точіння торців, точіння канавок, точіння фасонних поверхонь, точіння конічних поверхонь, накатка, точіння різьби.
фрезерування
Фрезерування — спосіб обробки заготовки обертовим багатолезовим інструментом (фрезером) на фрезерному верстаті. Основним рухом різання є обертання інструменту. Залежно від того, чи напрямок основної швидкості руху під час фрезерування збігається з напрямком подачі заготовки або протилежний йому, його поділяють на фрезерування вниз і фрезерування вгору.
(1) Фрезерування
Горизонтальна складова сили фрезерування збігається з напрямком подачі заготовки. Зазвичай існує зазор між гвинтом подачі столу заготовки та фіксованою гайкою. Тому сила різання може легко змусити заготовку та робочий стіл рухатися вперед разом, спричиняючи раптове збільшення швидкості подачі. Підвищення, викликаючи ножі.
(2) Контрфрезерування
Це може уникнути явища руху, яке відбувається під час фрезерування. Під час фрезерування вгору товщина різання поступово збільшується від нуля, тому ріжуча кромка починає відчувати стадію стиснення та ковзання по загартованій різанням обробленій поверхні, що прискорює знос інструменту.
Сфера застосування: площинне фрезерування, східчасте фрезерування, фрезерування канавок, фрезерування формуючих поверхонь, фрезерування спіральних канавок, зубофрезерування, різання
Стругання
Обробка струганням зазвичай відноситься до методу обробки, який використовує рубанок для здійснення зворотно-поступального лінійного руху відносно заготовки на рубанку для видалення надлишкового матеріалу.
Точність стругання зазвичай може досягати IT8-IT7, шорсткість поверхні Ra6,3-1,6 мкм, площинність стругання може досягати 0,02/1000, а шорсткість поверхні становить 0,8-0,4 мкм, що краще для обробки великих виливків.
Сфера застосування: стругання плоских поверхонь, стругання вертикальних поверхонь, стругання ступінчастих поверхонь, стругання прямих пазів, стругання укосів, стругання канавок типу ластівчин хвіст, стругання D-подібних канавок, стругання V-подібних канавок, стругання криволінійних поверхонь, стругання шпонкових канавок в отворах, стругальні стійки, стругання складової поверхні
Шліфування
Шліфування — спосіб різання поверхні заготовки на шліфувальному верстаті з використанням як інструменту штучного шліфувального круга (шліфувального круга) високої твердості. Основним рухом є обертання шліфувального круга.
Точність шліфування може досягати IT6-IT4, а шорсткість поверхні Ra може досягати 1,25-0,01 мкм або навіть 0,1-0,008 мкм. Ще одна особливість шліфування полягає в тому, що ним можна обробляти загартовані металеві матеріали, що відноситься до сфери фінішної обробки, тому його часто використовують як кінцевий етап обробки. Відповідно до різних функцій шліфування також можна розділити на циліндричне шліфування, шліфування внутрішніх отворів, плоске шліфування тощо.
Сфера застосування: циліндричне шліфування, внутрішнє циліндрове шліфування, поверхневе шліфування, шліфування форми, шліфування різьби, шліфування зубчастих коліс
буріння
Процес обробки різних внутрішніх отворів на свердлильному верстаті називається свердлінням і є найпоширенішим способом обробки отворів.
Точність свердління низька, зазвичай IT12~IT11, а шорсткість поверхні зазвичай Ra5.0~6.3um. Після свердління укрупнення та розгортання часто використовують для напівчистової та чистової обробки. Точність обробки розгортання зазвичай становить IT9-IT6, а шорсткість поверхні Ra1,6-0,4 мкм.
Сфера застосування: свердління, розгортання, розгортання, нарізування різьб, стронційні отвори, шабрування поверхонь
Розточувальна обробка
Розточування — це метод обробки, який використовує розточувальний верстат для збільшення діаметра наявних отворів і покращення якості. Розточувальна обробка в основному базується на обертальному русі розточувального інструменту.
Точність розточування висока, як правило, IT9-IT7, а шорсткість поверхні Ra6,3-0,8 мм, але ефективність виробництва розточування низька.
Сфера застосування: високоточна обробка отворів, обробка кількох отворів
Обробка поверхні зуба
Методи обробки поверхні зуба шестерні можна розділити на дві категорії: метод формування та метод генерації.
Верстат, що використовується для обробки поверхні зуба методом формування, як правило, є звичайним фрезерним верстатом, а інструментом є формувальна фреза, яка вимагає двох простих формувальних рухів: обертального руху та лінійного руху інструменту. Найпоширенішими верстатами для обробки поверхонь зубів методом генерації є зубофрезерні, зуборізні та ін.
Сфера застосування: шестерні та ін.
