CNC խառատման հիմունքներ
Համակարգչային թվային կոնտրոլ խառատումը (CNC) արտադրական գործընթաց է, որը նյութը հեռացնում է պտտվող աշխատանքային մասից: Ի տարբերություն ձեռքի խառատահաստոցների, CNC խառատումը օգտագործում է համակարգչային ծրագրավորում՝ կտրող գործիքները ծայրահեղ ճշգրտությամբ կառավարելու համար:
Այս գործընթացում նյութի մի կտորը պահվում է պտուտակի մեջ և պտտվում է բարձր արագությամբ: Մինչ նյութը պտտվում է, կտրող գործիքները շարժվում են աշխատանքային մասի մեջ՝ անցանկալի նյութը հեռացնելու համար:
Համակարգիչը վերահսկում է այս կտրող գործիքների ճշգրիտ դիրքը, արագությունը և ուղղությունը։ Սա թույլ է տալիս ստեղծել բարդ գլանաձև ձևեր՝ խիստ թույլատրելի շեղումներով։
Համակարգչային թվային կոնտրոլով խառատման աշխատանքների մեծ մասը կատարվում է խառատային հաստոցներ կոչվող մեքենաների վրա: Ժամանակակից համակարգչային թվային կոնտրոլով խառատային հաստոցները կարող են մեկ համակարգում կատարել մի քանի գործողություններ, այդ թվում՝ խառատում, հորատում, հորատում և թելավորում:
CNC խառատման և ֆրեզերային մշակման միջև եղած տարբերությունները
CNC խառատումը և ֆրեզերումը երկուսն էլ սուբտրակցիոն արտադրական գործընթացներ են, բայց դրանք գործում են տարբեր կերպ։ Խառատման ժամանակ նախապատրաստուկը պտտվում է, մինչդեռ կտրող գործիքները մնում են համեմատաբար անշարժ։ Ֆրեզերման ժամանակ կտրող գործիքը պտտվում է, մինչդեռ նախապատրաստուկը մնում է անշարժ։
Խառատումը իդեալական է կենտրոնական առանցքի շուրջ համաչափություն ունեցող գլանաձև մասեր ստեղծելու համար: Ֆրեզավորումն ավելի լավ է աշխատում հարթ մակերեսների, ճեղքերի և կոնտուրային կառուցվածքների համար:
Գլանաձև առարկաների հետ աշխատելիս խառատումը սովորաբար ավելի արագ է արտադրում մասեր, քան ֆրեզերումը: Այնուամենայնիվ, ֆրեզերումն ավելի մեծ ճկունություն է ապահովում բարդ երկրաչափական ձևերի համար, որոնք սիմետրիկ չեն:
Հիմնական տարբերությունն այն է, որ խառատումը կարող է կտրել միայն այն նյութը, որը հասանելի է պտտվող մասի արտաքին տրամագծից, ներքին տրամագծից կամ մակերեսից: Ֆրեզերումը կարող է հասանելիություն ունենալ նյութին բազմաթիվ անկյուններից:
CNC խառատման մեջ օգտագործվող տարածված նյութեր
CNC խառատային ապարատը աշխատում է նյութերի լայն տեսականիով՝ տարբեր կիրառական կարիքները բավարարելու համար.
