CNC-bearbeiding av titandeler

12,524 Visninger 2024-10-23 17:09:37

Titan er et overgangsmetall som ofte brukes i romfart, medisinsk, og militær industri. Den er sterk som stål, men 40% lighter.

Titanium is ductile and has a high melting point, gjør den ideell for ekstrem varmeapplikasjoner.

Fordeler med CNC-bearbeiding av titan

CNC-bearbeiding av titandeler er mer nøyaktig enn andre metoder.

I CNC-bearbeiding, titan deler er laget ved å fjerne materiale fra en blokk av titan ved hjelp av høyhastighets skjæreverktøy.

Dette betyr at delene kan lages med svært trange toleranser, som er viktig for mange bruksområder.

Komplekse former

CNC-bearbeiding kan brukes til å lage komplekse former. I CNC-bearbeiding, titan deler kan lages i en rekke former og størrelser for å møte de spesifikke behovene til hver applikasjon.

Rask

CNC-bearbeiding av titandeler er raskere enn andre metoder. I CNC-bearbeiding, deler kan lages veldig raskt.

Allsidig

CNC-bearbeiding av titandeler er mer allsidig enn andre metoder. I CNC-bearbeiding, deler kan lages for å møte de spesifikke behovene til hver applikasjon.

Kostnadseffektiv

CNC-bearbeiding av titandeler er mer kostnadseffektiv enn andre metoder. I CNC-bearbeiding, deler kan lages veldig raskt og billig.

Bedre overflatefinish

CNC-maskinerte deler har en bedre overflatefinish. I CNC-bearbeiding, deler har en veldig jevn overflatefinish.

CNC-bearbeiding av titandeler

Grunnleggende om CNC-bearbeiding

Komponenter og funksjon

• 1. CNC-maskinverktøy: Disse inkluderer fresemaskiner, dreiebenker, og andre verktøymaskiner som er utstyrt med CNC-kontrollere. Maskinverktøyene i seg selv er sammensatt av ulike komponenter, for eksempel spindeloverføringsenheten, fôroverføringsenhet, seng, arbeidsbenk, og hjelpebevegelsesenheter.
• 2. CNC-kontroller: Kjernen i CNC-maskinen, ansvarlig for å motta, behandling, og utføre instruksjoner. Den består av en inngangsenhet, en prosesseringsenhet, og en utgangsenhet.
• 3. Inndataenheter: Disse enhetene brukes til å legge inn maskineringsinstruksjonene i CNC-kontrolleren. Tradisjonelt, inndataenheter var hullkort eller papirbånd, men nå har de utviklet seg til å inkludere tastaturer, disker, og nettverkskommunikasjon.
• 4. Utgangsenheter: Disse enhetene brukes til å sende ut de interne arbeidsparametrene til maskinen, som de opprinnelige parameterne og feildiagnoseparametere, for journalføring og feilsøking.
• 5. Drive-enheter: Disse konverterer de forsterkede instruksjonssignalene til mekanisk bevegelse, kjøre maskinverktøyene til å plassere arbeidsbenken nøyaktig eller bevege seg i en foreskrevet bane.
• 6. Måleenheter: Også kjent som tilbakemeldingselementer, disse enhetene er installert på arbeidsbenken eller blyskruen til maskinverktøyet, konvertere den faktiske forskyvningen av arbeidsbenken til et elektrisk signal som føres tilbake til CNC-kontrolleren for sammenligning med instruksjonsverdien.

Programmering og drift

1. Programmering: CNC-bearbeiding krever programmering, som innebærer å konvertere den geometriske og teknologiske informasjonen til arbeidsstykket til et bearbeidingsprogram ved hjelp av en bestemt kode og format. Dette programmet legges deretter inn i CNC-kontrolleren.

2. CAD/CAM-systemer: Mange verksteder bruker CAD/CAM-systemer for automatisk programmering av CNC-maskiner. Den geometriske formen på delen overføres automatisk fra CAD-systemet til CAM-systemet, hvor maskinister kan velge ulike bearbeidingsmetoder på en virtuell skjerm.

3. Henrettelse: Når programmet er lastet, CNC-kontrolleren tolker og utfører instruksjonene, kontrollere bevegelsen til maskinverktøyene for å fjerne materiale fra arbeidsstykket.

Følgende er nøkkelkomponenter i et CNC-program:

• Koordinater: Definer posisjonen til skjæreverktøyet i forhold til arbeidsstykket.
• Matehastighet: Bestemmer hastigheten som skjæreverktøyet beveger seg gjennom materialet med.
• Spindelhastighet: Spesifiserer rotasjonshastigheten til skjæreverktøyet.
• Verktøyskifte: Indikerer når et nytt skjæreverktøy skal brukes.
• Kjølevæske: Styrer påføringen av kjølevæske under maskineringsprosessen.

Viktige hensyn

• 1. Presisjon og nøyaktighet: CNC-bearbeiding er kjent for sin høye presisjon og nøyaktighet, gjør den egnet for bruksområder der det kreves tette toleranser.
• 2. Effektivitet: Med automatiserte prosesser og muligheten til å kjøre flere programmer samtidig, CNC-maskinering kan øke produksjonseffektiviteten betydelig.
• 3. Allsidighet: CNC-maskiner kan utstyres med en rekke verktøy og tilbehør, slik at de kan utføre et bredt spekter av maskineringsoperasjoner på forskjellige materialer.

Typer produksjonsprosess

1. CNC fresemaskiner

Funksjon: Primært brukt til freseoperasjoner, for eksempel prosesseringsfly, buede overflater, og riller.

