Прецизійна обробка з ЧПУ — це метод точної обробки з використанням числового програмного керування (ЧПК) технології. Цей метод зазвичай передбачає використання високоточних верстатів, таких як обробні центри з ЧПК, Токарні верстати з ЧПУ, шліфувальні машини, тощо, які можуть автоматично контролювати такі параметри, як траєкторії інструменту, швидкості різання та подачі відповідно до попередньо написаних програм ЧПУ (такі як коди G і коди M) для досягнення точної обробки матеріалів, таких як метали, пластмаси, і деревина.
Перевага точної обробки з ЧПУ полягає в тому, що вона може здійснювати надзвичайно особливий контроль над позиціонуванням, швидкість, координація, швидкість подачі, та інші прецизійні аспекти виробничого процесу конкретної частини чи об’єкта, тим самим виробляючи деталі складної форми з високими допусками на розміри, одночасно забезпечуючи економічно ефективне рішення для короткострокового виробництва. Цей метод обробки дозволяє виготовляти багато типів складних деталей з високою точністю та майже будь-яку 2D або 3D форму. Придатний для виробництва високої точності, дрібносерійний, і складні частини, і має унікальні переваги в точності, складні, і дрібносерійної обробки деталей.
Що таке точна обробка з ЧПУ
Сфера застосування прецизійної обробки з ЧПК широка, включаючи, але не обмежуючись, різання, буріння, фрезерування, шліфування, та інші завдання обробки з використанням високоточних верстатів. Цей метод обробки може не тільки змінити форму великого шматка матеріалу на менший, делікатніші частини, а також виробляти предмети різних розмірів, які ми використовуємо щодня. Виробничий процес точної обробки з ЧПК зазвичай передбачає видалення зайвих деталей із металевих деталей і зміну їх форми з високим рівнем допуску., забезпечення того, щоб якість і точність продукту відповідали вимогам замовника.
Якщо коротко, Точна обробка з ЧПУ є високоавтоматизованою, високоточна виробнича технологія, яка використовує комп'ютерні системи числового керування для керування верстатами для виконання точних операцій, тим самим досягаючи виготовлення складних деталей. Він широко використовується в різних галузях промисловості та забезпечує важливу технічну підтримку для сучасного виробництва.
Після визначення остаточних вимог, інженер або дизайнер створює детальний 3D інженерний проект із розмірами, допуски, особливості, масштаб, та інша інформація. Типово, комп’ютерне програмне забезпечення, таке як AutoCAD або Solidworks, полегшує CAD-моделювання передбачуваної частини або продукту. Додатково, Дизайн для технологічності (ДМФ) є важливим моментом на цьому етапі. Модель повинна бути сумісна з технологією точної обробки з ЧПК.
Далі, програмне забезпечення системи CAM генерує інструкції щодо руху інструменту, відомий як Г&М коди, на основі моделі САПР. Цей процес також відомий як програмування з ЧПК; ці коди зчитуються точними машинами з ЧПК. CAM також може імітувати найкращі траєкторії інструменту для видалення матеріалу, що допомагає мінімізувати помилки округлення та підвищити точність.
Точне налаштування верстата з ЧПК передбачає виконання двох основних завдань: налаштування інструменту та утримання. перше, оператор встановлює інструмент у цангу або різцетримач, а заготовку – у станину верстата чи патрон. Проте, машина також може мати автоматичну зміну інструменту (ATC) механізм.
На цьому етапі, вибір правильного інструменту (кінцева фреза, торцева фреза, дриль, тощо) і стабільна фіксація заготовки та інструменту мають вирішальне значення для кінцевої точності. Невідповідні інструменти для обробки або невідповідність між інструментом і заготовкою можуть призвести до серйозних дефектів якості в точно оброблених деталях.
Верстат встановлює зв'язок із системою керування для обробки інструкцій з експлуатації. Це власне етап обробки, і оператор ЧПК вручну встановлює такі параметри, як швидкість шпинделя, глибина, швидкість подачі, тощо. Далі, верстат виконує інструкції, а інструмент рухається для обробки заготовки. Одночасно, випробування та точне налаштування параметрів можуть допомогти виготовити деталі відповідно до вимог точності.
