Präzisiounsveraarbechtung ass e Prozess fir Material aus engem Werkstéck ze läschen wärend enker Toleranzofschloss hält. D'Präzisiounsmaschinn huet vill Aarte, abegraff Fräsen, Dréien an elektresch Entladungsmaschinn. Eng Präzisiounsmaschinn haut gëtt allgemeng kontrolléiert mat engem Computer Numerical Controls (CNC).
Bal all Metallprodukter benotze Präzisiounsveraarbechtung, sou wéi vill aner Materialer wéi Plastik an Holz. Dës Maschinne gi vu spezialiséierten an ausgebilte Maschinisten bedriwwen. Fir datt de Schneidinstrument seng Aarbecht maache muss, muss se an déi spezifizéiert Richtunge geréckelt ginn fir de richtege Schnëtt ze maachen. Dës primär Bewegung gëtt "Schneidgeschwindegkeet" genannt. D'Stéckstéck kann och geréckelt ginn, bekannt als déi sekundär Bewegung vum "Feed". Zesumme kënnen dës Bewegungen an d'Schärft vum Schneidinstrument d'Präzisiounsmaschinn funktionnéieren.
Qualitéits Präzisiounsveraarbechtung erfuerdert d'Fäegkeet extrem spezifesch Blueprints ze verfollegen gemaach vu CAD (Computer aided Design) oder CAM (Computer aided Manufacturing) Programmer wéi AutoCAD an TurboCAD. D'Software kann hëllefen déi komplex, dreidimensional Diagrammer oder Konturen ze produzéieren déi gebraucht gi fir en Tool, eng Maschinn oder en Objet ze fabrizéieren. Dës Blueprints musse mat groussen Detailer agehale ginn fir sécherzestellen datt e Produkt seng Integritéit behält. Wärend déi meescht Präzisiounsveraarbechtungsfirmen mat enger Form vu CAD/CAM Programmer schaffen, schaffe se ëmmer nach mat handgemoolte Skizzen an den initialen Phasen vun engem Design.
Präzisiounsveraarbechtung gëtt op enger Zuel vu Materialien benotzt, dorënner Stol, Bronze, Grafit, Glas a Plastik fir nëmmen e puer ze nennen. Ofhängeg vun der Gréisst vum Projet an de benotzt Materialien, gi verschidde Präzisiounsveraarbechtungsinstrumenter benotzt. All Kombinatioun vun Dréibänk, Fräsmaschinnen, Buerpressen, Seeën a Schleifmaschinnen, a souguer Héichgeschwindeg Roboter kënne benotzt ginn. D'Loftfaartindustrie kann Héichgeschwindegkeetveraarbechtung benotzen, wärend eng Holzwierk-Toolindustrie Fotokemikalesch Ätz- a Fräiprozesser ka benotzen. Den Ausbroch vun engem Run, oder eng spezifesch Quantitéit vun engem bestëmmten Artikel, kann an Dausende sinn, oder nëmmen e puer sinn. Präzisiounsveraarbechtung erfuerdert dacks d'Programméiere vun CNC Apparater wat heescht datt se Computer numeresch kontrolléiert sinn. Den CNC Apparat erlaabt exakt Dimensiounen ze verfollegen wärend dem Laf vun engem Produkt.
Fräsen ass de Veraarbechtungsprozess fir Rotary Cutter ze benotzen fir Material aus engem Werkstéck ze läschen andeems de Cutter an de Werkstéck an enger bestëmmter Richtung gefouert gëtt (oder gefiddert gëtt). De Cutter kann och an engem Wénkel relativ zur Achs vum Tool gehal ginn. Milling deckt eng grouss Varietéit u verschiddenen Operatiounen a Maschinnen, op Skalen vu klengen eenzelnen Deeler bis grouss, schwéier Pflichtbandefräsen. Et ass ee vun de meescht benotzte Prozesser fir personaliséiert Deeler op präzis Toleranzen ze machen.
Fräsen kann mat enger breeder Palette u Maschinnengeschirer gemaach ginn. Déi ursprénglech Klass vu Maschinnengereien fir Fräsen war d'Fräismaschinn (dacks eng Mill genannt). Nom Advent vu Computer numerescher Kontroll (CNC) hu Fräsmaschinnen sech zu Veraarbechtungszentren entwéckelt: Fräsmaschinne vergréissert vun automateschen Toolwechsler, Toolmagazinnen oder Karussellen, CNC Fäegkeet, Killmëttel Systemer, an Uschloss. Fräiszentren ginn allgemeng als vertikal Veraarbechtungszentren (VMCs) oder horizontal Maschinnzentren (HMCs) klasséiert.
