Pemesinan ketepatan adalah proses untuk menghapuskan bahan dari bahan kerja semasa memegang kemasan toleransi yang dekat. Mesin ketepatan mempunyai banyak jenis, termasuk penggilingan, perubahan dan pemesinan pelepasan elektrik. Mesin ketepatan hari ini biasanya dikawal menggunakan kawalan berangka komputer (CNC).
Hampir semua produk logam menggunakan pemesinan ketepatan, seperti banyak bahan lain seperti plastik dan kayu. Mesin -mesin ini dikendalikan oleh ahli mesin yang khusus dan terlatih. Agar alat pemotong untuk melakukan tugasnya, ia mesti dipindahkan ke arah yang ditentukan untuk membuat potongan yang betul. Pergerakan utama ini dipanggil "kelajuan pemotongan." Kerja juga boleh dipindahkan, yang dikenali sebagai gerakan sekunder "makanan." Bersama -sama, gerakan dan ketajaman alat pemotongan membolehkan mesin ketepatan beroperasi.
Pemesinan ketepatan yang berkualiti memerlukan keupayaan untuk mengikuti cetak biru yang sangat spesifik yang dibuat oleh program CAD (reka bentuk dibantu komputer) atau program pembuatan CAM (pembuatan komputer) seperti AutoCAD dan TurboCAD. Perisian ini dapat membantu menghasilkan gambarajah atau garis besar yang kompleks atau garis besar yang diperlukan untuk pengilang alat, mesin atau objek. Pelan tindakan ini mesti dipatuhi dengan terperinci untuk memastikan produk mengekalkan integriti. Walaupun kebanyakan syarikat pemesinan ketepatan bekerja dengan beberapa bentuk program CAD/CAM, mereka masih sering bekerja dengan lakaran tangan dalam fasa awal reka bentuk.
Pemesinan ketepatan digunakan pada beberapa bahan termasuk keluli, gangsa, grafit, kaca dan plastik untuk menamakan beberapa. Bergantung pada saiz projek dan bahan yang akan digunakan, pelbagai alat pemesinan ketepatan akan digunakan. Mana-mana kombinasi bahan bubut, mesin penggilingan, penekan gerudi, gergaji dan penggiling, dan juga robotik berkelajuan tinggi boleh digunakan. Industri aeroangkasa boleh menggunakan pemesinan halaju yang tinggi, sementara industri pembuatan alat kayu mungkin menggunakan proses etsa dan penggilingan foto-kimia. Yang keluar dari larian, atau kuantiti tertentu dari mana -mana item tertentu, boleh berjumlah beribu -ribu, atau hanya beberapa. Pemesinan ketepatan sering memerlukan pengaturcaraan peranti CNC yang bermaksud mereka dikawal secara numerik. Peranti CNC membolehkan dimensi yang tepat untuk diikuti sepanjang larian produk.
Pengilangan adalah proses pemesinan menggunakan pemotong berputar untuk mengeluarkan bahan dari bahan kerja dengan memajukan (atau memberi makan) pemotong ke dalam bahan kerja pada arah tertentu. Pemotong juga boleh diadakan pada sudut relatif terhadap paksi alat. Pengilangan meliputi pelbagai operasi dan mesin yang berbeza, pada skala dari bahagian individu kecil ke operasi penggilingan geng yang besar dan berat. Ia adalah salah satu proses yang paling biasa digunakan untuk pemesinan bahagian tersuai untuk toleransi yang tepat.
Pengilangan boleh dilakukan dengan pelbagai alat mesin. Kelas asal alat mesin untuk penggilingan adalah mesin penggilingan (sering dipanggil kilang). Selepas kedatangan Kawalan Berangka Komputer (CNC), mesin penggilingan berkembang menjadi pusat pemesinan: mesin penggilingan ditambah dengan penukar alat automatik, majalah alat atau karusel, keupayaan CNC, sistem penyejuk, dan kandang. Pusat pengilangan umumnya diklasifikasikan sebagai pusat pemesinan menegak (VMCs) atau pusat pemesinan mendatar (HMCs).