Комплексна обробка поверхні
Для різання тривимірних криволінійних поверхонь в основному використовуються методи копіювального фрезерування та фрезерування з ЧПУ або спеціальні методи обробки.
Сфера застосування: деталі зі складними криволінійними поверхнями
EDM
Електроерозрядна обробка використовує високу температуру, створювану миттєвим іскровим розрядом між інструментальним електродом і електродом заготовки, для руйнування матеріалу поверхні заготовки для досягнення обробки.
Сфера застосування:
① Обробка твердих, крихких, жорстких, м'яких і високоплавких електропровідних матеріалів;
②Обробка напівпровідникових матеріалів і непровідних матеріалів;
③Обробка різних типів отворів, вигнутих отворів і мікроотворів;
④Обробка різних тривимірних вигнутих поверхневих порожнин, таких як прес-форми ковальських форм, форм для лиття під тиском і пластикових форм;
⑤ Використовується для різання, різання, зміцнення поверхні, гравіювання, друку табличок і маркування тощо.
Електрохімічна обробка
Електрохімічна обробка — це метод, який використовує електрохімічний принцип анодного розчинення металу в електроліті для формування заготовки.
Деталь під’єднується до позитивного полюса джерела постійного струму, інструмент під’єднується до негативного полюса, і між двома полюсами підтримується невеликий зазор (0,1 мм ~ 0,8 мм). Електроліт з певним тиском (0,5 МПа ~ 2,5 МПа) протікає через зазор між двома полюсами з високою швидкістю (15 м/с ~ 60 м/с).
Сфера застосування: обробка отворів, порожнин, складних профілів, глибоких отворів малого діаметра, нарізування, видалення задирок, гравірування та ін.
лазерна обробка
Лазерна обробка заготовки завершується лазерним обробним верстатом. Машини для лазерної обробки зазвичай складаються з лазерів, джерел живлення, оптичних і механічних систем.
Сфера застосування: матриці для волочіння алмазного дроту, підшипники годинникових дорогоцінних каменів, пористі оболонки листів для штампування з повітряним охолодженням, обробка малих отворів інжекторів двигунів, лопатей авіаційних двигунів тощо, а також різання різних металевих і неметалевих матеріалів.
Ультразвукова обробка
Ультразвукова обробка — це метод, який використовує ультразвукову частоту (16 кГц ~ 25 кГц) вібрації торця інструмента для впливу на зважені абразиви в робочій рідині, а абразивні частинки впливають і полірують поверхню заготовки для обробки заготовки.
Сфера застосування: важкорозрізні матеріали
Основні галузі застосування
Як правило, деталі, оброблені ЧПК, мають високу точність, тому деталі, оброблені ЧПК, в основному використовуються в таких галузях:
Аерокосмічна
Аерокосмічна промисловість потребує компонентів з високою точністю та повторюваністю, включаючи лопатки турбін у двигунах, інструменти, що використовуються для виготовлення інших компонентів, і навіть камери згоряння, які використовуються в ракетних двигунах.
Автомобілебудування та машинобудування
Автомобільна промисловість вимагає виготовлення високоточних прес-форм для лиття компонентів (таких як кріплення двигуна) або механічної обробки компонентів з високим допуском (таких як поршні). Машина портального типу відливає глиняні модулі, які використовуються на етапі проектування автомобіля.
Військова промисловість
У військовій промисловості використовуються високоточні компоненти з суворими вимогами допуску, включаючи компоненти ракет, стволи гармат тощо. Усі оброблені компоненти у військовій промисловості виграють від точності та швидкості верстатів з ЧПК.
медичний
Медичні імплантовані пристрої часто розроблені відповідно до форми людських органів і повинні бути виготовлені з сучасних сплавів. Оскільки ручні верстати не здатні створювати такі форми, верстати з ЧПК стають необхідністю.
енергії
Енергетична промисловість охоплює всі галузі машинобудування, від парових турбін до передових технологій, таких як ядерний синтез. Парові турбіни потребують високоточних турбінних лопатей для підтримки балансу в турбіні. Форма порожнини придушення плазми для досліджень і розробок у ядерному синтезі дуже складна, виготовлена з сучасних матеріалів і потребує підтримки верстатів з ЧПК.
Механічна обробка розвинулася до сьогодні, і після вдосконалення вимог ринку були отримані різні технології обробки. Коли ви обираєте процес обробки, ви можете враховувати багато аспектів, включаючи форму поверхні заготовки, точність розмірів, точність позиції, шорсткість поверхні тощо.
Лише обравши найбільш відповідний процес, ми можемо забезпечити якість і ефективність обробки заготовки з мінімальними інвестиціями та максимізувати отримані переваги.
Час публікації: 18 січня 2024 р