D'Integratioun vu Fräsen an Dréiëmfeld, a vice versa, ugefaang mat Live Tooling fir Dréibänk an heiansdo Notzung vu Millen fir Dréiaarbechten. Dëst huet zu enger neier Klass vu Maschinninstrumenter gefouert, Multitasking Maschinnen (MTMs), déi Zweck gebaut sinn fir Fräsen an Dréie bannent der selwechter Aarbecht Enveloppe ze erliichteren.
Fir Designingenieuren, R & D Équipen, an Hiersteller déi ofhängeg vum Deelquell ofhänken, Präzisioun CNC Veraarbechtung erlaabt d'Schafung vu komplexe Deeler ouni zousätzlech Veraarbechtung. Tatsächlech mécht Präzisioun CNC Veraarbechtung et dacks méiglech fir fäerdeg Deeler op enger eenzeger Maschinn ze maachen.
De Veraarbechtungsprozess läscht Material a benotzt eng breet Palette vu Schneidinstrumenter fir de finalen, an dacks héich komplexen, Design vun engem Deel ze kreéieren. Den Präzisiounsniveau gëtt verbessert duerch d'Benotzung vu Computer numerescher Kontroll (CNC), déi benotzt gëtt fir d'Kontroll vun de Veraarbechtungsinstrumenter ze automatiséieren.
D'Roll vum "CNC" bei der Präzisiounsveraarbechtung
Benotzt kodéiert Programméierungsinstruktiounen, Präzisioun CNC Veraarbechtung erlaabt e Werkstéck ze schneiden a geformt ze ginn ouni manuell Interventioun vun engem Maschinnebedreiwer.
Mat engem Computer aided Design (CAD) Modell vun engem Client geliwwert, benotzt en Expert Maschinist computer aided Manufacturing Software (CAM) fir d'Instruktiounen ze kreéieren fir den Deel ze machen. Baséierend op dem CAD Modell, bestëmmt d'Software wat Tool Weeër gebraucht ginn a generéiert de Programméierungscode deen der Maschinn seet:
■ Wat sinn déi richteg RPM- a Fudderraten
■ Wéini a wou een den Tool an/oder de Werkstéck beweegt
■ Wéi déif ze schneiden
■ Wéini fir Killmëttel ze gëllen
■ All aner Faktoren am Zesummenhang mat Geschwindegkeet, Feedrate, a Koordinatioun
En CNC Controller benotzt dann de Programméierungscode fir d'Beweegunge vun der Maschinn ze kontrolléieren, automatiséieren an iwwerwaachen.
Haut ass CNC eng agebaute Feature vun enger breeder Palette vun Ausrüstung, vu Dréibänk, Mills, a Router bis EDM (elektresch Entladungsmaschinn), Laser, a Plasmaschneider. Zousätzlech zum Automatiséiere vum Veraarbechtungsprozess a Präzisioun ze verbesseren, eliminéiert CNC manuell Aufgaben a befreit Maschiniste fir verschidde Maschinnen zur selwechter Zäit ze kontrolléieren.
Zousätzlech, eemol en Toolwee entworf gouf an eng Maschinn programméiert ass, kann en en Deel all Kéier lafen. Dëst bitt en héijen Niveau vu Präzisioun a Widderhuelbarkeet, wat ofwiesselnd de Prozess héich kaschteffektiv a skalierbar mécht.
Materialien déi veraarbecht ginn
E puer Metaller déi allgemeng veraarbecht ginn enthalen Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Stol, Titan, an Zink. Zousätzlech kënnen Holz, Schaum, Glasfaser a Plastik wéi Polypropylen och verschafft ginn.
Tatsächlech ka bal all Material mat Präzisioun CNC Veraarbechtung benotzt ginn - natierlech, ofhängeg vun der Uwendung a senge Viraussetzungen.
E puer Virdeeler vu Präzisioun CNC Veraarbechtung
Fir vill vun de klengen Deeler a Komponenten, déi an enger breeder Palette vun hiergestallt Produkter benotzt ginn, ass Präzisioun CNC Veraarbechtung dacks d'Fabrikatiounsmethod vun der Wiel.
Wéi bei bal allen Ausschneiden a Veraarbechtungsmethoden, behuelen verschidde Materialien sech anescht, an d'Gréisst a Form vun engem Komponent hunn och e groussen Impakt op de Prozess. Wéi och ëmmer bitt de Prozess vu Präzisioun CNC Veraarbechtung Virdeeler iwwer aner Veraarbechtungsmethoden.