Penyepaduan penggilingan ke dalam persekitaran yang berubah -ubah, dan sebaliknya, bermula dengan alat langsung untuk pelarik dan penggunaan kilang sekali -sekala untuk beralih operasi. Ini membawa kepada kelas alat mesin baru, mesin multitasking (MTMS), yang dibina untuk memudahkan penggilingan dan beralih dalam sampul kerja yang sama.
Bagi jurutera reka bentuk, pasukan R & D, dan pengeluar yang bergantung kepada penyumberan bahagian, pemesinan CNC ketepatan membolehkan penciptaan bahagian kompleks tanpa pemprosesan tambahan. Malah, pemesinan CNC ketepatan sering memungkinkan bahagian siap dibuat pada mesin tunggal.
Proses pemesinan menghilangkan bahan dan menggunakan pelbagai alat pemotongan untuk mencipta reka bentuk akhir, dan sering sangat kompleks, sebahagiannya. Tahap ketepatan dipertingkatkan melalui penggunaan kawalan berangka komputer (CNC), yang digunakan untuk mengautomasikan kawalan alat pemesinan.
Peranan "CNC" dalam pemesinan ketepatan
Menggunakan arahan pengaturcaraan berkod, Precision CNC Pemesinan membolehkan bahan kerja dipotong dan dibentuk kepada spesifikasi tanpa campur tangan manual oleh pengendali mesin.
Model Reka Bentuk Pembantu Komputer (CAD) yang disediakan oleh Pelanggan, ahli mesin pakar menggunakan perisian pembuatan komputer (CAM) untuk membuat arahan untuk pemesinan bahagian. Berdasarkan model CAD, perisian menentukan laluan alat yang diperlukan dan menghasilkan kod pengaturcaraan yang memberitahu mesin:
■ Apakah rpms dan kadar suapan yang betul
■ Bila dan di mana untuk menggerakkan alat dan/atau bahan kerja
■ Seberapa jauh untuk dipotong
■ Bila hendak memohon penyejuk
■ Sebarang faktor lain yang berkaitan dengan kelajuan, kadar suapan, dan koordinasi
Pengawal CNC kemudian menggunakan kod pengaturcaraan untuk mengawal, mengautomasikan, dan memantau pergerakan mesin.
Hari ini, CNC adalah ciri terbina dalam pelbagai peralatan, dari mesin bubut, kilang, dan router kepada EDM (pemesinan pelepasan elektrik), laser, dan mesin pemotong plasma. Di samping mengautomasikan proses pemesinan dan meningkatkan ketepatan, CNC menghapuskan tugas -tugas manual dan membebaskan machinists untuk mengawasi pelbagai mesin yang berjalan pada masa yang sama.
Di samping itu, sebaik sahaja laluan alat telah direka dan mesin diprogramkan, ia boleh menjalankan bahagian beberapa kali. Ini memberikan tahap ketepatan dan kebolehulangan yang tinggi, yang pada gilirannya menjadikan proses ini sangat kos efektif dan berskala.
Bahan yang dimesin
Sesetengah logam yang biasanya dimesin termasuk aluminium, tembaga, gangsa, tembaga, keluli, titanium, dan zink. Di samping itu, kayu, busa, gentian kaca, dan plastik seperti polipropilena juga boleh dimesin.
Malah, hampir apa -apa bahan boleh digunakan dengan pemesinan CNC ketepatan - tentu saja, bergantung kepada permohonan dan keperluannya.
Beberapa kelebihan pemesinan CNC ketepatan
Bagi kebanyakan bahagian kecil dan komponen yang digunakan dalam pelbagai produk perkilangan, pemesinan CNC ketepatan sering merupakan kaedah fabrikasi pilihan.
Seperti yang berlaku hampir semua kaedah pemotongan dan pemesinan, bahan -bahan yang berbeza berkelakuan berbeza, dan saiz dan bentuk komponen juga mempunyai kesan yang besar terhadap proses tersebut. Walau bagaimanapun, secara amnya proses pemesinan CNC ketepatan menawarkan kelebihan ke atas kaedah pemesinan lain.
