Точная обработка - это процесс удаления материала из заготовки во время удержания близких толерантных отделений. Точная машина имеет много типов, включая фрезерование, поворот и обработку электрического разряда. Точная машина сегодня обычно контролируется с использованием численных элементов управления компьютером (ЧПУ).
Почти все металлические изделия используют точную обработку, как и многие другие материалы, такие как пластик и древесина. Эти машины эксплуатируются специализированными и обученными машинистами. Для того, чтобы режущий инструмент выполнял свою работу, он должен быть перемещен в указанных указаниях, чтобы сделать правильный сокращение. Это первичное движение называется «скоростью резки». Заготовка также может быть перемещена, известная как вторичное движение «Feed». Вместе эти движения и резкость режущего инструмента позволяют работать точный компьютер.
Качественная точная обработка требует возможности следовать чрезвычайно конкретным чертежам, изготовленным программами CAD (компьютерный дизайн) или CAM (компьютерное производство), такие как AutoCAD и Turbocad. Программное обеспечение может помочь создать сложные 3-мерные диаграммы или очертания, необходимые для производства инструмента, машины или объекта. Эти чертежи должны соблюдаться с большими деталями, чтобы продукт сохранял свою целостность. В то время как большинство компаний с точной обработкой работают с какой-либо формой программ CAD/CAM, они все еще часто работают с рисунными набросками на начальных этапах дизайна.
Точная обработка используется на нескольких материалах, включая сталь, бронзу, графит, стекло и пластмассы. В зависимости от размера проекта и используемых материалов будут использоваться различные инструменты точной обработки. Можно использовать любую комбинацию токарных станков, фрезерных машин, буровых прессов, пил и шлифовальных машин, а также даже скоростной робототехники. Аэрокосмическая промышленность может использовать высокоскоростную обработку, в то время как индустрия изготовления инструментов из дерева может использовать фотохимические процессы травления и фрезерования. Выброс из пробега или определенное количество какого -либо конкретного предмета может численность в тысячах или быть лишь несколькими. Точная обработка часто требует программирования устройств с ЧПУ, что означает, что они управляются компьютером численно. Устройство ЧПУ позволяет следовать точным размерам на протяжении всего прогонка продукта.
Фрешенинг - это процесс обработки с использованием вращающихся резинок для удаления материала с заготовки путем продвижения (или подачи) резака в заготовку в определенном направлении. Резак также может проводиться под углом относительно оси инструмента. Мельнинг охватывает широкий спектр различных операций и машин, в масштабах от небольших отдельных частей до крупных, тяжелых бандов. Это один из наиболее часто используемых процессов для обработки пользовательских деталей для точных допусков.
Фрезерование может быть сделано с широким спектром машин. Первоначальным классом станка для фрезерного производства был фрезеровая машина (часто называемая мельница). После появления компьютерного численного управления (ЧПУ) фрезерные машины превратились в обработчивые центры: фрезерные машины, дополненные автоматическими правилами инструментов, журналами инструментов или каруселями, способностью с ЧПУ, системами охлаждающей жидкости и корпусами. Центра фрезерования, как правило, классифицируются как вертикальные обработки (VMC) или горизонтальные обработки (HMC).
Интеграция фрезерования в поворот среды, и наоборот, началась с живых инструментов для токарных станков и случайного использования мельниц для поворота. Это привело к новому классу станка, многозадачные машины (MTMS), которые специально построены для облегчения фрезерования и поворота в одном и том же рабочем конверте.
Для инженеров -дизайнеров, групп исследований и разработок и производителей, которые зависят от частичности, точная обработка ЧПУ позволяет создавать сложные детали без дополнительной обработки. Фактически, точная обработка ЧПУ часто позволяет готовить готовые детали на одной машине.
Процесс обработки удаляет материал и использует широкий спектр режущих инструментов для создания окончательного и часто очень сложного проектирования детали. Уровень точности повышается благодаря использованию численного управления компьютером (ЧПУ), который используется для автоматизации управления инструментами обработки.
Роль "ЧПУ" в точной обработке
Используя кодированные инструкции по программированию, точная обработка ЧПУ позволяет вырезать заготовку и формировать спецификации без ручного вмешательства оператором машины.
