Jednou z najdôležitejších výrobných metód výroby kovových a plastových dielov je CNC obrábanie. Základy CNC obrábania sú zahrnuté v tomto článku spolu s niektorými jeho výhodami a nevýhodami.
Čo je obrábanie?
Vo svojej najširšej definícii sa obrábanie vzťahuje na akýkoľvek výrobný postup, ktorý zahŕňa rezanie materiálu z pevného bloku. Keďže materiál sa skôr odoberá ako pridáva, obrábanie sa označuje ako „subtraktívny“ výrobný proces. (Metódy, ktoré zavádzajú materiály, sa označujú ako procesy „aditívnej výroby“, ako je 3D tlač.)
Počas procesu obrábania možno použiť kov, plast alebo iný materiál a stroje a nástroje môžu byť v rôznych konfiguráciách. Na odstránenie materiálu z bloku existuje množstvo techník vrátane vŕtania, sústruženia a frézovania (často nazývaného "obrobok").
Od 19. storočia sa táto definícia obrábania používala. Aj keď sa spôsoby ovládania rezných nástrojov výrazne zmenili, je to stále aktuálne.
Čo jeCNC?
Riadený pohyb rezného nástroja je nutnosťou pre všetky obrábacie operácie. Hlavným rozdielom medzi modernými, sofistikovanejšími technológiami a konvenčnými technikami obrábania je však spôsob ovládania.
Všetky nože v prvých dňoch obrábania boli ovládané do určitej časti ručne. Pomocou pák alebo kolies, strojníci manuálne nastavujú svoje frézy a sústruhy tak, aby nasmerovali ostrú hranu rezného nástroja na správnu oblasť obrobku. Tento spôsob obrábania materiálov s extrémnou presnosťou skúsenými strojníkmi je široko používaný aj dnes. Na zvýšenie presnosti a opakovateľnosti môžete použiť aj značkovače a vzory.
V súčasnosti však existujú alternatívy k manuálnemu obrábaniu, pričom najvýznamnejšou z nich je CNC obrábanie – známe aj ako obrábanie s počítačovým numerickým riadením. CNC obrábanie bolo prvýkrát vyvinuté v 40. a 50. rokoch 20. storočia.
Pri CNC obrábaní sú rezné nástroje stroja riadené počítačom. Digitálne pokyny nasmerujú stroj na presné súradnice, ktoré mu umožňujú pracovať nezávisle a nevyžaduje, aby strojník presúval rezný nástroj na rôzne miesta na obrobku.
Ako funguje proces CNC obrábania?
Počítačový 3D návrh súčiastky sa vyrába pomocou softvéru CAD (Computer-Aided Design) pred začatím CNC výroby. Inžinieri môžu vytvárať vizuálne znázornenia častí pomocou softvéru CAD. 3D tvary je možné podľa potreby upravovať na obrazovke a program príležitostne vykonáva simulácie, aby určil, ako by dobre navrhnuté produkty fungovali v praxi.
Akonáhle je návrh CAD hotový, premení sa na „G-kód“, ktorý je v podstate súborom pokynov pre CNC stroj pomocou softvéru počítačom podporovanej výroby (CAM). Samotný stroj nedokáže porozumieť trojrozmerným (3D) tvarom rovnakým spôsobom ako človek, ale dokáže porozumieť súborom priamočiarych inštrukcií, ktoré po vykonaní nakoniec vyústia do vývoja 3D tvaru.
G-kód poskytuje pokyny, kedy, kde a ako rýchlo by mali motory strojov fungovať. Tieto motory riadia stroj tak, aby mohol odoberať materiál zo správnych častí podľa pokynov G-kódu. artefakt.
Ak boli dodržané všetky pokyny, výsledkom bude úplný diel, ktorý sa zhoduje s pôvodným návrhom vytvoreným v programe CAD. Komponent sa potom môže vylepšiť, použiť na zamýšľanú funkciu alebo opakovane vyrobiť.
Inžinier vytvára komponent pomocou CAD softvéru G-kód sa používa na transformáciu dizajnu. G-kód určuje nástroj Nástrojom sa odstráni materiál obrobku > Práca je dokončená čiastočne.
