CNC obrábanie titánových dielov

12,527 Zobrazenia 2024-10-23 17:09:37

Titán je prechodný kov, ktorý sa často používa v letectve, lekárske, a vojenský priemysel. Je pevný ako oceľ, ale 40% lighter.

Titanium is ductile and has a high melting point, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie s extrémnym teplom.

Výhody CNC obrábania titánu

CNC obrábanie titánových dielov je presnejšie ako iné metódy.

V CNC obrábaní, titánové diely vznikajú odstraňovaním materiálu z titánového bloku pomocou vysokorýchlostných rezných nástrojov.

To znamená, že diely môžu byť vyrobené s veľmi úzkymi toleranciami, čo je dôležité pre mnohé aplikácie.

Komplexné tvary

CNC obrábanie je možné použiť na vytváranie zložitých tvarov. V CNC obrábaní, titánové diely môžu byť vytvorené v rôznych tvaroch a veľkostiach, aby vyhovovali špecifickým potrebám každej aplikácie.

Rýchlo

CNC obrábanie titánových dielov je rýchlejšie ako iné metódy. V CNC obrábaní, diely môžu byť vytvorené veľmi rýchlo.

Všestranný

CNC obrábanie titánových dielov je všestrannejšie ako iné metódy. V CNC obrábaní, časti môžu byť vytvorené tak, aby vyhovovali špecifickým potrebám každej aplikácie.

Nákladovo efektívne

CNC obrábanie titánových dielov je nákladovo efektívnejšie ako iné metódy. V CNC obrábaní, diely môžu byť vytvorené veľmi rýchlo a lacno.

Lepšia povrchová úprava

CNC obrábané diely majú lepšiu povrchovú úpravu. V CNC obrábaní, diely majú veľmi hladký povrch.

CNC obrábanie titánových dielov

Základy CNC obrábania

Komponenty a funkcie

• 1. CNC obrábacie stroje: Patria sem frézky, sústruhy, a ďalšie obrábacie stroje, ktoré sú vybavené CNC riadiacimi jednotkami. Samotné obrábacie stroje sa skladajú z rôznych komponentov, ako je napríklad prevodové zariadenie vretena, zariadenie na prenos krmiva, posteľ, pracovný stôl, a pomocné pohybové zariadenia.
• 2. CNC ovládač: Jadro CNC stroja, zodpovedný za prijímanie, spracovanie, a vykonávanie pokynov. Skladá sa zo vstupnej jednotky, spracovateľská jednotka, a výstupná jednotka.
• 3. Vstupné zariadenia: Tieto zariadenia sa používajú na zadávanie pokynov na obrábanie do riadiacej jednotky CNC. Tradične, vstupnými zariadeniami boli dierne štítky alebo papierové pásky, ale teraz sa vyvinuli tak, aby zahŕňali klávesnice, disky, a sieťovú komunikáciu.
• 4. Výstupné zariadenia: Tieto zariadenia sa používajú na výstup vnútorných pracovných parametrov stroja, ako sú pôvodné parametre a parametre diagnostiky porúch, na vedenie záznamov a riešenie problémov.
• 5. Pohonné zariadenia: Tieto konvertujú zosilnené signály pokynov na mechanický pohyb, riadenie obrábacích strojov na presné umiestnenie pracovného stola alebo pohyb v predpísanej trajektórii.
• 6. Meracie zariadenia: Tiež známe ako prvky spätnej väzby, tieto zariadenia sú inštalované na pracovnom stole alebo vodiacej skrutke obrábacieho stroja, prevod skutočného posunu pracovného stola na elektrický signál, ktorý sa privádza späť do riadiacej jednotky CNC na porovnanie s hodnotou inštrukcie.

Programovanie a obsluha

1. Programovanie: CNC obrábanie vyžaduje programovanie, ktorý zahŕňa prevod geometrických a technologických informácií o obrobku do programu obrábania pomocou špecifického kódu a formátu. Tento program sa potom vloží do riadiacej jednotky CNC.