Принимая модель компьютерного дизайна (CAD), предоставленную клиентом, экспертный машинист использует компьютерное производственное программное обеспечение (CAM) для создания инструкций по обработке детали. Основываясь на модели САПР, программное обеспечение определяет, какие пути инструментов необходимы, и генерирует код программирования, который сообщает машине:
■ Каковы правильные RPM и скорости кормления
■ Когда и где перемещать инструмент и/или заготовку
■ Как глубоко резать
■ Когда нанести охлаждающую жидкость
■ Любые другие факторы, связанные со скоростью, скоростью корма и координацией
Затем контроллер ЧПУ использует код программирования для управления, автоматизации и мониторинга движений машины.
Сегодня CNC является встроенной особенностью широкого ассортимента оборудования, от токарных станков, мельницы и маршрутизаторов до проволоки EDM (обработка электрической разрядки), лазерных и плазменных режущих машин. В дополнение к автоматизации процесса обработки и повышению точности, ЧПУ устраняет ручные задачи и освобождает машинисты, чтобы контролировать несколько машин, работающих одновременно.
Кроме того, после того, как был разработан путь инструмента и программируется машина, он может запускать часть любого количества раз. Это обеспечивает высокий уровень точности и повторяемости, что, в свою очередь, делает процесс очень экономичным и масштабируемым.
Материалы, которые обрабатываются
Некоторые металлы, которые обычно обрабатывают, включают алюминий, латунь, бронзу, медь, сталь, титан и цинк. Кроме того, также можно обработать древесину, пену, стекловолокно и пластмассы, такие как полипропилен.
Фактически, почти любой материал может использоваться с точной обработкой ЧПУ - конечно, в зависимости от приложения и его требований.
Некоторые преимущества точной обработки ЧПУ
Для многих мелких деталей и компонентов, которые используются в широком спектре изготовленных продуктов, точная обработка ЧПУ часто является выбранным методом изготовления.
Как верно практически для всех методов резки и обработки, различные материалы ведут себя по -разному, а размер и форма компонента также оказывают большое влияние на процесс. Однако в целом процесс точной обработки ЧПУ предлагает преимущества по сравнению с другими методами обработки.
Это потому, что обработка ЧПУ способна доставить:
■ высокая степень сложности частично
■ Плотные допуски, как правило, от ± 0,0002 "(± 0,00508 мм) до ± 0,0005" (± 0,0127 мм)
■ Исключительно гладкая отделка поверхности, включая пользовательскую отделку
■ Повторяемость, даже в больших объемах
В то время как квалифицированный машинист может использовать ручной токарный станок, чтобы сыграть качественную часть в 10 или 100, что происходит, когда вам нужно 1000 частей? 10 000 частей? 100 000 или миллион деталей?
С точной обработкой ЧПУ вы можете получить масштабируемость и скорость, необходимую для этого типа масштабного производства. Кроме того, высокая повторяемость точной обработки ЧПУ дает вам детали, которые все одинаковы от начала до конца, независимо от того, сколько деталей вы производите.
Существуют некоторые очень специализированные методы обработки ЧПУ, в том числе Wire EDM (обработка электрического разряда), аддитивную обработку и 3D -лазерную печать. Например, Wire EDM использует проводящие материалы -обычно металлы -и электрические разряды, чтобы взрывать заготовку в сложные фигуры.
Тем не менее, здесь мы сосредоточимся на процессах фрезерования и поворота - двух вычищенных методах, которые широко доступны и часто используются для точной обработки ЧПУ.
Фрезерование против поворота
Фрешень - это процесс обработки, который использует вращающийся цилиндрический режущий инструмент для удаления материала и создания фигур. Мельничное оборудование, известное как мельница или обработчик, выполняет вселенную геометрии сложной части на некоторых из крупнейших объектов, обработанных металлом.
Важной характеристикой измельчения является то, что заготовка остается неподвижной, в то время как режущий инструмент вращается. Другими словами, на мельнице вращающийся режущий инструмент перемещается вокруг заготовки, которая остается закрепленной на месте на кровати.
