Izraz CNC pomeni »računalniško numerično krmiljenje«, CNC obdelava pa je opredeljena kot subtraktivni proizvodni postopek, ki običajno uporablja računalniško krmiljenje in obdelovalne stroje za odstranjevanje plasti materiala iz surovca (imenovanega surovec ali obdelovanec) in izdelavo dela po meri.
Postopek deluje na različnih materialih, vključno s kovino, plastiko, lesom, steklom, peno in kompoziti, in se uporablja v različnih panogah, kot sta velika CNC obdelava in CNC končna obdelava letalskih in vesoljskih delov.
Značilnosti CNC obdelave
01. Visoka stopnja avtomatizacije in zelo visoka proizvodna učinkovitost. Razen vpenjanja surovcev lahko vse druge postopke obdelave opravijo CNC obdelovalni stroji. V kombinaciji z avtomatskim nalaganjem in razkladanjem je to osnovna komponenta brezpilotne tovarne.
CNC obdelava zmanjšuje delo operaterja, izboljšuje delovne pogoje, odpravlja označevanje, večkratno vpenjanje in pozicioniranje, pregled in druge postopke ter pomožne operacije ter učinkovito izboljšuje učinkovitost proizvodnje.
02. Prilagodljivost CNC obdelovalnim objektom. Pri menjavi obdelovalnega objekta je poleg menjave orodja in rešitve metode vpenjanja surovca potrebno le ponovno programiranje brez drugih zapletenih prilagoditev, kar skrajša cikel priprave proizvodnje.
03. Visoka natančnost obdelave in stabilna kakovost. Dimenzijska natančnost obdelave je med d0,005 in 0,01 mm, na kar ne vpliva kompleksnost delov, saj stroj večino operacij izvede samodejno. Zato se poveča velikost serijskih delov, naprave za zaznavanje položaja pa se uporabljajo tudi na natančno krmiljenih obdelovalnih strojih, kar še dodatno izboljša natančnost natančne CNC obdelave.
04. CNC obdelava ima dve glavni značilnosti: prvič, lahko močno izboljša natančnost obdelave, vključno z natančnostjo kakovosti obdelave in natančnostjo napake časa obdelave; drugič, ponovljivost kakovosti obdelave lahko stabilizira kakovost obdelave in ohrani kakovost obdelanih delov.
CNC tehnologija obdelave in področje uporabe:
Glede na material in zahteve obdelovanca je mogoče izbrati različne metode obdelave. Razumevanje običajnih metod obdelave in njihovega področja uporabe nam lahko omogoči, da najdemo najprimernejšo metodo obdelave dela.
Struženje
Metoda obdelave delov s stružnicami se skupno imenuje struženje. Z orodji za preoblikovanje lahko med prečnim pomikom obdelujemo tudi vrteče se ukrivljene površine. S struženjem lahko obdelujemo tudi navojne površine, končne ravnine, ekscentrične gredi itd.
Natančnost struženja je običajno IT11-IT6, hrapavost površine pa 12,5-0,8 μm. Pri finem struženju lahko doseže IT6-IT5, hrapavost pa 0,4-0,1 μm. Produktivnost struženja je visoka, postopek rezanja je relativno gladek, orodja pa so relativno preprosta.
Področje uporabe: vrtanje središčnih lukenj, vrtanje, razvrtavanje, narezovanje navojev, valjasto struženje, vrtanje, struženje čelnih ploskev, struženje utorov, struženje oblikovanih površin, struženje stožčastih površin, narebričenje in struženje navojev
Rezkanje
Rezkanje je metoda uporabe vrtečega se večrezilnega orodja (rezkarja) na rezkalnem stroju za obdelavo obdelovanca. Glavno rezalno gibanje je vrtenje orodja. Glede na to, ali je glavna smer hitrosti gibanja med rezkanjem enaka ali nasprotna smeri podajanja obdelovanca, se deli na rezkanje navzdol in rezkanje navzgor.
(1) Rezkanje navzdol
Vodoravna komponenta sile rezkanja je enaka smeri podajanja obdelovanca. Med podajalnim vijakom mize obdelovanca in fiksno matico je običajno reža. Zato lahko rezalna sila zlahka povzroči, da se obdelovanec in miza premakneta naprej skupaj, kar povzroči nenadno povečanje hitrosti podajanja. Povečanje povzroči rezanje nožev.
(2) Protirezkanje
S tem se lahko izognemo pojavu premikanja, ki se pojavi med rezkanjem navzdol. Med rezkanjem navzgor se debelina reza postopoma povečuje od nič, zato se rezalni rob začne stiskati in drseti po obdelani površini, utrjeni z rezanjem, kar pospeši obrabo orodja.
