CNC obrada titanskih dijelova

12,496 Pogledi 2024-10-23 17:09:37

Titanijum je prelazni metal koji se često koristi u vazduhoplovstvu, medicinski, i vojne industrije. Čvrst je kao čelik, ali 40% lighter.

Titanium is ductile and has a high melting point, što ga čini idealnim za primjenu na ekstremnim temperaturama.

Prednosti CNC obrade titana

CNC obrada titanskih dijelova je preciznija od drugih metoda.

U CNC obradi, titanijumski delovi se stvaraju uklanjanjem materijala iz bloka titanijuma pomoću alata za rezanje velike brzine.

To znači da se dijelovi mogu izraditi s vrlo uskim tolerancijama, što je važno za mnoge aplikacije.

Complex Shapes

CNC obrada se može koristiti za kreiranje složenih oblika. U CNC obradi, dijelovi od titana mogu se izraditi u različitim oblicima i veličinama kako bi se zadovoljile specifične potrebe svake primjene.

Brzo

CNC obrada titanskih dijelova je brža od ostalih metoda. U CNC obradi, dijelovi se mogu kreirati vrlo brzo.

Svestran

CNC obrada titanskih dijelova je svestranija od drugih metoda. U CNC obradi, dijelovi se mogu kreirati kako bi zadovoljili specifične potrebe svake aplikacije.

Isplativo

CNC obrada titanskih dijelova je isplativija od drugih metoda. U CNC obradi, dijelovi se mogu izraditi vrlo brzo i jeftino.

Bolja završna obrada

CNC obrađeni dijelovi imaju bolju završnu obradu. U CNC obradi, dijelovi imaju vrlo glatku površinu.

CNC obrada titanskih dijelova

Osnove CNC obrade

Komponente i funkcija

• 1. CNC alatni strojevi: To uključuje mašine za glodanje, strugovi, i druge alatne mašine koje su opremljene CNC kontrolerima. Sami alatni strojevi se sastoje od različitih komponenti kao što je uređaj za prijenos vretena, uređaj za prijenos hrane, krevet, radni sto, i pomoćni uređaji za kretanje.
• 2. CNC kontroler: Jezgro CNC mašine, odgovoran za prijem, obrada, i izvršavanje instrukcija. Sastoji se od ulazne jedinice, jedinica za obradu, i izlaznu jedinicu.
• 3. Input Devices: Ovi uređaji se koriste za unos instrukcija za obradu u CNC kontroler. Tradicionalno, ulazni uređaji su bile bušene kartice ili papirne trake, ali sada su evoluirali tako da uključuju i tastature, diskovi, i mrežne komunikacije.
• 4. Izlazni uređaji: Ovi uređaji se koriste za izlaz internih radnih parametara mašine, kao što su originalni parametri i parametri dijagnoze kvara, za vođenje evidencije i rješavanje problema.
• 5. Drive Devices: Oni pretvaraju pojačane instrukcijske signale u mehaničko kretanje, pogon alatnih mašina za precizno pozicioniranje radnog stola ili kretanje po propisanoj putanji.
• 6. Merni uređaji: Također poznat kao elementi povratne sprege, ovi uređaji se ugrađuju na radni sto ili na olovni vijak alatne mašine, pretvaranje stvarnog pomaka radnog stola u električni signal koji se vraća u CNC kontroler radi usporedbe s vrijednošću instrukcije.

Programiranje i rad

1. Programiranje: CNC obrada zahteva programiranje, koji uključuje pretvaranje geometrijskih i tehnoloških informacija radnog komada u program za obradu koristeći određeni kod i format. Ovaj program se zatim unosi u CNC kontroler.

2. CAD/CAM sistemi: Mnoge radionice koriste CAD/CAM sisteme za automatsko programiranje CNC mašina. Geometrijski oblik dijela se automatski prenosi iz CAD sistema u CAM sistem, gdje strojari mogu odabrati različite metode obrade na virtuelnom ekranu.

3. Izvršenje: Nakon što se program učita, CNC kontroler tumači i izvršava instrukcije, kontrola kretanja alatnih mašina za uklanjanje materijala sa radnog komada.

Sljedeće su ključne komponente CNC programa:

• Koordinate: Definirajte položaj reznog alata u odnosu na radni predmet.
• Brzina hrane: Određuje brzinu kojom se rezni alat kreće kroz materijal.
• Brzina vretena: Određuje brzinu rotacije alata za sečenje.
• Promjena alata: Označava kada treba koristiti novi alat za rezanje.
• Rashladna tečnost: Kontroliše nanošenje rashladne tečnosti tokom procesa obrade.

Ključna razmatranja

• 1. Preciznost i tačnost: CNC obrada poznata je po svojoj visokoj preciznosti i tačnosti, što ga čini pogodnim za primjene gdje su potrebne stroge tolerancije.
• 2. Efikasnost: Sa automatizovanim procesima i mogućnošću pokretanja više programa istovremeno, CNC obrada može značajno povećati efikasnost proizvodnje.
• 3. Svestranost: CNC mašine mogu biti opremljene raznim alatima i priborom, omogućavajući im da izvode širok spektar operacija obrade na različitim materijalima.

Vrste proizvodnog procesa

1. CNC glodalice

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije glodanja, kao što su avioni za obradu, zakrivljene površine, i žljebove.

Podtipovi:

• ○ CNC vertikalne glodalice: Vreteno je orijentirano okomito.
• ○ CNC horizontalne glodalice: Vreteno je orijentirano horizontalno.
• ○ CNC portalne glodalice: Imaju veći opseg obrade i visinu, pogodan za velike i složene dijelove.

