Обробка титанових деталей з ЧПУ

12,744 Перегляди 2024-10-23 17:09:37

Титан — перехідний метал, який часто використовують в аерокосмічній промисловості, медичний, та військової промисловості. Він міцний, як сталь, але 40% легший.

Titanium is ductile and has a high melting point, що робить його ідеальним для застосування в умовах екстремальної температури.

Переваги CNC Machining Titanium

Обробка титанових деталей з ЧПУ більш точна, ніж інші методи.

В обробці з ЧПУ, титанові деталі створюються шляхом видалення матеріалу з титанового блоку за допомогою високошвидкісних ріжучих інструментів.

Це означає, що деталі можуть бути виготовлені з дуже жорсткими допусками, що важливо для багатьох програм.

Складні фігури

ЧПУ можна використовувати для створення складних форм. В обробці з ЧПУ, Титанові деталі можуть бути створені в різноманітних формах і розмірах для задоволення конкретних потреб кожного застосування.

швидко

Обробка титанових деталей з ЧПУ відбувається швидше, ніж іншими методами. В обробці з ЧПУ, деталі можна створити дуже швидко.

Універсальний

Обробка титанових деталей з ЧПУ є більш універсальною, ніж інші методи. В обробці з ЧПУ, частини можуть бути створені відповідно до конкретних потреб кожного застосування.

Економічно ефективний

Обробка титанових деталей з ЧПУ є більш економічно ефективною, ніж інші методи. В обробці з ЧПУ, деталі можна створити дуже швидко та дешево.

Краща обробка поверхні

Деталі, оброблені ЧПК, мають кращу обробку поверхні. В обробці з ЧПУ, деталі мають дуже гладку поверхню.

Обробка титанових деталей з ЧПУ

Основи обробки з ЧПК

Компоненти та функції

• 1. Верстати з ЧПК: До них відносяться фрезерні верстати, токарні верстати, та інші верстати, які оснащені контролерами ЧПК. Самі верстати складаються з різних компонентів, таких як передавальний пристрій шпинделя, пристрій передачі корму, ліжко, верстак, і допоміжні пристрої руху.
• 2. Контролер ЧПУ: Ядро верстата з ЧПК, відповідальний за отримання, обробки, та виконання інструкцій. Він складається з вхідного блоку, блок обробки, і вихідний блок.
• 3. Пристрої введення: Ці пристрої використовуються для введення інструкцій обробки в контролер ЧПК. Традиційно, пристроями введення були перфокарти або паперові стрічки, але тепер вони еволюціонували, щоб включити клавіатури, диски, і мережевих комунікацій.
• 4. Пристрої виведення: Ці пристрої використовуються для виведення внутрішніх робочих параметрів машини, такі як початкові параметри та параметри діагностики несправностей, для ведення обліку та усунення несправностей.
• 5. Пристрої приводу: Вони перетворюють посилені командні сигнали в механічний рух, керувати верстатами для точного позиціонування верстака або руху за заданою траєкторією.
• 6. Вимірювальні прилади: Також відомий як елементи зворотного зв’язку, ці пристрої встановлюють на верстаку або ходовому гвинті верстата, перетворення фактичного переміщення верстака в електричний сигнал, який подається назад на контролер ЧПК для порівняння зі значенням інструкції.

Програмування та експлуатація

1. Програмування: Обробка з ЧПУ вимагає програмування, який передбачає перетворення геометричної та технологічної інформації заготовки в програму обробки з використанням певного коду та формату. Потім ця програма вводиться в контролер ЧПК.

2. Системи CAD/CAM: Багато майстерень використовують системи CAD/CAM для автоматичного програмування верстатів з ЧПК. Геометрична форма деталі автоматично переноситься з системи CAD в систему CAM, де машиністи можуть вибрати різні методи обробки на віртуальному екрані.

3. Виконання: Після завантаження програми, контролер ЧПК інтерпретує та виконує інструкції, керування рухом верстатів для видалення матеріалу із заготовки.

Нижче наведено ключові компоненти програми ЧПК:

• Координати: Визначити положення ріжучого інструменту відносно заготовки.
• Норма подачі: Визначає швидкість, з якою ріжучий інструмент рухається крізь матеріал.
• Швидкість шпинделя: Визначає швидкість обертання ріжучого інструменту.
• Зміна інструменту: Вказує, коли слід використовувати новий різальний інструмент.
• Охолоджуюча рідина: Контролює застосування охолоджуючої рідини під час процесу обробки.

Ключові міркування

• 1. Точність і точність: Обробка з ЧПУ відома своєю високою точністю, що робить його придатним для застосувань, де потрібні жорсткі допуски.
• 2. Ефективність: З автоматизованими процесами та можливістю запуску кількох програм одночасно, Обробка з ЧПУ може значно підвищити ефективність виробництва.
• 3. Універсальність: Верстати з ЧПК можуть бути оснащені різноманітними інструментами та аксесуарами, що дозволяє їм виконувати широкий спектр операцій обробки різних матеріалів.

Види виробничого процесу

1. Фрезерні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для фрезерних операцій, наприклад обробки площин, криволінійні поверхні, і канавки.