Itu kerana pemesinan CNC mampu menyampaikan:
■ Tahap kerumitan bahagian yang tinggi
■ Toleransi yang ketat, biasanya dari ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) hingga ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Kemasan permukaan yang sangat licin, termasuk kemasan tersuai
■ Kebolehulangan, walaupun pada jumlah yang tinggi
Walaupun seorang machinist mahir boleh menggunakan pelarik manual untuk membuat bahagian yang berkualiti dalam kuantiti 10 atau 100, apa yang berlaku apabila anda memerlukan 1,000 bahagian? 10,000 bahagian? 100,000 atau sejuta bahagian?
Dengan pemesinan CNC ketepatan, anda boleh mendapatkan skalabiliti dan kelajuan yang diperlukan untuk jenis pengeluaran volum tinggi ini. Di samping itu, kebolehulangan yang tinggi ketepatan pemesinan CNC memberi anda bahagian yang sama dari awal hingga akhir, tidak kira berapa banyak bahagian yang anda hasilkan.
Terdapat beberapa kaedah pemesinan CNC yang sangat khusus, termasuk EDM dawai (pemesinan pelepasan elektrik), pemesinan tambahan, dan percetakan laser 3D. Sebagai contoh, Wire EDM menggunakan bahan konduktif -biasanya logam -dan pelepasan elektrik untuk mengikis bahan kerja ke dalam bentuk yang rumit.
Walau bagaimanapun, di sini kita akan memberi tumpuan kepada proses penggilingan dan perubahan - dua kaedah subtractive yang tersedia secara meluas dan sering digunakan untuk pemesinan CNC ketepatan.
Penggilingan vs beralih
Pengilangan adalah proses pemesinan yang menggunakan alat pemotongan silinder yang berputar untuk menghilangkan bahan dan membuat bentuk. Peralatan penggilingan, yang dikenali sebagai kilang atau pusat pemesinan, mencapai alam semesta geometri bahagian kompleks pada beberapa objek machined machined terbesar.
Ciri penting penggilingan adalah bahawa bahan kerja tetap bergerak sementara alat pemotong berputar. Dalam erti kata lain, di kilang, alat pemotongan berputar bergerak di sekeliling bahan kerja, yang tetap tetap di tempat di atas katil.
Beralih adalah proses memotong atau membentuk bahan kerja pada peralatan yang dipanggil pelarik. Biasanya, pelarik berputar bahan kerja pada paksi menegak atau mendatar manakala alat pemotongan tetap (yang mungkin atau mungkin tidak berputar) bergerak di sepanjang paksi yang diprogramkan.
Alat ini tidak boleh pergi secara fizikal. Bahan berputar, yang membolehkan alat untuk melaksanakan operasi yang diprogramkan. .
Pada masa yang sama, tidak seperti penggilingan, bahan kerja berputar. Saham bahagian menghidupkan gelendong bubut dan alat pemotong itu dihubungkan dengan bahan kerja.
Manual vs pemesinan CNC
Walaupun kedua -dua kilang dan bubur boleh didapati dalam model manual, mesin CNC lebih sesuai untuk tujuan pembuatan bahagian kecil - menawarkan skalabilitas dan kebolehulangan untuk aplikasi yang memerlukan pengeluaran volum tinggi bahagian toleransi yang ketat.
Di samping menawarkan mesin 2 paksi mudah di mana alat bergerak dalam paksi x dan z, peralatan CNC ketepatan termasuk model pelbagai paksi di mana bahan kerja juga boleh bergerak. Ini berbeza dengan pelarik di mana bahan kerja terhad kepada berputar dan alat akan bergerak untuk membuat geometri yang dikehendaki.
Konfigurasi pelbagai paksi ini membolehkan pengeluaran geometri yang lebih kompleks dalam satu operasi, tanpa memerlukan kerja tambahan oleh pengendali mesin. Ini bukan sahaja menjadikannya lebih mudah untuk menghasilkan bahagian yang kompleks, tetapi juga mengurangkan atau menghapuskan kemungkinan kesilapan pengendali.