Մետաղներ՝
- Ալյումին (հեշտ մշակվող, թեթև)
- Պողպատ (տարբեր աստիճանների՝ ամրության և դիմացկունության համար)
- Չժանգոտվող պողպատ (կոռոզիայի դիմացկուն)
- Պղինձ (լավ էլեկտրահաղորդականություն)
- Տիտան (ամրության և քաշի հարաբերակցություն)
Պլաստմասսաներ:
- Դելրին/Ացետալ (մաշվածության դիմադրություն)
- Նեյլոն (ամրություն և ճկունություն)
- PEEK (բարձր ջերմաստիճանի կիրառություններ)
- Պոլիկարբոնատ (հարվածային դիմադրություն)
Նյութի ընտրությունը կախված է ձեր մասի ամրության, քաշի, արժեքի և շրջակա միջավայրի գործոնների պահանջներից: Ավելի մեղմ նյութերը, ինչպիսիք են ալյումինը և պլաստմասը, սովորաբար ավելի արագ են մշակվում և ավելի քիչ մաշվածություն են առաջացնում, քան ավելի կոշտ նյութերը, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատը կամ տիտանը:
Ձեր ընտրած նյութի կարծրությունը, ճկունությունը և ջերմային հատկությունները կազդեն կտրման արագության, գործիքի ընտրության և սառեցման պահանջների վրա խառատման գործընթացի ընթացքում։
CNC խառատային գործողություններ
CNC խառատային մեքենաները կատարում են բազմաթիվ տարբեր գործողություններ՝ մետաղական մասերը ձևավորելու համար: Յուրաքանչյուր գործողություն օգտագործում է հատուկ գործիքներ և տեխնիկա՝ ստեղծելու համար այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են թելերը, անցքերը և մակերեսային մշակումը:
Երեսապատում, թելավորում և հորատում
Երեսպատումը ստեղծում է հարթ մակերես ձեր աշխատանքային մասի ծայրին: Երբ ձեզ անհրաժեշտ է կատարյալ քառակուսի ծայր ձեր գլանաձև մասի վրա, երեսպատման գործիքը շարժվում է պտտվող նյութի վրայով՝ բարակ շերտը հեռացնելու համար: Այս գործողությունը ապահովում է, որ մասերը ճիշտ տեղավորվեն միմյանց հավաքվածքներում:
Թելքավորմամբ պատրաստվածքի վրա պարուրաձև ակոսներ են բացվում՝ պտուտակներ կամ թելային անցքեր ստեղծելու համար: Դուք կարող եք պատրաստել թելերի տարբեր տեսակներ, ինչպիսիք են մետրիկ, կայսերական կամ անհատական դիզայնը: Թելքավորմամբ գործիքը շարժվում է ճշգրիտ սնուցման արագությամբ, մինչդեռ պատրաստվածքը պտտվում է՝ համապատասխան թելեր ստեղծելու համար:
Հորատման միջոցով մեծանում և ավարտվում են ձեր աշխատանքային մասի առկա անցքերը: Այս գործողությունը բարելավում է անցքերի տրամագծերի ճշգրտությունը և ստեղծում է հարթ ներքին մակերեսներ: Հորատման գործիքները հասնում են խոռոչների ներս՝ նյութը բարձր ճշգրտությամբ հեռացնելու համար, հաճախ հասնելով 0.001 դյույմ կամ ավելի բարձր շեղման:
Հորատում և փորում
Հյուսվածքի վրա ուռուցիկ նախշեր են ստեղծվում՝ կպչունությունը բարելավելու համար: Երբ ձեզ անհրաժեշտ է չսահող բռնակ կամ անիվի պտտվող սկավառակ, հյուսվածքի գործիքները սեղմում են պտտվող նյութին՝ ձևավորելով ադամանդե կամ ուղիղ գծի նախշեր: Այս գործընթացը իրականում տեղաշարժում է նյութը, այլ ոչ թե հեռացնում այն:
Հորատման համար նախատեսված կտորի վրա անցքեր են բացվում պտտվող հորատման գլխիկներով: CNC խառատային հաստոցները կարող են կատարելապես կենտրոնացված անցքեր բացել, քանի որ կտորը պտտվում է, մինչդեռ անշարժ հորատիչը շարժվում է առաջ: Դուք կարող եք տարբեր չափերի անցքեր ստեղծել՝ փոխելով հորատման գլխիկները:
CNC մեքենան ավտոմատ կերպով կարգավորում է արագությունը և մատակարարումը՝ հիմնվելով նյութի տեսակի և անցքի տրամագծի վրա: Ավելի լավ արդյունքների հասնելու համար մեքենան հաճախ օգտագործում է պոկային հորատում՝ տեխնիկա, որի դեպքում հորատիչը պարբերաբար հետ է քաշվում՝ ճաքերը մաքրելու և գերտաքացումը կանխելու համար:
Բաժանում և ակոսավորում
Բաժանման միջոցով կտրվում են ձեր աշխատանքային մասի ավարտուն հատվածները: Բաժանման գործիքը շարժվում է դեպի ներս՝ դեպի կենտրոնական առանցքը, մինչ նյութը պտտվում է՝ ստեղծելով նեղ ակոս, մինչև կտորը բաժանվի: Այս գործողությունը հաճախ ավարտում է խառատային աշխատանքը՝ հեռացնելով ավարտուն մասը:
Ակոսավորող գործիքները արտադրամասում ստեղծում են ալիքներ, խորշեր կամ ճեղքեր: Կարող են անհրաժեշտ լինել ակոսներ O-օղակների, պահող օղակների կամ դեկորատիվ տարրերի համար: Ակոսավորող գործիքները լինում են տարբեր լայնությունների և ձևերի՝ ձեր կոնկրետ պահանջներին համապատասխանելու համար:
Երկու գործողություններն էլ պահանջում են ուշադիր լինել կտրման արագության և սառեցման նկատմամբ: Չափազանց շատ տաքացումը կարող է վնասել գործիքներն ու մասերը:
Ձեր CNC ծրագիրը սովորաբար կդանդաղեցնի պտտման արագությունը և կմեծացնի սառեցնող հեղուկի հոսքը այս գործողությունների ընթացքում՝ որակը պահպանելու և գործիքի կյանքը երկարացնելու համար։
CNC խառատային մեքենաներ
CNC խառատային մեքենաները, որոնք հայտնի են նաև որպես CNC խառատային մեքենաներ, մասնագիտացված սարքավորումներ են, որոնք համակարգչային կառավարման միջոցով կատարում են խառատային գործընթացը: Այս մեքենաները պահում և պտտում են աշխատանքային մասերը, մինչդեռ կտրող գործիքները հեռացնում են նյութը՝ ցանկալի ձևը ստանալու համար:
CNC խառատային հաստոցների տեսակները
Հորիզոնական խառատահաստոցներ ամենատարածված տեսակն են։ Դրանք աշխատանքային մասը պահում են հորիզոնական դիրքով, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում երկար, գլանաձև մասերի համար։ Դուք դրանք կգտնեք բազմաթիվ մեքենայական արհեստանոցներում, որոնք կատարում են ամենօրյա խառատային աշխատանքներ։
Ուղղահայաց խառատահաստոցներ Աշխատանքային մասը ուղղահայաց տեղադրեք: Կարող եք ընտրել դրանք մեծ, ծանր մասերի համար, որոնք դժվար կլինի հորիզոնական դիրքով պահել: Դրանք հիանալի են մեծ տրամագծեր ունեցող մասերի համար:
Շվեյցարական տիպի խառատային հաստոցներ նախատեսված են փոքր, ճշգրիտ բաղադրիչների համար: Դուք կգնահատեք դրանց կարողությունը՝ չափազանց ճշգրտությամբ մշակելու փոքրիկ մասերը, ինչը դրանք կատարյալ է դարձնում բժշկական սարքերի և ժամացույցների բաղադրիչների համար:
Բազմաառանցքային խառատային հաստոցներ առաջարկում են շարժում 4 կամ 5 առանցքներով: Սրանք ձեզ հնարավորություն են տալիս ստեղծել բարդ երկրաչափություններ մեկ համակարգով՝ կրճատելով մշակման ժամանակը և բարելավելով ճշգրտությունը:
CNC խառատային կենտրոնների հիմնական առանձնահատկությունները
Աշտարակային համակարգեր պահեք մի քանի կտրող գործիքներ, որոնք կարող են արագ պտտվել իրենց դիրքում: Դուք կարող եք ծրագրավորել գործիքների փոփոխությունները ավտոմատ կերպով՝ խնայելով ժամանակ գործողությունների միջև:
Գործիքավորում թույլ է տալիս պտտվող գործիքներին, ինչպիսիք են հորատիչները և ֆրեզերները, աշխատել կտորի վրա, մինչ այն տեղադրված է: Այս գործառույթը օգնում է ձեզ ավարտել բարդ մասերը՝ առանց մեկ այլ մեքենայի տեղափոխելու:
Մասերի որսորդներ Հավաքեք պատրաստի կտորները կտրելուց անմիջապես հետո։ Ձեր արտադրության արդյունավետությունը կբարելավվի, քանի որ մեքենան կարող է անընդհատ աշխատել առանց օպերատորի միջամտության։
Կառավարման համակարգեր տարբերվում են բարդությամբ և հնարավորություններով: Ժամանակակից կառավարման համակարգերն առաջարկում են ինտուիտիվ ինտերֆեյսներ, սիմուլյացիայի հնարավորություններ և ցանցային միացում, որպեսզի կարողանաք հեռակա կերպով վերահսկել արտադրությունը:
Ավտոմատ ձողերի սնուցիչներ անհրաժեշտության դեպքում մատակարարեք նոր նյութեր: Այս ավտոմատացումը թույլ է տալիս ձեզ երկար ժամանակով աշխատեցնել մեքենան, որոշ դեպքերում նույնիսկ գիշերը առանց հսկողության:
CNC խառատման ծրագրավորում
Ծրագրավորումը CNC խառատային գործողությունների սիրտն է: Այն մեքենային ճշգրիտ ասում է, թե ինչպես շարժվել՝ ձեր մասը ստեղծելու համար, և կառավարում է ամեն ինչ՝ կտրման արագությունից մինչև գործիքի ընտրություն:
G-Code-ի ըմբռնումը
G-կոդը լեզու է, որը հասկանում են CNC խառատային մեքենաները: Դա հրահանգների ամբողջություն է, որը մեքենային ասում է, թե ինչ անել և ինչպես շարժվել: Կոդի յուրաքանչյուր տող ներկայացնում է որոշակի գործողություն կամ շարժում:
Շրջադարձի համար տարածված G-կոդերը ներառում են՝
- G00Արագ դիրքավորում
- G01Գծային ինտերպոլյացիա (ուղիղ գծի կտրում)
- G02/G03Շրջանաձև ինտերպոլյացիա (աղեղների ստեղծում)
- G70Ավարտական ցիկլ
- G71Կոպիտ շրջադարձի ցիկլ
- G73: Նախշի կրկնվող ցիկլ
Երբ դուք գրում եք G-կոդ, դուք, ըստ էության, ստեղծում եք մեքենայի քայլ առ քայլ ուղեցույց: Յուրաքանչյուր հրաման ներառում է կոորդինատներ, որոնք գործիքին ցույց են տալիս, թե որտեղ շարժվել:
Դուք պարտավոր չեք անգիր սովորել բոլոր G-կոդերը։ Ժամանակակից մեքենաներն ունեն օգտակար ինտերֆեյսներ, որոնք ծրագրավորումը հեշտացնում են։
CAM ծրագրային ապահովում CNC խառատման մեջ
Համակարգչային օժանդակությամբ արտադրության (CAM) ծրագիրը հեղափոխություն է մտցրել CNC խառատային ծրագրավորման մեջ: G-կոդը ձեռքով գրելու փոխարեն, կարող եք օգտագործել CAM ծրագիրը՝ այն ավտոմատ կերպով ստեղծելու համար:
Գործընթացն այսպես է գործում.