Поворот - это процесс разрезания или формирования заготовки на оборудовании, называемом токарным станком. Как правило, токарный станок раскручивает заготовку по вертикальной или горизонтальной оси, в то время как фиксированный режущий инструмент (который может вращаться или не вращать) движется вдоль запрограммированной оси.
Инструмент не может физически обойти часть. Материал вращается, позволяя инструменту выполнять запрограммированные операции. (Существует подмножество точек, в которых инструменты вращаются вокруг проводки, питаемой катушками, который здесь не покрыт.)
Повороту, в отличие от фрезерования, заготовка вращается. Часть запаса включает в себя шпиндель токарного станка, а режущий инструмент вступает в контакт с заготовкой.
Мануал против обработки ЧПУ
В то время как как мельницы, так и токарные станки доступны в ручных моделях, машины с ЧПУ более подходят для целей производства мелких деталей - обеспечивают масштабируемость и повторяемость для применений, требующих высокого объема производства плотных допусков.
В дополнение к предложению простых 2-осевых машин, в которых инструмент перемещается на оси x и z, точное оборудование ЧПУ включает в себя многоосевые модели, в которых заготовка также может перемещаться. Это в отличие от токарного станка, где заготовка ограничена спиннинг, и инструменты будут двигаться, чтобы создать желаемую геометрию.
Эти многоосные конфигурации позволяют создавать более сложную геометрию за одну операцию, не требуя дополнительной работы оператором машины. Это не только облегчает производство сложных деталей, но и уменьшает или устраняет вероятность ошибки оператора.
Кроме того, использование охлаждающей жидкости высокого давления с точной обработкой ЧПУ гарантирует, что чипы не попадают в работы, даже при использовании машины с вертикально ориентированным шпинделем.
Минки с ЧПУ
Различные фрезерные машины различаются по своим размерам, конфигурациям оси, скорости подачи, скорости резки, направлению подачи фрезерования и других характеристиках.
Однако, в целом, CNC Mills используют вращающийся шпиндель, чтобы отрезать нежелательный материал. Они используются для вырезания твердых металлов, таких как сталь и титан, но также могут использоваться с такими материалами, как пластик и алюминий.
Мельни из ЧПУ созданы для повторяемости и могут использоваться для всего, от прототипирования до увеличения объема производства. Высококачественные точные заводы с ЧПУ часто используются для трудолюбивых работ, таких как измельчение изысканных и плесени.
В то время как фрезерование с ЧПУ может обеспечить быстрый поворот, как заполненная отделка создает детали с видимыми метками инструмента. Он также может производить детали с некоторыми острыми краями и заусенями, поэтому могут потребоваться дополнительные процессы, если для этих функций неприемлемы.
Конечно, инструменты раздувания, запрограммированные в последовательность, будут развернуться, хотя обычно не достигают максимума 90% готового требования, оставляя некоторые функции для окончательной отделки рук.
Что касается поверхностной отделки, существуют инструменты, которые будут производить не только приемлемая поверхностная отделка, но и зеркальная отделка на частях рабочего продукта.
Типы мельницы с ЧПУ
Два основных типа фрезерных машин известны как центры вертикальной обработки и горизонтальные обработки, где основное различие находится в ориентации машинного шпинделя.
Вертикальная обработка-это мельница, в которой ось шпинделя выровнена в направлении оси Z. Эти вертикальные машины могут быть дополнительно разделены на два типа:
■ Кровавые мельницы, в которых шпиндель перемещается параллельно своей оси, а таблица перпендикулярна оси шпинделя
■ Turret Mills, в которых шпиндель является неподвижным, а стол перемещается так, чтобы он всегда был перпендикулярно и параллельно оси шпинделя во время операции резки
В горизонтальной обработке ось веретена мельницы выровнен в направлении оси Y. Горизонтальная структура означает, что эти мельницы, как правило, занимают больше места на полу в механизме; Они также, как правило, тяжелее по весу и более мощные, чем вертикальные машины.
Горизонтальная мельница часто используется, когда требуется лучшая поверхностная отделка; Это потому, что ориентация шпинделя означает, что режущие чипы естественным образом падают и легко удаляются. (В качестве дополнительного преимущества эффективное удаление чипа помогает увеличить срок службы инструмента.)