Di samping itu, penggunaan penyejuk tekanan tinggi dengan pemesinan CNC ketepatan memastikan bahawa cip tidak masuk ke dalam kerja-kerja, walaupun menggunakan mesin dengan spindle berorientasikan menegak.
CNC Mills
Mesin penggilingan yang berbeza berbeza -beza dalam saiz mereka, konfigurasi paksi, kadar suapan, kelajuan pemotongan, arah suapan penggilingan, dan ciri -ciri lain.
Walau bagaimanapun, secara umum, kilang CNC semua menggunakan gelendong berputar untuk memotong bahan yang tidak diingini. Mereka digunakan untuk memotong logam keras seperti keluli dan titanium tetapi juga boleh digunakan dengan bahan -bahan seperti plastik dan aluminium.
Kilang CNC dibina untuk berulang dan boleh digunakan untuk segala -galanya dari prototaip hingga pengeluaran jumlah yang tinggi. Kilang-kilang CNC ketepatan mewah sering digunakan untuk kerja toleransi yang ketat seperti penggilingan halus dan acuan.
Walaupun penggilingan CNC dapat menyampaikan pemulihan cepat, penamat AS-Milled mewujudkan bahagian-bahagian dengan tanda alat yang kelihatan. Ia juga boleh menghasilkan bahagian -bahagian dengan beberapa tepi tajam dan burrs, jadi proses tambahan mungkin diperlukan jika tepi dan burrs tidak dapat diterima untuk ciri -ciri tersebut.
Sudah tentu, alat deburring yang diprogramkan ke dalam urutan akan Deburr, walaupun biasanya mencapai 90% keperluan siap paling banyak, meninggalkan beberapa ciri untuk penamat tangan akhir.
Bagi kemasan permukaan, terdapat alat yang akan menghasilkan bukan sahaja kemasan permukaan yang boleh diterima, tetapi juga kemasan cermin seperti pada bahagian produk kerja.
Jenis kilang CNC
Kedua -dua jenis asas mesin penggilingan dikenali sebagai pusat pemesinan menegak dan pusat pemesinan mendatar, di mana perbezaan utama adalah dalam orientasi spindle mesin.
Pusat pemesinan menegak adalah kilang di mana paksi spindle diselaraskan dalam arah z-paksi. Mesin menegak ini boleh dibahagikan kepada dua jenis:
■ kilang katil, di mana gelendong bergerak selari dengan paksi sendiri manakala meja bergerak tegak lurus ke paksi spindle
■ kilang turret, di mana gelendong tidak bergerak dan meja dipindahkan supaya ia sentiasa tegak lurus dan selari dengan paksi spindle semasa operasi pemotongan
Di pusat pemesinan mendatar, paksi spindle kilang diselaraskan dalam arah paksi y. Struktur mendatar bermakna kilang -kilang ini cenderung mengambil lebih banyak ruang di lantai kedai mesin; Mereka juga umumnya lebih berat dan lebih berkuasa daripada mesin menegak.
Kilang mendatar sering digunakan apabila kemasan permukaan yang lebih baik diperlukan; Itu kerana orientasi gelendong bermakna cip pemotongan secara semulajadi jatuh dan mudah dikeluarkan. (Sebagai manfaat tambahan, penyingkiran cip yang cekap membantu meningkatkan kehidupan alat.)
Secara umum, pusat pemesinan menegak lebih lazim kerana mereka boleh menjadi kuat seperti pusat pemesinan mendatar dan boleh mengendalikan bahagian yang sangat kecil. Di samping itu, pusat menegak mempunyai jejak yang lebih kecil daripada pusat pemesinan mendatar.
Mills Mills Multi-Axis
Precision CNC Mill Centers boleh didapati dengan pelbagai paksi. Kilang 3 paksi menggunakan paksi X, Y, dan Z untuk pelbagai kerja. Dengan kilang 4 paksi, mesin boleh berputar pada paksi menegak dan mendatar dan gerakkan bahan kerja untuk membolehkan pemesinan yang lebih berterusan.