Dat ass well CNC Maschinn fäeg ass ze liwweren:
■ En héije Grad vun Deelkomplexitéit
■ Enge Toleranzen, typesch vun ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) bis ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Aussergewéinlech glat Uewerflächen, abegraff personaliséiert Ofschloss
■ Widderhuelbarkeet, och bei héije Bänn
Wärend e qualifizéierten Maschinist eng manuell Dréibänk benotzt fir e Qualitéitsdeel a Quantitéiten vun 10 oder 100 ze maachen, wat geschitt wann Dir 1.000 Deeler braucht? 10.000 Deeler? 100,000 oder eng Millioun Deeler?
Mat Präzisioun CNC Veraarbechtung kënnt Dir d'Skalierbarkeet a Geschwindegkeet kréien, déi fir dës Zort Héichvolumenproduktioun gebraucht gëtt. Zousätzlech gëtt déi héich Widderhuelbarkeet vu Präzisioun CNC Veraarbechtung Iech Deeler déi all d'selwecht sinn vun Ufank bis Enn, egal wéi vill Deeler Dir produzéiert.
Et ginn e puer ganz spezialiséiert Methode fir CNC Veraarbechtung, abegraff Drot EDM (elektresch Entladungsmaschinn), additiv Veraarbechtung, an 3D Laser Dréckerei. Zum Beispill benotzt Drot EDM konduktive Materialien -typesch Metaller -an elektresch Entladungen fir e Werkstéck a komplizéiert Formen ze erodéieren.
Wéi och ëmmer, hei wäerte mir eis op d'Fräis- an Dréiungsprozesser fokusséieren - zwou subtraktiv Methoden déi wäit verfügbar sinn a dacks fir Präzisioun CNC Veraarbechtung benotzt ginn.
Fräsen vs.
Fräsen ass e Veraarbechtungsprozess deen e rotéierend, zylindrescht Schneidinstrument benotzt fir Material ze läschen a Formen ze kreéieren. Fräisausrüstung, bekannt als Mëllech oder Veraarbechtungszentrum, erfëllt en Universum vu komplexe Deelgeometrien op e puer vun de gréissten Objeten, déi machinéiert sinn.
Eng wichteg Charakteristik vu Fräsen ass datt d'Werkstéck stationär bleift wärend de Schneidinstrument dréint. An anere Wierder, op enger Millen beweegt sech dat rotéierend Schneidinstrument um Werkstéck, dat op engem Bett fixéiert bleift.
Dréien ass de Prozess fir e Werkstéck ze schneiden oder ze formen op Ausrüstung genannt Dréibänk. Normalerweis dréint de Dréibänk d'Werkstéck op enger vertikaler oder horizontaler Achs wärend e fixt Schneidinstrument (dat kann oder vläicht net dréint) laanscht déi programméiert Achs beweegt.
D'Instrument kann net kierperlech ronderëm den Deel goen. D'Material rotéiert, wat den Tool erlaabt déi programméiert Operatiounen auszeféieren. (Et gëtt eng Ënnergrupp vu Dréibänk an deenen d'Tools ronderëm e spool gefidderten Drot dréinen, awer dat ass net hei ofgedeckt.)
Beim Dréien, am Géigesaz zum Fräsen, dréint d'Werkstéck. D'Deelstéck dréit d'Spindel vum Dréibänk an d'Schneidinstrument gëtt a Kontakt mam Werkstéck bruecht.
Manuell vs CNC Veraarbechtung
Wärend béid Mills a Dréibänk a manuellen Modeller verfügbar sinn, si CNC Maschinnen méi passend fir Zwecker vun der Fabrikatioun vu klengen Deeler - bitt Skalierbarkeet a Widderhuelbarkeet fir Uwendungen déi eng grouss Volumenproduktioun vun enge Toleranzdeeler erfuerderen.
Zousätzlech fir einfach 2-Achs Maschinnen ze bidden an deenen d'Tool an den X an Z Axen beweegt, enthält Präzisioun CNC Ausrüstung Multi-Achs Modeller an deenen d'Workpiece och ka réckelen. Dëst ass am Géigesaz zu enger Dréibänk wou d'Werkstéck limitéiert ass op Spannen an d'Tools bewegen fir déi gewënscht Geometrie ze kreéieren.
Dës Multi-Achs Konfiguratiounen erlaben d'Produktioun vu méi komplexe Geometrien an enger eenzeger Operatioun, ouni zousätzlech Aarbecht vum Maschinnoperateur ze erfuerderen. Dëst mécht et net nëmme méi einfach komplex Deeler ze produzéieren, awer reduzéiert oder eliminéiert och d'Chance vum Bedreiwerfehler.