Výhody CNC obrábania
CNC obrábanie je výrobný proces, ktorý je široko používaný pre prototypy a výrobné diely. Je to spôsobené niekoľkými faktormi, vrátane nákladov, času a špecifickej mechanickej výhody obrábanej časti.
Precision
Pretože CNC stroje sa riadia počítačovými pokynmi, sú mimoriadne presné – presnejšie ako aj ten najkvalifikovanejší ľudský inžinier. Väčšina CNC strojov má presnosť približne 0,02 mm, čo znamená, že zložité diely je možné vyrábať s veľmi úzkymi toleranciami.
Eliminácia chýb je pre výrobcov najvyššou prioritou a CNC stroje výrazne znižujú možnosť chýb.
Opakovateľnosť
Jednou zo skvelých vecí na výrobe dielov z počítačových inštrukcií je, že tieto inštrukcie možno opakovať bez toho, aby sa čokoľvek zmenilo. Pokiaľ je samotné zariadenie dobre udržiavané, CNC stroj môže replikovať rovnaké časti znova a znova.
S manuálnymi technikami je to oveľa ťažšie: aj tí najlepší mechanici sa zakaždým snažia vytvoriť dokonalú repliku.
Škálovateľnosť
Opakovateľnosť má tiež priaznivé účinky na zvýšenie výroby. Keďže obrábacie operácie možno opakovať viackrát (a v prípade potreby aj na viacerých strojoch), spoločnosti dokážu rýchlo premeniť jeden prototyp na stotisíc rovnakých dielov.
Výrobcovia môžu kopírovať opracované diely donekonečna, pokiaľ digitálne súbory zostanú v bezpečí.
Low cena práce
Hoci existujú etické hľadiská pre všetky automatizované práce, používanie CNC strojov môže znížiť výrobné náklady v porovnaní s tradičným obrábaním. Keď je G-kód vytvorený a odoslaný do stroja, môže byť ponechaný bez dozoru.
Samozrejme, zníženie spracovateľskej práce nemusí nevyhnutne viesť k nadbytočnej pracovnej sile. Namiesto toho sa títo strojníci môžu rozhodnúť zamerať sa na to, aby súčiastka po opustení CNC stroja získala vynikajúcu povrchovú úpravu.
Všestrannosť
CNC stroje sú schopné manipulovať so širokou škálou materiálov a dokážu vytvárať celý rad zložitých tvarov. Ako také sa používajú v širokej škále rôznych komponentov, od automobilových dielov až po nádoby na potraviny.
Evytrvalosť
Väčšina CNC strojov môže pracovať 24/7 s relatívne jednoduchou údržbou. Pokiaľ sú rezné nástroje udržiavané a v prípade potreby vymieňané, CNC stroje môžu vykazovať pôsobivú výdrž, čo umožňuje rýchlu veľkoobjemovú výrobu.
Nevýhody CNC obrábania
Hoci CNC obrábanie sa používa pre širokú škálu aplikácií, nie je vhodné pre všetky výrobné úlohy. Jeho obmedzenia siahajú od geometrických obmedzení až po nákladové faktory.
Cost
CNC stroje sú oveľa drahšie zariadenia ako ručné stroje a to sa odráža aj na cene CNC obrábaných dielov. Keď sa však CNC rozšíri, tento cenový rozdiel sa bude zmenšovať.
Nákladový faktor tiež do značnej miery závisí od objemu. Pre jednorazové diely môže byť 3D tlač lacnejšou alternatívou k CNC obrábaniu; v prípade stoviek tisíc dielov môže byť výrobný proces vo veľkom meradle, ako je vstrekovanie, nákladovo efektívnejší.
Máte nejaké konkrétne otázky týkajúce saCNC Obrábacie služby? Kontaktujte Yogie!Naši obchodní technici s vami budú spolupracovať od začiatku do konca, aby zabezpečili, že váš projekt bude dokončený podľa vašich požiadaviek.
tiežJogínje profesionálny výrobca preŤažobné zariadenia, CNC obrábacie stroje, aČasti strojovuž viac ako 20 rokov.