2. CAD/CAM systémy: Mnohé dielne využívajú CAD/CAM systémy na automatické programovanie CNC strojov. Geometrický tvar dielu sa automaticky prenáša z CAD systému do CAM systému, kde si strojníci môžu vybrať rôzne metódy obrábania na virtuálnej obrazovke.

3. Poprava: Po načítaní programu, CNC riadiaca jednotka interpretuje a vykonáva pokyny, ovládanie pohybu obrábacích strojov na odoberanie materiálu z obrobku.

Nasledujú kľúčové komponenty CNC programu:

• Súradnice: Definujte polohu rezného nástroja vzhľadom na obrobok.
• Rýchlosť podávania: Určuje rýchlosť, ktorou sa rezný nástroj pohybuje materiálom.
• Rýchlosť vretena: Určuje rýchlosť otáčania rezného nástroja.
• Výmena nástroja: Označuje, kedy by sa mal použiť nový rezný nástroj.
• Chladiaca kvapalina: Riadi aplikáciu chladiacej kvapaliny počas procesu obrábania.

Kľúčové úvahy

• 1. Presnosť a presnosť: CNC obrábanie je známe svojou vysokou presnosťou a presnosťou, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie, kde sa vyžadujú prísne tolerancie.
• 2. Efektívnosť: S automatizovanými procesmi a schopnosťou spúšťať viacero programov súčasne, CNC obrábanie môže výrazne zvýšiť efektivitu výroby.
• 3. Všestrannosť: CNC stroje môžu byť vybavené rôznymi nástrojmi a príslušenstvom, čo im umožňuje vykonávať širokú škálu obrábacích operácií na rôznych materiáloch.

Typy výrobných procesov

1. CNC frézky

Funkcia: Používa sa predovšetkým na frézovanie, ako sú spracovateľské lietadlá, zakrivené plochy, a drážky.

Podtypy:

• ○ CNC vertikálne frézky: Vreteno je orientované vertikálne.
• ○ CNC horizontálne frézky: Vreteno je orientované horizontálne.
• ○ CNC portálové frézky: Majú väčší rozsah spracovania a výšku, vhodné pre veľké a zložité diely.

2. CNC sústruhy

Funkcia: Používa sa predovšetkým na sústružnícke operácie, ako je spracovanie častí hriadeľa a disku.

Podtypy:

• ○ CNC sústruhy: S vysokou presnosťou, efektívnosť, a automatizácia, vhodné pre sériovú výrobu.
• ○ CNC vertikálne sústruhy: Pracovný stôl je orientovaný vertikálne.
• ○ CNC horizontálne sústruhy: Pracovný stôl je orientovaný horizontálne.

3. CNC vŕtačky

Funkcia: Používa sa predovšetkým na vŕtanie, ako je výroba priechodných otvorov, slepé diery, a závitové otvory.

Podtypy:

• ○ CNC vertikálne vŕtačky: Vŕtanie sa vykonáva vertikálne.
• ○ CNC horizontálne vŕtačky: Vŕtanie sa vykonáva horizontálne.

4. CNC brúsky

Funkcia: Používa sa predovšetkým na brúsenie, ako sú spracovateľské lietadlá, zakrivené plochy, a vlákna.

Podtypy:

• ○ CNC povrchové brúsky: Používa sa na brúsenie rovných povrchov.
• ○ CNC vnútorné a vonkajšie valcové brúsky: Používa sa na brúsenie valcových plôch.
• ○ CNC nástrojové brúsky: Používa sa na brúsne nástroje.

5. CNC vyvrtávačky

Funkcia: Používa sa predovšetkým na nudné operácie, ako sú otvory na spracovanie, sloty, a zakrivené povrchy.

Podtypy:

• ○ CNC vertikálne vyvrtávačky: Vreteno je orientované vertikálne.
• ○ CNC horizontálne vyvrtávačky: Vreteno je orientované horizontálne.