Підтипи:

• ○ Вертикальні фрезерні верстати з ЧПУ: Шпиндель орієнтований вертикально.
• ○ Горизонтальні фрезерні верстати з ЧПУ: Шпиндель орієнтований горизонтально.
• ○ Портальні фрезерні верстати з ЧПУ: Мають більший діапазон обробки і висоту, підходить для великих і складних деталей.

2. Токарні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для токарних операцій, таких як обробка деталей вала та диска.

Підтипи:

• ○ Токарні верстати з ЧПУ: З високою точністю, ефективність, і автоматизації, підходить для масового виробництва.
• ○ Вертикальні токарні верстати з ЧПУ: Верстат вертикально орієнтований.
• ○ Горизонтальні токарні верстати з ЧПУ: Верстак горизонтально орієнтований.

3. Свердлильні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для бурових робіт, наприклад виготовлення наскрізних отворів, глухі отвори, та різьбові отвори.

Підтипи:

• ○ Вертикальні свердлильні верстати з ЧПУ: Свердління виконується вертикально.
• ○ Горизонтально-свердлильні верстати з ЧПУ: Свердління виконується горизонтально.

4. Шліфувальні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для шліфувальних операцій, наприклад обробки площин, криволінійні поверхні, і нитки.

Підтипи:

• ○ Плоскошліфувальні верстати з ЧПК: Використовується для шліфування плоских поверхонь.
• ○ Внутрішні та зовнішні шліфувальні верстати з ЧПК: Використовується для шліфування циліндричних поверхонь.
• ○ Шліфувальні верстати з ЧПУ: Використовується для шліфування інструментів.

5. Розточувальні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для розточувальних робіт, наприклад обробка отворів, слоти, і криволінійні поверхні.

Підтипи:

• ○ Вертикальні розточувальні верстати з ЧПК: Шпиндель орієнтований вертикально.
• ○ Горизонтально-розточувальні верстати з ЧПУ: Шпиндель орієнтований горизонтально.

6. Стругальні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для стругання, наприклад обробка плоских поверхонь, похилі поверхні, і канавки.

Підтипи:

• ○ Верстати для вертикального стругання з ЧПУ: Стругання виконується вертикально.
• ○ Горизонтально-стругальні верстати з ЧПУ: Стругання виконується горизонтально.

7. Протяжні верстати з ЧПУ

функція: В основному використовується для протягування, наприклад обробка внутрішніх і зовнішніх діаметрів довгих деталей.

Підтипи:

• ○ Вертикальні протяжні машини з ЧПУ: Протяжка виконується вертикально.
• ○ Горизонтальні протяжні верстати з ЧПУ: Протяжка виконується горизонтально.

8. Спеціальні верстати з ЧПК

Верстати лазерного різання з ЧПУ: Використовуйте лазерний промінь високої інтенсивності для плавлення та різання матеріалів. Підходить для різання різних матеріалів, включаючи метали, пластмаси, і листяних порід.

Верстати плазмового різання з ЧПУ: Для різання струмопровідних матеріалів використовуйте потужний плазмотрон.

Електроерозрядна обробка з ЧПУ (EDM): Використовує електричні розряди для різання матеріалів, підходить для важких для обробки металів, таких як високовуглецева сталь і загартована сталь.

Верстати гідроабразивного різання з ЧПУ: Використовуйте гідроструми високого тиску (або суміш води та абразивів) різати матеріали, особливо підходить для матеріалів з низьким термічним опором, таких як алюміній і пластик.

9. Класифікація на основі осей

2-Верстати Axis CNC: В основному використовується для простих завдань різання.

3-Верстати Axis CNC: Може виконувати більш складні завдання різання та широко використовується в механічній обробці та виготовленні форм.

4-Вісь і 5-Верстати Axis CNC: Ці машини додають осі обертання до трьох лінійних осей, дозволяючи ще більш складні завдання обробки, наприклад обробка складних криволінійних поверхонь і многогранників.

10. Класифікація на основі конструкції машини

Вертикальні верстати з ЧПУ: Мати вертикальну колону, забезпечує хорошу жорсткість і стійкість. Підходить для обробки великих і складних деталей.

Горизонтальні верстати з ЧПУ: Майте горизонтально орієнтований верстак, пропонуючи кращу працездатність і діапазон обробки. Широко використовується в механічній обробці та виготовленні форм.

Верстати з ЧПК портального типу: Мають більший діапазон обробки і висоту, підходить для великих і складних деталей.

Висновок

Нові досягнення технології обробки титану не тільки покращують якість і продуктивність титанових виробів, а й створюють нові можливості для розвитку суміжних галузей.

В аерокосмічній сфері, більш точні та легші титанові деталі допомагають покращити продуктивність та паливну ефективність літаків;

У медичній сфері, медичні пристрої з титану кращої якості можуть забезпечити кращі результати лікування та комфорт для пацієнтів.

Проте, є ще деякі проблеми в розвитку технології обробки титану.

Наприклад, вартість нових технологій висока, і подальші витрати необхідно зменшити з точки зору широкомасштабного застосування;

Одночасно, також необхідні більш глибокі дослідження для оптимізації параметрів процесу та контролю якості в процесі обробки.

Тим не менше, завдяки постійним зусиллям та інноваціям наукових дослідників, Вважається, що технологія обробки титанового металу продовжить досягати нових результатів і відіграватиме більш важливу роль у сприянні розвитку різних галузей.