В целом, центры вертикальной обработки более распространены, потому что они могут быть такими же мощными, как горизонтальные обработки и могут обрабатывать очень мелкие детали. Кроме того, вертикальные центры имеют меньшую площадь, чем горизонтальные обработки.
Многоосные заводы с ЧПУ
Центры точности CNC доступны с несколькими осями. 3-осевая мельница использует оси x, y и z для широкого спектра работы. С 4-осевой мельницей машина может вращаться по вертикальной и горизонтальной оси и перемещать заготовку, чтобы обеспечить более непрерывную обработку.
5-осевая мельница имеет три традиционные оси и две дополнительные поворотные оси, что позволяет вращать заготовку, когда головка шпинделя движется вокруг нее. Это позволяет обрабатывать пять сторон заготовки без удаления заготовки и сброса машины.
С ЧПУ
Токарный станок, также называемый центром поворота, имеет один или несколько шпинделей и оси x и z. Машина используется для поворота заготовки на своей оси для выполнения различных операций резки и формирования, применяя широкий спектр инструментов на заготовку.
Токарни с ЧПУ, которые также называются турнирами для живых действий, идеально подходят для создания симметричных цилиндрических или сферических частей. Как и Mills CNC, токарные станки с ЧПУ могут обрабатывать меньшие операции, такие как прототипирование, но также могут быть настроены для высокой повторяемости, поддерживая объем производства.
Токарные токарные станки также могут быть настроены для относительно бесконечного производства, что делает их широко используемыми в автомобильной, электронике, аэрокосмической промышленности, робототехнике и индустриях медицинских устройств.
Как работает токарный станок с ЧПУ
С токарным стаком с ЧПУ в патроне шпинделя полоса в шпинделе полосатого материала загружается. Этот патрон удерживает заготовку на месте, пока веретена вращается. Когда шпиндель достигает необходимой скорости, стационарный режущий инструмент вступает в контакт с заготовкой для удаления материала и достижения правильной геометрии.
Токарный станок с ЧПУ может выполнять ряд операций, таких как бурение, резьба, скучная, развернутая, лицо и конусная поворот. Различные операции требуют изменения инструмента и могут увеличить затраты и время настройки.
Когда все необходимые операции обработки будут завершены, часть вырезана из запаса для дальнейшей обработки, если это необходимо. Токарный станок с ЧПУ готов повторить операцию, и между ними обычно требуется дополнительное время настройки.
Токарные турниры с ЧПУ также могут вместить различные автоматические кормушки для стержней, которые уменьшают количество ручной обработки сырья и обеспечивают такие преимущества, как следующее:
■ Уменьшите время и усилия, необходимые для оператора машины
■ Поддержите Barstock, чтобы уменьшить вибрации, которые могут негативно повлиять на точность
■ Позвольте машине работать на оптимальных скоростях шпинделя
■ минимизировать время смены
■ Уменьшить отходы материала
Типы турниров с ЧПУ
Существует ряд различных типов токарных станков, но наиболее распространенными являются 2-осевые тузистые токарные станки и автоматические точки в китайском стиле.
Большинство китайских токарных станков с ЧПУ используют один или два основных шпинделя плюс один или два назад (или вторичные) шпинделя, при этом ротари -перенос ответственен за первое. Главный шпиндель выполняет основную операцию обработки с помощью направляющей втулки.
Кроме того, некоторые токарные накаливания в китайском стиле оснащены второй головкой инструмента, которая работает как мельница с ЧПУ.
С помощью автоматического токана в стиле китайского в китайском стиле запасный материал подается через шпиндель скольжения в направляющую втулку. Это позволяет инструменту сократить материал ближе к точке, где поддерживается материал, что делает машину Китая особенно полезным для длинных, тонких повернутых деталей и для микрообработки.
Многоосные центры с ЧПУ и токарные планы в стиле Китая могут выполнять несколько операций обработки с использованием одной машины. Это делает их экономически эффективным вариантом для сложной геометрии, которая в противном случае потребовало бы нескольких изменений машин или инструментов с использованием оборудования, такого как традиционная мельница с ЧПУ.