6. CNC hobľovacie stroje

Funkcia: Používa sa predovšetkým na hobľovacie operácie, ako je spracovanie rovných povrchov, šikmé plochy, a drážky.

Podtypy:

• ○ CNC vertikálne hobľovacie stroje: Hobľovanie sa vykonáva vertikálne.
• ○ CNC horizontálne hobľovacie stroje: Hobľovanie sa vykonáva horizontálne.

7. CNC preťahovacie stroje

Funkcia: Používa sa predovšetkým na preťahovanie, ako je spracovanie vnútorných a vonkajších priemerov dlhých častí.

Podtypy:

• ○ CNC vertikálne preťahovacie stroje: Preťahovanie sa vykonáva vertikálne.
• ○ CNC horizontálne preťahovacie stroje: Preťahovanie sa vykonáva horizontálne.

8. Špeciálne CNC stroje

CNC laserové rezacie stroje: Na tavenie a rezanie materiálov používajte laserový lúč vysokej intenzity. Vhodné na rezanie rôznych materiálov, vrátane kovov, plasty, a tvrdé drevo.

CNC plazmové rezacie stroje: Na rezanie vodivých materiálov použite vysokovýkonný plazmový horák.

CNC obrábanie elektrickým výbojom (EDM): Používa elektrické výboje na rezanie materiálov, vhodné pre ťažko obrobiteľné kovy, ako je oceľ s vysokým obsahom uhlíka a kalená oceľ.

CNC stroje na rezanie vodným lúčom: Používajte vysokotlakové vodné lúče (alebo zmes vody a abrazív) na rezanie materiálov, obzvlášť vhodné pre materiály s nízkym tepelným odporom ako hliník a plasty.

9. Klasifikácia na základe osí

2-Osové CNC stroje: Používa sa hlavne na jednoduché rezacie úlohy.

3-Osové CNC stroje: Môžu vykonávať zložitejšie úlohy rezania a sú široko používané pri obrábaní a výrobe foriem.

4-Os a 5-Osové CNC stroje: Tieto stroje pridávajú k trom lineárnym osám rotačné osi, umožňujúci ešte zložitejšie úlohy spracovania, ako je spracovanie zložitých zakrivených plôch a mnohostenov.

10. Klasifikácia na základe konštrukcie stroja

Vertikálne CNC stroje: Majte vzpriamený stĺpik, poskytuje dobrú tuhosť a stabilitu. Vhodné na spracovanie veľkých a zložitých dielov.

Horizontálne CNC stroje: Majte vodorovne orientovaný pracovný stôl, ponúka lepšiu ovládateľnosť a rozsah spracovania. Široko používaný pri obrábaní a výrobe foriem.

Portálové CNC stroje: Majú väčší rozsah spracovania a výšku, vhodné pre veľké a zložité diely.

Záver

Nové úspechy technológie spracovania titánu nielen zlepšujú kvalitu a výkon titánových produktov, ale prinášajú aj nové príležitosti pre rozvoj príbuzných odvetví.

V oblasti letectva, vyššia presnosť a ľahšie titánové diely pomáhajú zlepšiť výkon a palivovú účinnosť lietadiel;

V lekárskej oblasti, kvalitnejšie titánové zdravotnícke pomôcky môžu poskytnúť lepšie výsledky liečby a pohodlie pre pacientov.

Avšak, stále existujú určité výzvy vo vývoji technológie spracovania titánu.

Napríklad, náklady na nové technológie sú vysoké, a ďalšie náklady je potrebné znížiť z hľadiska aplikácie vo veľkom meradle;

V rovnakom čase, je potrebný aj hlbší výskum na optimalizáciu parametrov procesu a kontrolu kvality v procese spracovania.

Napriek tomu, s neustálym úsilím a inováciami vedeckých výskumníkov, verí sa, že technológia spracovania titánového kovu bude naďalej dosahovať nové výsledky a bude zohrávať dôležitejšiu úlohu pri podpore rozvoja rôznych oblastí.