- Ներմուծեք ձեր 3D մոդելը CAM ծրագրաշարի մեջ
- Ընտրեք այն գործողությունները, որոնք ցանկանում եք կատարել
- Ընտրեք գործիքներ և կտրման պարամետրեր
- Ծրագիրը ձեզ համար ստեղծում է G-կոդը
Խառատման համար նախատեսված հայտնի CAM ծրագրերից են Mastercam-ը, Fusion 360-ը և ESPRIT-ը: Այս ծրագրերը մոդելավորում են կտրման գործընթացը, նախքան կոդը ձեր մեքենային ուղարկելը:
Այս սիմուլյացիան կարևոր է։ Այն թույլ է տալիս նկատել հնարավոր խնդիրները նախքան կտրման սկսվելը՝ խնայելով ժամանակ և նյութեր։ Դուք կարող եք ճշգրիտ տեսնել, թե ինչպես է գործիքը շարժվելու և անհրաժեշտության դեպքում կատարել կարգավորումներ։
CNC խառատման կիրառությունները
Համակարգչային թվային կոնտրոլային խառատումը ստեղծում է ճշգրիտ գլանաձև բաղադրիչներ բազմաթիվ ոլորտների համար: Այս գործընթացը գերազանց է այնպիսի մասերի արտադրության մեջ, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն և հաստատուն որակ կարևորագույն կիրառությունների համար:
Ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային մասեր
Ավիատիեզերական արդյունաբերության մեջ թվային թվային կառավարմամբ խառատային ապարատը արտադրում է շարժիչի բաղադրիչներ, լիսեռներ և ամրակներ, որոնք պետք է համապատասխանեն խիստ անվտանգության չափանիշներին: Այս մասերը պահանջում են կատարյալ հավասարակշռություն և ճշգրտություն՝ ծայրահեղ պայմաններում աշխատելու համար: Դուք կգտնեք թվային կառավարմամբ խառատային բաղադրիչներ ռեակտիվ շարժիչներում, վայրէջքի մեխանիզմներում և կառավարման համակարգերում:
Ավտոմոբիլային արտադրության համար թվային կոնտակտային տեխնոլոգիայով խառատումը ստեղծում է կարևոր մասեր, ինչպիսիք են փոխանցման լիսեռները, մխոցները և արգելակային բաղադրիչները: Գործընթացը ապահովում է, որ այդ մասերն ունենան մեքենայի պատշաճ շահագործման համար անհրաժեշտ ճշգրիտ չափերը:
Այս ոլորտների համար առավելությունները ներառում են.
- Համապատասխանություն հազարավոր նույնական մասերի վրա
- Երկարակեցություն ճշգրիտ նյութի ընտրության միջոցով
- Քաշի նվազեցում ավելորդ նյութը հեռացնելով
Ավտոմեքենաների արտադրողները ապավինում են CNC խառատմանը՝ ինչպես նախատիպերի մշակման, այնպես էլ խիստ թույլատրելի շեղումներ պահանջող մասերի զանգվածային արտադրության համար:
Բժշկական սարքեր և սարքավորումներ
Համակարգչային թվային կառավարմամբ խառատումը կարևորագույն նշանակություն ունի բժշկական սարքեր ստեղծելու համար, որտեղ ճշգրտությունը կարող է կյանք փրկել: Դուք կգտնեք համակարգչային կառավարմամբ խառատման բաղադրիչներ վիրաբուժական գործիքներում, իմպլանտներում և ախտորոշիչ սարքավորումներում:
Բժշկական կիրառությունների ընդհանուր տեսակները ներառում են.