Це останній і найважливіший крок у точній обробці з ЧПУ. Оброблені деталі можуть містити сліди інструменту, задирки або виїмки, які впливають на точність розмірів і естетику. Методи подальшої обробки, такі як шліфування та видалення задирок, можуть точно отримати необхідні розміри шляхом видалення слідів матеріалів з поверхні. Згодом, стратегії обробки, такі як піскоструминна обробка, гальванічне покриття або полірування може покращити якість поверхні та естетичність. Одночасно, деякі програми з низьким коефіцієнтом тертя (наприклад, гідравлічні штоки або обертові частини) вимагають обробки для виконання своїх функцій і ефективності.
Фрезерні верстати, токарні верстати, Ерозійні машини, бурильні преси, і багато інших машин забезпечують точність у обробній промисловості. Кожен верстат має певні особливості, які роблять його придатним для конкретних завдань обробки. Наприклад, Токарні верстати з ЧПУ ідеально підходять для симетричних виробів, тоді як фрезерні верстати найкраще підходять для плоских поверхонь. тому, який верстат з ЧПК підійде саме вам, залежить від 3D-проекту та необхідних функцій.
Фрезерування з ЧПУ це субтрактивний виробничий процес, який використовує обертовий інструмент для видалення матеріалу із заготовки. Напрямок, кут, тиск, і швидкість ріжучого інструменту можна змінювати для отримання різних результатів різання. Існує багато типів фрезерних верстатів з ЧПК, типу постільного типу, ящикового типу, С-рамний тип, підлоговий, портального типу, горизонтально-розточувального типу, колінного типу, рубанкового типу, баштового типу, фрезерні верстати.
Технологія точного фрезерування
У токарній обробці з ЧПУ, деталь обертається вздовж центральної осі, а ріжучий інструмент, що рухається лінійно, видаляє матеріал із деталі. На відміну від фрезерних верстатів з ЧПУ, ріжучий інструмент зазвичай не обертається. Найчастіше, в цьому процесі використовується одноточковий ріжучий інструмент.
Принцип свердління з ЧПУ полягає в обертанні свердла і фіксації заготовки. Коли свердло проникає в поверхню, він розрізає та видаляє матеріал у зоні свердління для формування отвору. Розмір свердла такий же, як і діаметр потрібного отвору.
Точні методи свердління з ЧПК включають:
Точне шліфування є одним із завершальних процесів виробництва після обробки деталі/компонента. У точному шліфуванні, абразивна шліфувальна машина (або шліфувальний круг) створює дуже плоску поверхню з дуже гладкою обробкою на обробленій частині. Крім того, прецизійне шліфування також може допомогти створити поверхню з малим допуском на готовому продукті шляхом видалення невеликої кількості надлишкового матеріалу.
Процес точного шліфування
Це безконтактний процес механічної обробки, який створює надріз шляхом роз’їдання матеріалу шляхом утворення електричної іскри (електричний розряд). тут, заготовка та інструмент діють як електроди, а розряд генерується завдяки зануреній у воду п’єзоелектричній рідині. Цей прецизійний процес обробки створює мінімальну механічну напругу та може різати тверді метали та сплави, такі як титан і вольфрам. Крім того, Електроерозійні машини відомі своєю здатністю створювати складні форми та деталі з високою точністю та повторюваністю, наприклад, цвілі.
Токарно-фрезерний центр з ЧПУ або токарно-фрезерний верстат з ЧПУ поєднує фрезерні та токарні операції. Традиційно, фрезерування та токарна обробка виконується на окремих верстатах з ЧПК. Проте, об'єднання їх в одну машину може значно спростити процес виробництва. Токарно-фрезерні центри з ЧПУ доступні в двох конфігураціях – вертикальній і горизонтальній. Вертикальна конфігурація вважається більш стабільною через вплив сили тяжіння на установку.
Висока точність:
Завдяки точному контролю кожного руху верстата за допомогою комп’ютерної програми, можна досягти надзвичайно високої точності розмірів, зазвичай досягає точності в кілька тисячних або десятитисячних дюйма.