Zousätzlech suergt d'Benotzung vum Héichdrockkühler mat Präzisioun CNC Veraarbechtung datt Chips net an d'Aarbecht kommen, och wann Dir eng Maschinn mat enger vertikal orientéierter Spindel benotzt.
CNC Mills
Verschidde Fräsmaschinne variéieren an hire Gréissten, Achsekonfiguratiounen, Fütteraten, Schneidgeschwindegkeet, d'Fräserführungsrichtung an aner Charakteristiken.
Wéi och ëmmer, CNC Mills benotzen all eng rotéierend Spindel fir ongewollt Material ze schneiden. Si gi benotzt fir haart Metaller wéi Stol an Titan ze schneiden awer kënnen och mat Materialer wéi Plastik an Al benotzt ginn.
CNC Mills si fir Widderhuelbarkeet gebaut a kënne fir alles vu Prototyping bis zu héijer Volumenproduktioun benotzt ginn. High-End Präzisioun CNC Mills ginn dacks benotzt fir enk Toleranzaarbechte wéi d'Frënnung vu Feine Stierwen a Schimmel.
Wärend CNC Fräsen e schnelle Wendung liwweren, erstellt als gemälte Veraarbechtung Deeler mat sichtbare Toolmarken. Et kann och Deeler mat e puer schaarfe Kanten a Gromperen produzéieren, sou datt zousätzlech Prozesser erfuerderlech sinn wann Kanten a Gräser inakzeptabel si fir dës Features.
Natierlech wäerten Deburring -Tools, déi an der Sequenz programméiert sinn, ofbriechen, och wann se normalerweis 90% vun der fäerdeger Fuerderung erreechen am meeschten, e puer Funktiounen hannerloossen fir déi lescht Handveraarbechtung.
Wat d'Uewerflächenfinish ugeet, et ginn Tools déi net nëmmen en akzeptablen Uewerflächenofschloss produzéieren, awer och e spigelähnlechen Ofschloss op Portiounen vum Aarbechtsprodukt.
Zorte vun CNC Mills
Déi zwou Basistypen vu Fräsmaschinnen si bekannt als vertikal Veraarbechtungszentren an horizontalen Veraarbechtungszentren, wou de primären Ënnerscheed an der Orientéierung vun der Maschinnespindel ass.
E vertikal Veraarbechtungszentrum ass eng Millen an där d'Spindelachs an eng Z-Achs Richtung ausgeriicht ass. Dës vertikal Maschinne kënne weider an zwou Aarte opgedeelt ginn:
■ Bettmillen, an där d'Spindel parallel zu senger eegener Achs beweegt, während den Dësch senkrecht op d'Achs vun der Spindel beweegt
■ Turret Mills, an där d'Spindel stationär ass an den Dësch geréckelt gëtt sou datt et ëmmer senkrecht a parallel zu der Achs vun der Spindel wärend der Schneidoperatioun ass
An engem horizontalen Veraarbechtungszentrum ass d'Spindelachs vun der Mill an enger Y-Achs Richtung ausgeriicht. Déi horizontal Struktur heescht datt dës Millen éischter méi Plaz um Maschinnebuedem huelen; si sinn och allgemeng méi schwéier a méi staark wéi vertikal Maschinnen.
Eng horizontal Mill gëtt dacks benotzt wann e besseren Uewerflächenofschloss erfuerderlech ass; dat ass well d'Orientéierung vun der Spindel heescht datt d'Schneidchips natierlech falen a liicht ewechgeholl ginn. (Als en zousätzleche Virdeel hëlleft effizient Chip Entfernung fir d'Liewensdauer ze erhéijen.)
Am Allgemengen si vertikal Veraarbechtungszentren méi verbreed well se sou mächteg kënne sinn wéi horizontal Bearbeitungszentren a kënne ganz kleng Deeler handhaben. Zousätzlech hunn vertikal Zentren e méi klenge Foussofdrock wéi horizontale Veraarbechtungszentren.
Multi-Achs CNC Mills
Präzisioun CNC Müllzentren si mat multiple Axen verfügbar. Eng 3-Achs Mill benotzt d'X-, Y- an Z-Axen fir eng grouss Villfalt vun Aarbechten. Mat enger 4-Achs Mill kann d'Maschinn op enger vertikaler an horizontaler Achs rotéieren an d'Werkstéck réckelen fir méi kontinuéierlech Veraarbechtung z'erméiglechen.
Eng 5-Achs Mill huet dräi traditionell Axen an zwou zousätzlech Rotatiounsachs, wat et erméiglecht de Werkstéck ze rotéieren wéi de Spindelkop ronderëm et beweegt. Dëst erlaabt fënnef Säiten vun engem Werkstéck ze machen ouni d'Werkstéck ofzehuelen an d'Maschinn zréckzestellen.