Področje uporabe: ravninsko rezkanje, stopničasto rezkanje, rezkanje utorov, rezkanje oblikovalnih površin, rezkanje spiralnih utorov, rezkanje zobnikov, rezkanje
Skobljanje
Skobeljna obdelava se na splošno nanaša na metodo obdelave, pri kateri se skobeljnik giblje linearno glede na obdelovanec na skobeljniku, da se odstrani odvečni material.
Natančnost skobljanja lahko na splošno doseže IT8-IT7, hrapavost površine je Ra6,3-1,6 μm, ravnost skobljanja lahko doseže 0,02/1000, hrapavost površine pa je 0,8-0,4 μm, kar je boljše za obdelavo velikih ulitkov.
Področje uporabe: skobljanje ravnih površin, skobljanje navpičnih površin, skobljanje stopničastih površin, skobljanje pravokotnih utorov, skobljanje poševnih robov, skobljanje lastovičjih repnih utorov, skobljanje utorov v obliki črke D, skobljanje utorov v obliki črke V, skobljanje ukrivljenih površin, skobljanje utorov za moznike v luknjah, skobljanje letev, skobljanje kompozitnih površin
Brušenje
Brušenje je metoda rezanja površine obdelovanca na brusilniku z uporabo visokotrdnega umetnega brusilnega kolesa (brusnega kolesa) kot orodja. Glavno gibanje je vrtenje brusilnega kolesa.
Natančnost brušenja lahko doseže IT6-IT4, hrapavost površine Ra pa lahko doseže 1,25-0,01 μm ali celo 0,1-0,008 μm. Druga značilnost brušenja je, da lahko obdeluje kaljene kovinske materiale, kar spada v področje končne obdelave, zato se pogosto uporablja kot končni korak obdelave. Glede na različne funkcije lahko brušenje razdelimo tudi na valjasto brušenje, brušenje notranjih lukenj, ravno brušenje itd.
Področje uporabe: valjasto brušenje, notranje valjasto brušenje, površinsko brušenje, oblikovno brušenje, brušenje navojev, brušenje zobnikov
Vrtanje
Postopek obdelave različnih notranjih lukenj na vrtalnem stroju se imenuje vrtanje in je najpogostejša metoda obdelave lukenj.
Natančnost vrtanja je nizka, običajno IT12~IT11, hrapavost površine pa je običajno Ra5,0~6,3 μm. Po vrtanju se za delno in končno obdelavo pogosto uporabljata povečanje in povrtavanje. Natančnost obdelave povrtavanja je običajno IT9-IT6, hrapavost površine pa Ra1,6-0,4 μm.
Področje uporabe: vrtanje, razvrtavanje, razvrtavanje, navojno rezanje, luknje iz stroncija, strganje površin
Vrtavna obdelava
Vrtanje je metoda obdelave, pri kateri se s pomočjo vrtalnega stroja poveča premer obstoječih lukenj in izboljša kakovost. Vrtanje temelji predvsem na rotacijskem gibanju vrtalnega orodja.
Natančnost vrtalne obdelave je visoka, običajno IT9-IT7, hrapavost površine pa Ra6,3-0,8 mm, vendar je proizvodna učinkovitost vrtalne obdelave nizka.
Področje uporabe: visoko natančna obdelava lukenj, končna obdelava več lukenj
Obdelava površine zoba
Metode obdelave površine zob zobnikov lahko razdelimo v dve kategoriji: metodo oblikovanja in metodo generiranja.
Strojno orodje, ki se uporablja za obdelavo zobne površine z metodo oblikovanja, je običajno navaden rezkalni stroj, orodje pa je oblikovalni rezkar, ki zahteva dva preprosta oblikovalna gibanja: rotacijsko gibanje in linearno gibanje orodja. Pogosto uporabljeni stroji za obdelavo zobnih površin z metodo oblikovanja so stroji za rezkanje zobnikov, stroji za oblikovanje zobnikov itd.
Področje uporabe: zobniki itd.
Kompleksna površinska obdelava
Rezanje tridimenzionalnih ukrivljenih površin se v glavnem izvaja z metodami kopirnega rezkanja in CNC rezkanja ali posebnimi metodami obdelave.
Področje uporabe: komponente s kompleksnimi ukrivljenimi površinami
Elektronska tance
Elektroerozijska obdelava izkorišča visoko temperaturo, ki jo ustvari trenutni iskriški razelektritev med orodno elektrodo in obdelovančevo elektrodo, za erodiranje površinskega materiala obdelovanca in doseganje strojne obdelave.