Kilang 5 paksi mempunyai tiga paksi tradisional dan dua paksi putaran tambahan, membolehkan bahan kerja diputar apabila kepala gelendong bergerak di sekelilingnya. Ini membolehkan lima sisi bahan kerja dimesin tanpa mengeluarkan bahan kerja dan menetapkan semula mesin.
CNC LATHES
A Lathe - juga dipanggil pusat perubahan - mempunyai satu atau lebih spindle, dan x dan z paksi. Mesin ini digunakan untuk memutar bahan kerja pada paksi untuk melakukan pelbagai operasi pemotongan dan membentuk, menggunakan pelbagai alat untuk bahan kerja.
Lathes CNC, yang juga dikenali sebagai pelukis alat tindakan langsung, sangat sesuai untuk mewujudkan bahagian silinder atau sfera simetri. Seperti kilang CNC, pelaut CNC boleh mengendalikan operasi yang lebih kecil seperti prototaip tetapi juga boleh ditubuhkan untuk kebolehulangan yang tinggi, menyokong pengeluaran volum yang tinggi.
Pelarik CNC juga boleh ditubuhkan untuk pengeluaran yang agak bebas tangan, yang menjadikannya digunakan secara meluas dalam industri automotif, elektronik, aeroangkasa, robotik, dan peranti perubatan.
Bagaimana pelarik CNC berfungsi
Dengan pelarik CNC, bar kosong bahan stok dimuatkan ke dalam gelendong pelaut. Chuck ini memegang bahan kerja di tempat sementara gelendong berputar. Apabila gelendong mencapai kelajuan yang diperlukan, alat pemotongan pegun dijalankan dengan bahan kerja untuk mengeluarkan bahan dan mencapai geometri yang betul.
A LATHE CNC boleh melakukan beberapa operasi, seperti penggerudian, threading, membosankan, reaming, menghadap, dan beralih tirus. Operasi yang berbeza memerlukan perubahan alat dan boleh meningkatkan kos dan masa persediaan.
Apabila semua operasi pemesinan yang diperlukan selesai, bahagian itu dipotong dari stok untuk pemprosesan selanjutnya, jika diperlukan. Lathe CNC kemudiannya bersedia untuk mengulangi operasi, dengan sedikit atau tidak ada masa persediaan tambahan yang biasanya diperlukan di antara.
CNC Lathes juga boleh menampung pelbagai pengumpan bar automatik, yang mengurangkan jumlah pengendalian bahan mentah manual dan memberikan kelebihan seperti yang berikut:
■ Kurangkan masa dan usaha yang diperlukan oleh pengendali mesin
■ Menyokong Barstock untuk mengurangkan getaran yang boleh menjejaskan ketepatan negatif
■ Benarkan alat mesin beroperasi pada kelajuan spindle optimum
■ Kurangkan masa perubahan
■ Mengurangkan sisa bahan
Jenis pelarik CNC
Terdapat beberapa jenis pelarik, tetapi yang paling biasa ialah pelan CNC 2-paksi dan pelarik automatik gaya China.
Kebanyakan CNC China Lathes menggunakan satu atau dua gelendong utama ditambah satu atau dua gelendong belakang (atau menengah), dengan pemindahan berputar yang bertanggungjawab untuk bekas. Spindle utama melakukan operasi pemesinan utama, dengan bantuan penyepit panduan.
Di samping itu, beberapa pelukis gaya China dilengkapi dengan kepala alat kedua yang beroperasi sebagai kilang CNC.
Dengan pelarik automatik gaya CNC China, bahan stok diberi makan melalui gelendong kepala gelongsor ke dalam sesendal panduan. Ini membolehkan alat untuk memotong bahan lebih dekat ke titik di mana bahan itu disokong, menjadikan mesin China sangat bermanfaat untuk bahagian yang panjang dan langsing dan untuk micromachining.
Multi-paksi CNC Centers dan gaya pelik gaya China boleh mencapai pelbagai operasi pemesinan menggunakan mesin tunggal. Ini menjadikan mereka pilihan kos efektif untuk geometri kompleks yang sebaliknya memerlukan pelbagai mesin atau perubahan alat menggunakan peralatan seperti kilang CNC tradisional.