2. CNC strugovi

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije tokarenja, kao što su dijelovi osovine i diska za obradu.

Podtipovi:

• ○ CNC strugovi za struganje: Sa velikom preciznošću, efikasnost, i automatizacija, pogodan za masovnu proizvodnju.
• ○ CNC vertikalni strugovi: Radni sto je vertikalno orijentisan.
• ○ CNC horizontalni strugovi: Radni sto je horizontalno orijentisan.

3. CNC mašine za bušenje

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije bušenja, kao što je proizvodnja kroz rupe, slijepe rupe, i rupe sa navojem.

Podtipovi:

• ○ CNC vertikalne mašine za bušenje: Bušenje se izvodi vertikalno.
• ○ CNC mašine za horizontalno bušenje: Bušenje se izvodi horizontalno.

4. CNC mašine za brušenje

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije mljevenja, kao što su avioni za obradu, zakrivljene površine, i niti.

Podtipovi:

• ○ CNC mašine za brušenje površina: Koristi se za brušenje ravnih površina.
• ○ CNC unutrašnje i vanjske cilindrične brusilice: Koristi se za brušenje cilindričnih površina.
• ○ CNC mašine za brušenje alata: Koristi se za brušenje alata.

5. CNC mašine za bušenje

Funkcija: Prvenstveno se koristi za bušenje, kao što su rupe za obradu, slotovi, i zakrivljene površine.

Podtipovi:

• ○ CNC mašine za vertikalno bušenje: Vreteno je orijentirano okomito.
• ○ CNC mašine za horizontalno bušenje: Vreteno je orijentirano horizontalno.

6. CNC mašine za rendisanje

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije rendisanja, kao što je obrada ravnih površina, nagnute površine, i žljebove.

Podtipovi:

• ○ CNC mašine za vertikalno rendisanje: Rendisanje se izvodi okomito.
• ○ CNC mašine za horizontalno rendisanje: Rendisanje se izvodi horizontalno.

7. CNC mašine za provlačenje

Funkcija: Prvenstveno se koristi za operacije provlačenja, kao što je obrada unutrašnjih i spoljašnjih prečnika dugih delova.

Podtipovi:

• ○ CNC mašine za vertikalno provlačenje: Provlačenje se izvodi okomito.
• ○ CNC mašine za horizontalno provlačenje: Provlačenje se izvodi horizontalno.

8. Specijalizovane CNC mašine

CNC mašine za lasersko sečenje: Koristite laserski snop visokog intenziteta za topljenje i rezanje materijala. Pogodan za rezanje raznih materijala, uključujući metale, plastike, i tvrdo drvo.

CNC mašine za sečenje plazmom: Koristite plazma gorionik velike snage za rezanje provodljivih materijala.

CNC obrada električnim pražnjenjem (EDM): Koristi električna pražnjenja za rezanje materijala, pogodan za metale koje se teško obrađuju kao što su visokougljični čelik i kaljeni čelik.

CNC mašine za rezanje vodenim mlazom: Koristite vodene mlaznice visokog pritiska (ili mješavina vode i abraziva) za rezanje materijala, posebno pogodan za materijale niske toplinske otpornosti kao što su aluminij i plastika.

9. Klasifikacija na osnovu osi

2-Axis CNC mašine: Uglavnom se koristi za jednostavne zadatke rezanja.

3-Axis CNC mašine: Može obavljati složenije zadatke rezanja i široko se koristi u mašinskoj obradi i proizvodnji kalupa.

4-Axis and 5-Axis CNC mašine: Ove mašine dodaju rotacione ose na tri linearne ose, omogućavajući još složenije zadatke obrade, kao što je obrada složenih zakrivljenih površina i poliedara.

10. Klasifikacija zasnovana na strukturi mašine

Vertikalne CNC mašine: Imajte uspravan stub, pruža dobru krutost i stabilnost. Pogodan za obradu velikih i složenih delova.

Horizontalne CNC mašine: Imajte horizontalno orijentisan radni sto, nudi bolju operativnost i opseg obrade. Široko se koristi u mašinskoj obradi i proizvodnji kalupa.

CNC mašine Gantry-Type: Imaju veći opseg obrade i visinu, pogodan za velike i složene dijelove.

Zaključak

Nova dostignuća tehnologije obrade titanijuma ne samo da poboljšavaju kvalitet i performanse proizvoda od titanijuma, ali i donose nove mogućnosti za razvoj srodnih industrija.

U oblasti vazduhoplovstva, veća preciznost i lakši titanijumski delovi pomažu u poboljšanju performansi i efikasnosti goriva aviona;

U oblasti medicine, kvalitetniji medicinski uređaji od titana mogu pružiti bolje rezultate liječenja i udobnost za pacijente.

Međutim, još uvijek postoje određeni izazovi u razvoju tehnologije obrade titanijuma.

Na primjer, cijena novih tehnologija je visoka, a dalje troškove treba smanjiti u smislu primjene velikih razmjera;

U isto vreme, Potrebna su i dublja istraživanja za optimizaciju parametara procesa i kontrolu kvaliteta u procesu obrade.

Ipak, uz kontinuirane napore i inovacije naučnih istraživača, Vjeruje se da će tehnologija obrade metala titana nastaviti da postiže nove rezultate i igra važniju ulogu u promicanju razvoja različitih oblasti.