Undertyper:

• ○ CNC vertikale fresemaskiner: Spindelen er orientert vertikalt.
• ○ CNC horisontale fresemaskiner: Spindelen er orientert horisontalt.
• ○ CNC portalfresemaskiner: Ha større behandlingsområde og høyde, egnet for store og komplekse deler.

2. CNC dreiebenker

Funksjon: Primært brukt til dreieoperasjoner, slik som prosessering av aksel- og skivedeler.

Undertyper:

• ○ CNC dreiebenk: Med høy presisjon, effektivitet, og automatisering, egnet for masseproduksjon.
• ○ CNC vertikale dreiebenker: Arbeidsbenken er vertikalt orientert.
• ○ CNC horisontale dreiebenker: Arbeidsbenken er horisontalt orientert.

3. CNC boremaskiner

Funksjon: Primært brukt til boreoperasjoner, som å produsere gjennomgående hull, blinde hull, og gjengede hull.

Undertyper:

• ○ CNC vertikale boremaskiner: Boring utføres vertikalt.
• ○ CNC horisontale boremaskiner: Boring utføres horisontalt.

4. CNC-slipemaskiner

Funksjon: Primært brukt til slipeoperasjoner, for eksempel prosesseringsfly, buede overflater, og tråder.

Undertyper:

• ○ CNC overflateslipemaskiner: Brukes til sliping av flate overflater.
• ○ CNC interne og eksterne sylindriske slipemaskiner: Brukes til sliping av sylindriske overflater.
• ○ CNC verktøyslipemaskiner: Brukes til slipeverktøy.

5. CNC-boremaskiner

Funksjon: Primært brukt til kjedelige operasjoner, for eksempel prosesseringshull, spor, og buede overflater.

Undertyper:

• ○ CNC vertikale boremaskiner: Spindelen er orientert vertikalt.
• ○ CNC horisontale boremaskiner: Spindelen er orientert horisontalt.

6. CNC høvlemaskiner

Funksjon: Primært brukt til høvleoperasjoner, for eksempel bearbeiding av flate overflater, skrå overflater, og riller.

Undertyper:

• ○ CNC vertikale høvelmaskiner: Høvling utføres vertikalt.
• ○ CNC horisontale høvelmaskiner: Høvling utføres horisontalt.

7. CNC Broaching Machines

Funksjon: Primært brukt til broaching operasjoner, for eksempel behandling av indre og ytre diametre av lange deler.

Undertyper:

• ○ CNC vertikale broaching maskiner: Broaching utføres vertikalt.
• ○ CNC horisontale brosjeringsmaskiner: Broaching utføres horisontalt.

8. Spesialitet CNC-maskiner

CNC laserskjæremaskiner: Bruk en laserstråle med høy intensitet til å smelte og kutte materialer. Egnet for kutting av ulike materialer, inkludert metaller, plast, og hardtre.

CNC plasmaskjæremaskiner: Bruk en høyeffekt plasmabrenner for å kutte ledende materialer.

CNC elektrisk utladningsbearbeiding (EDM): Bruker elektriske utladninger for å kutte materialer, egnet for metaller som er vanskelige å bearbeide, som høykarbonstål og herdet stål.

CNC vannstråleskjæremaskiner: Bruk høytrykks vannstråler (eller en blanding av vann og slipemidler) å kutte materialer, spesielt egnet for materialer med lav termisk motstand som aluminium og plast.

9. Klassifisering basert på akser

2-Axis CNC-maskiner: Brukes hovedsakelig til enkle skjæreoppgaver.

3-Axis CNC-maskiner: Kan utføre mer komplekse skjæreoppgaver og er mye brukt i maskinering og formproduksjon.

4-Akse og 5-Axis CNC-maskiner: Disse maskinene legger til rotasjonsakser til de tre lineære aksene, muliggjør enda mer komplekse behandlingsoppgaver, som å behandle komplekse buede overflater og polyedre.

10. Klassifisering basert på maskinstruktur

Vertikale CNC-maskiner: Ha en stående søyle, gir god stivhet og stabilitet. Egnet for bearbeiding av store og komplekse deler.

Horisontale CNC-maskiner: Ha en horisontalt orientert arbeidsbenk, gir bedre betjening og behandlingsområde. Mye brukt i maskinering og formproduksjon.

Gantry-type CNC-maskiner: Ha større behandlingsområde og høyde, egnet for store og komplekse deler.

Konklusjon

Den nye titanbehandlingsteknologien forbedrer ikke bare kvaliteten og ytelsen til titanprodukter, men også bringe nye muligheter for utvikling av relaterte næringer.

I romfartsfeltet, høyere presisjon og lettere titandeler bidrar til å forbedre ytelsen og drivstoffeffektiviteten til fly;

På det medisinske feltet, medisinsk utstyr i titan av bedre kvalitet kan gi bedre behandlingsresultater og komfort for pasienter.

Imidlertid, det er fortsatt noen utfordringer i utviklingen av titan prosesseringsteknologi.

For eksempel, kostnadene ved ny teknologi er høye, og ytterligere kostnader må reduseres når det gjelder bruk i stor skala;

Samtidig, mer dyptgående forskning er også nødvendig for optimalisering av prosessparametere og kvalitetskontroll i prosessprosessen.

Likevel, med kontinuerlig innsats og innovasjon fra vitenskapelige forskere, det antas at titanmetallbehandlingsteknologi vil fortsette å oppnå nye resultater og spille en viktigere rolle i å fremme utviklingen av ulike felt.