CNC Dréibänk
Eng Dréibänk - och en Dréizentrum genannt - huet eng oder méi Spindelen, an X an Z Axen. D'Maschinn gëtt benotzt fir e Werkstéck op senger Achs ze rotéieren fir verschidde Schneid- a Gestaltungsoperatiounen auszeféieren, mat enger breeder Palette vun Tools um Werkstéck.
CNC Dréibänk, déi och Live Action Tooling Dréibänk genannt ginn, sinn ideal fir symmetresch zylindresch oder kugelfërmeg Deeler ze kreéieren. Wéi CNC Mills, kënnen CNC Drehmaschinnen méi kleng Operatioune wéi Prototyping handhaben awer kënnen och ageriicht ginn fir héich Widderhuelbarkeet, ënnerstëtzen héich Volumen Produktioun.
CNC Dréibänk kënnen och ageriicht ginn fir relativ handsfräi Produktioun, déi se wäit an d'Automobil, Elektronik, Raumfaart, Roboter, a medizinesch Geräterindustrie benotzt.
Wéi funktionéiert en CNC Dréibänk
Mat engem CNC Dréibänk gëtt eng eidel Bar mat Lagermaterial an de Chuck vun der Spindel vun der Dréibänk gelueden. Dëse Chuck hält d'Werkstéck op der Plaz wärend d'Spindel rotéiert. Wann d'Spindel déi erfuerderlech Geschwindegkeet erreecht, gëtt e stationär Schneidinstrument a Kontakt mam Werkstéck bruecht fir Material ze läschen an déi richteg Geometrie z'erreechen.
Eng CNC Dréibänk kann eng Zuel vun Operatiounen ausféieren, sou wéi Bueraarbechten, threading, langweileg, reaming, vis -à -vis, a konisch Dréien. Verschidde Operatiounen erfuerderen Toolännerungen a kënnen d'Käschte an d'Installatiounszäit erhéijen.
Wann all déi erfuerderlech Veraarbechtungsoperatioune fäerdeg sinn, gëtt den Deel aus dem Stock geschnidden fir weider Veraarbechtung, wann néideg. Den CNC Dréibänk ass dann prett d'Operatioun ze widderhuelen, mat wéineg oder guer keng zousätzlech Opstellungszäit normalerweis tëscht gebraucht.
CNC Dréibänk kënnen och eng Vielfalt vun automatesche Barfütterer aménagéieren, wat d'Quantitéit vum manuellen Rohmaterialhanterung reduzéiert a Virdeeler bitt wéi folgend:
■ Reduzéiert d'Zäit an d'Ustrengung vum Maschinnebedreiwer
■ Ënnerstëtzt de Barstock fir Vibrationen ze reduzéieren déi d'Präzisioun negativ beaflosse kënnen
■ Loosst d'Maschinn op optimal Spindelgeschwindegkeet funktionnéieren
■ Iwwergangszäiten minimiséieren
■ Materialoffall reduzéieren
Zorte vun CNC Dréibänk
Et ginn eng Zuel vun verschiddenen Aarte vu Dréibänk, awer déi heefegst sinn 2-Achs CNC Dréibänk a China-Stil automatesch Dréibänk.
Déi meescht CNC China Dréibänk benotzen eng oder zwee Haaptspindelen plus eng oder zwee zréck (oder sekundär) Spindelen, mat Rotary Transfer verantwortlech fir déi fréier. D'Haaptspindel fiert déi primär Veraarbechtungsoperatioun aus, mat der Hëllef vun engem Guidebus.
Zousätzlech kommen e puer China-Stil Dréibänk mat engem zweeten Toolkop ausgestatt deen als CNC Mill funktionnéiert.
Mat engem CNC China-Stil automatesche Dréibänk, gëtt d'Lagermaterial duerch e Rutschkappespindel an e Führbüsch gefüttert. Dëst erlaabt den Tool d'Material méi no beim Punkt ze schneiden wou d'Material ënnerstëtzt gëtt, wat d'China Maschinn besonnesch gutt mécht fir laang, schlank gedréckt Deeler a fir Mikromaschinen.
Multi-Achs CNC Wendungszentren a China-Stil Dréibänk kënne verschidde Veraarbechtungsoperatioune mat enger eenzeger Maschinn erfëllen. Dëst mécht hinnen eng kosteneffektiv Optioun fir komplex Geometrie déi soss verschidde Maschinnen oder Toolännerunge benotze mat Ausrüstung wéi eng traditionell CNC Millen.