Здатність виробляти надзвичайно складні геометричні форми та елементи, щоб відповідати суворим вимогам до розмірів.
Висока повторюваність:
Ту саму програму ЧПК можна виконувати багаторазово для виготовлення точно однакових деталей.
Значно покращує послідовність і надійність виробництва.
Точна обробка деталей з ЧПУ
Висока ефективність виробництва:
Верстати з ЧПК можуть працювати безперервно 24 годин без втручання людини, що підвищує ефективність виробництва.
Високий ступінь автоматизації зменшує кількість ручних операцій і збільшує швидкість виробництва.
Широка адаптивність матеріалу:
Верстати з ЧПК можуть обробляти різні метали, пластмаси, композитні матеріали та інші різні матеріали з сильною адаптивністю.
Економія праці:
Верстати з ЧПК потребують менше операторів, що значно скорочує трудовитрати.
Гнучкість:
Шляхом модифікації програми ЧПК, виробничий процес можна швидко налаштувати для досягнення гнучкого виробництва.
Загалом, Прецизійні верстати з ЧПК мають характеристики високої точності, висока повторюваність, висока ефективність, широка адаптивність матеріалів і економія праці. Вони широко використовуються у високотехнологічних галузях виробництва, таких як аерокосмічна промисловість, автомобілебудування, та медичне обладнання.
Точність є надзвичайно важливою в техніці з кількох ключових причин:
Підсумовуючи, точність є фундаментальною для інженерії, оскільки вона забезпечує якість продукції, безпеки, ефективність, і технологічний прогрес. Це критично важливий фактор розвитку передових технологій, високоефективні інженерні системи, що відповідають потребам сучасного суспільства.
З бурхливим розвитком автомобілебудування, ефективний, високоточні, і високостабільна обробка складних основних частин автомобіля є ефективним способом скоротити цикли виробництва продукту та підвищити корпоративну ефективність і конкурентоспроможність.
Технологія обробки з ЧПУ робить можливим швидке створення прототипів і виробництво складних автомобільних деталей.
Аерокосмічна галузь вимагає надзвичайно високої точності та якості деталей. Точну обробку з ЧПУ можна використовувати для виготовлення деталей авіаційних двигунів, конструктивні частини космічного корабля, частини ракети, тощо, для забезпечення надійності та безпеки аерокосмічних систем.
Точна обробка аерокосмічних деталей з ЧПУ
Обробка з ЧПУ дозволяє медичним пристроям зберігати точні конструктивні особливості на різноманітних металевих і пластикових підкладках і швидко створювати компоненти та продукти, щоб компанії могли випереджати медичні технології.
Так як цей процес підходить для одноразових деталей на замовлення, він має багато застосувань у медичній промисловості. Жорсткі допуски, які забезпечує обробка з ЧПК, є важливими для високої продуктивності обробки медичних деталей.
Обробка з ЧПУ може виготовляти деталі медичних пристроїв, штучні суглоби, стоматологічне обладнання, тощо. Висока точність і повторюваність обробки з ЧПК можуть забезпечити якість і безпеку медичного обладнання.
Механічна автоматизація та інтелект стають все більш популярними. Багато галузей автоматизації необхідно проектувати та налаштовувати відповідно до вимог замовника, щоб задовольнити різні потреби клієнтів. Будь-яка технологія вимагає точності для належної роботи. Фрезерні верстати з ЧПУ виконують дизайн до останніх деталей. Це гарантує, що вироби з багатьох частин і шарів можуть бути швидко зібрані без помилок або зміщень.
Механічні майстерні також використовують фрезерні верстати з ЧПК для виготовлення багатьох деталей для виробництва сільськогосподарського обладнання. З масштабними, короткострокові виробничі можливості
Роботи мають багато різних функцій і цілей, і оскільки вони стають легшими та дешевшими у виробництві, вони стають все більш поширеними в промисловості.
Ще однією перевагою обробки з ЧПК є її здатність точно виготовляти деталі, які відповідають специфікаціям. Ця точність виготовлення особливо важлива для робототехніки, оскільки точність розмірів є ключовою для створення високопродуктивних роботів.