- Ոսկրային պտուտակներ և ատամնային իմպլանտներ
- ՄՌՏ և ՀՏ սկանավորման սարքավորումների բաղադրիչներ
- Վիրաբուժական գործիքներ բարդ գործառույթներով
- Բժշկական պոմպերի և մոնիտորների ճշգրիտ մասեր
Բժշկական CNC խառատման մեջ օգտագործվող կենսահամատեղելի նյութերը, ինչպիսիք են տիտանը և բժշկական կարգի չժանգոտվող պողպատը, ապահովում են մասերի անվտանգությունը մարդու մարմնում օգտագործման համար։
CNC խառատային մեքենաները հնարավորություն են տալիս բժշկական արտադրության մեջ ապահովել որակի հետևողական վերահսկողություն, որտեղ նույնիսկ փոքր տատանումները կարող են ազդել հիվանդների վիճակի վրա: Ժամանակակից CNC խառատային մեքենաների ճշգրտությունը դրանք դարձնում է իդեալական իմպլանտացվող սարքերի համար անհրաժեշտ հարթ, հղկված մակերեսներ ստեղծելու համար:
CNC խառատման որակի վերահսկում
CNC խառատման մեջ որակի վերահսկողությունը կարևոր է՝ ապահովելու համար, որ մասերը համապատասխանեն պահանջներին և գործեն նախատեսվածի համաձայն: Պատշաճ որակի միջոցառումները օգնում են կանխել թանկարժեք սխալները և ապահովել հաճախորդների գոհունակությունը:
Հանդուրժողականություններ և մակերեսի ավարտ
CNC խառատման մեջ հանդուրժողականությունները վերաբերում են պատրաստի մասի չափերի ընդունելի տատանումներին: Խառատման բնորոշ հանդուրժողականությունները տատանվում են ±0.005 դյույմից՝ ստանդարտ աշխատանքի համար, մինչև ±0.0005 դյույմ՝ ճշգրիտ կիրառությունների համար:
Մակերեսի մշակումը չափվում է Ra (կոպտության միջին) արժեքներով: Որքան ցածր է Ra արժեքը, այնքան ավելի հարթ է մակերեսը: CNC խառատային ապարատը կարող է ապահովել 32 Ra-ից մինչև 8 Ra կամ ավելի լավ արդյունք կոպիտ կտրվածքների համար:
Ձեր տեխնիկական բնութագրերում պետք է հստակ նշված լինեն պահանջվող թույլատրելի շեղումները և մակերեսի մշակումը: Սա կապահովի, որ մեքենավարը ճիշտ ծրագրավորի CNC խառատահաստոցը ձեր կարիքներին համապատասխան:
Ժամանակակից CNC խառատային կենտրոնները կարող են պահպանել խիստ թույլատրելի շեղումներ ողջ արտադրական ցիկլի ընթացքում: Այս հետևողականությունը հիմնական առավելություն է ձեռքով խառատային մեթոդների համեմատ:
Ստուգման և որակի ապահովման մեթոդներ
Ձեր պտտվող մասերը կենթարկվեն տարբեր ստուգման մեթոդների՝ որակը ստուգելու համար: Հաճախ օգտագործվող գործիքներն են՝
- Միկրոմետրեր և չափիչներ չափերի ստուգումների համար
- Մակերեսի կոպտության չափիչներ ստուգումն ավարտելու համար
- Կոորդինատների չափման մեքենաներ (ԿՉՄ) բարդ երկրաչափության վավերացման համար
Առաջին ապրանքի ստուգումը ստանդարտ պրակտիկա է, որի դեպքում առաջին մասը մանրակրկիտ ստուգվում է մինչև լիարժեք արտադրության մեկնարկը: Սա վաղ փուլում հայտնաբերում է հնարավոր խնդիրները:
Վիճակագրական գործընթացների վերահսկումը (SPC) օգնում է վերահսկել արտադրության շարունակական որակը: Նմուշային մասերից ստացված չափումները հետևվում են՝ միտումները հայտնաբերելու համար, նախքան դրանք խնդիրներ դառնալը:
Հաստոցային զոնդավորման համակարգերը կարող են չափումներ կատարել մշակման ընթացքում։ Սա ավտոմատացնում է որակի ստուգումները և թույլ է տալիս իրական ժամանակում ճշգրտումներ կատարել։
Ձեր որակի պահանջները պետք է հստակորեն հաղորդվեն մեքենայական արտադրամասին՝ ապահովելու համար, որ նրանք կիրառեն համապատասխան ստուգման մեթոդներ։