Področje uporabe:
① Obdelava trdih, krhkih, žilavih, mehkih in visoko talilnih prevodnih materialov;
②Obdelava polprevodniških materialov in neprevodnih materialov;
③Obdelava različnih vrst lukenj, ukrivljenih lukenj in mikro lukenj;
④Obdelava različnih tridimenzionalnih ukrivljenih površinskih votlin, kot so kalupne komore kovaških kalupov, kalupov za tlačno litje in plastičnih kalupov;
⑤ Uporablja se za rezanje, striženje, utrjevanje površin, graviranje, tiskanje imenskih ploščic in oznak itd.
Elektrokemična obdelava
Elektrokemična obdelava je metoda, ki uporablja elektrokemično načelo anodnega raztapljanja kovine v elektrolitu za oblikovanje obdelovanca.
Obdelovanec je priključen na pozitivni pol enosmernega napajanja, orodje pa na negativni pol, med poloma pa je majhna reža (0,1 mm ~ 0,8 mm). Elektrolit pod določenim tlakom (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) teče skozi režo med poloma z veliko hitrostjo (15 m/s ~ 60 m/s).
Področje uporabe: obdelava lukenj, votlin, kompleksnih profilov, globokih lukenj majhnega premera, rezanje žlebov, odstranjevanje zarobkov, graviranje itd.
laserska obdelava
Lasersko obdelavo obdelovanca izvede laserski obdelovalni stroj. Laserski obdelovalni stroji so običajno sestavljeni iz laserjev, napajalnikov, optičnih sistemov in mehanskih sistemov.
Področje uporabe: diamantne žične vlečne matrice, ležaji za ure, porozne obloge divergentnih zračno hlajenih prebijalnih plošč, obdelava majhnih lukenj v injektorjih motorjev, lopatice letalskih motorjev itd. ter rezanje različnih kovinskih in nekovinskih materialov.
Ultrazvočna obdelava
Ultrazvočna obdelava je metoda, ki uporablja ultrazvočne frekvenčne vibracije (16 kHz ~ 25 kHz) čelne ploskve orodja za udarjanje suspendiranih abrazivov v delovni tekočini, abrazivni delci pa udarjajo in polirajo površino obdelovanca za obdelavo obdelovanca.
Področje uporabe: težko obdelljivi materiali
Glavne panoge uporabe
Na splošno so deli, obdelani s CNC, zelo natančni, zato se CNC obdelani deli uporabljajo predvsem v naslednjih panogah:
Vesoljska in vesoljska industrija
Letalska in vesoljska industrija zahteva komponente z visoko natančnostjo in ponovljivostjo, vključno z lopaticami turbin v motorjih, orodjem, ki se uporablja za izdelavo drugih komponent, in celo zgorevalnimi komorami, ki se uporabljajo v raketnih motorjih.
Avtomobilska in strojna gradnja
Avtomobilska industrija zahteva izdelavo visoko natančnih kalupov za ulivanje komponent (kot so nosilci motorja) ali obdelavo komponent z visoko toleranco (kot so bati). Portalni stroj uliva glinene module, ki se uporabljajo v fazi načrtovanja avtomobila.
Vojaška industrija
Vojaška industrija uporablja visoko natančne komponente s strogimi zahtevami glede tolerance, vključno s komponentami raket, cevmi topov itd. Vse strojno obdelane komponente v vojaški industriji imajo koristi od natančnosti in hitrosti CNC strojev.
medicinski
Medicinski vsadki so pogosto zasnovani tako, da se prilegajo obliki človeških organov in morajo biti izdelani iz naprednih zlitin. Ker noben ročni stroj ne more izdelati takšnih oblik, so CNC stroji nujni.
energija
Energetska industrija zajema vsa področja inženirstva, od parnih turbin do najsodobnejših tehnologij, kot je jedrska fuzija. Parne turbine zahtevajo visoko natančne lopatice turbin, da ohranijo ravnovesje v turbini. Oblika votline za dušenje plazme, ki jo uporabljamo za raziskave in razvoj v jedrski fuziji, je zelo kompleksna, izdelana iz naprednih materialov in zahteva podporo CNC strojev.
Mehanska obdelava se je razvila do danes in po izboljšanju tržnih zahtev so bile razvite različne tehnike obdelave. Pri izbiri postopka obdelave lahko upoštevate številne vidike: vključno z obliko površine obdelovanca, dimenzijsko natančnostjo, natančnostjo položaja, hrapavostjo površine itd.
Le z izbiro najprimernejšega postopka lahko zagotovimo kakovost in učinkovitost obdelave obdelovanca z minimalnimi naložbami ter maksimiziramo ustvarjene koristi.
Čas objave: 18. januar 2024