Точна обробка з ЧПК може підтримувати допуски +/- 0.0002 дюймів, і такі частини дозволяють роботам робити точні та повторювані рухи.
Точна обробка з ЧПУ також широко використовується у виробництві електронних виробів. Його можна використовувати для виробництва електронних компонентів, таких як друковані плати, роз'єми, тепловідводи, тощо, забезпечення працездатності та надійності електронних виробів.
У точній обробці з ЧПУ, загальні проблеми включають знос інструменту, обмеження точності обладнання, вибір параметрів процесу, властивості матеріалу, тощо. Способи подолання цих проблем включають оптимізацію вибору інструментів, налаштування параметрів різання, регулярне обслуговування обладнання, та обґрунтоване встановлення програмних координат.
В обробці з ЧПУ, знос інструменту є поширеною проблемою, особливо при обробці твердих матеріалів. Для зменшення зносу інструменту, можна вжити наступних заходів:
Використовуйте вдосконалені інструменти та інструментальні матеріали, придатні для обробки матеріалів, наприклад, кубічний нітрид бору (CBN) і полікристалічний алмаз (PCD).
Збільште обробку поверхні інструменту, щоб підвищити його зносостійкість і твердість.
Використовуйте відповідну охолоджуючу рідину або охолоджуючу олію, щоб зменшити накопичення тепла та знос інструменту.
Точність і стабільність обладнання з ЧПК мають вирішальне значення для точної обробки. Для підвищення точності обробки, можна вжити наступних заходів:
Виберіть високоточне п'ятиосьове обладнання з ЧПУ, і застосувати передову технологію зменшення вібрації та конструкцію конструкції високої жорсткості.
Регулярно калібруйте та обслуговуйте обладнання, щоб переконатися, що воно працює в найкращому стані.
Вибір швидкості різання, швидкість подачі та глибина різання безпосередньо впливають на якість поверхні обробки та точність розмірів. Для оптимізації параметрів процесу, можна вжити наступних заходів:
Знайдіть найкращі умови різання за допомогою експериментів і моделювання.
Налаштуйте параметри різання, щоб покращити якість поверхні заготовки відповідно до матеріалу заготовки, вимоги до форми та обробки.
Помилки встановлення координат під час програмування та помилки оператора також є поширеними проблемами. Щоб уникнути цих проблем, можна вжити наступних заходів:
Точно виміряйте висоту заготовки, щоб переконатися, що безпечна висота знаходиться над заготовкою.
Інструмент на аркуші програми має відповідати фактичному інструменту програми.
Виконайте відповідну попередню обробку перед обробкою, наприклад видалення оксидного шару та масляних плям на поверхні заготовки, покращити якість обробки.
Оператори повинні підвищувати кваліфікацію верстатів і уникати помилок під час ручної роботи.
Шум і вібрація, створювані під час обробки, впливатимуть на точність обробки та термін служби обладнання. Цю проблему можна зменшити, регулярно перевіряючи та обслуговуючи обладнання та оптимізуючи використання інструменту.
Технологія прецизійної обробки має широкий спектр застосування в сучасному промисловому виробництві, особливо в галузі автомобілебудування, аерокосмічний, медичне обладнання, тощо. З розвитком науки і техніки та постійним зростанням попиту, технологія точної обробки також постійно розвивається та впроваджує інновації, включаючи технологію обробки з ЧПУ, технологія лазерної обробки, технологія ультразвукової обробки, тощо, надання більш ефективних і точних рішень для промислового виробництва.
Загалом, прецизійна обробка є невід’ємною частиною сучасного промислового виробництва. Вона забезпечує високоякісні деталі та компоненти для різних галузей промисловості завдяки високоточним технологіям обробки та суворому контролю якості, і сприяє розвитку та прогресу промислового виробництва. З постійним розвитком та інноваціями науки та техніки, Я вірю, що технологія точної обробки відіграватиме більш важливу роль у майбутньому та принесе більше можливостей для розвитку та викликів для людського суспільства.
Посилання на вміст：https://waykenrm.com/blogs/what-is-cnc-precision-machining/
Авторське право © 2024 THIS Technology Co., Ltd Усі права захищені.
Залиште відповідь