El brotxat CNC és un procés de mecanitzat d'alta precisió i eficiència que utilitza la tecnologia de control numèric per ordinador (CNC) per crear característiques superficials complexes en diverses peces de treball. Implica el moviment alternatiu lineal d'una eina de tall especialitzada anomenada brotxa, que elimina progressivament material de la peça amb cada passada.
Què és el brotxat CNC?
El brotxat CNC es pot descriure com un procés de treball del metall que implica l'ús d'una eina de tall controlada per ordinador per guiar un brotxat de múltiples dents a través d'una peça de treball, donant lloc a característiques internes o externes complexes com ara ranures de xaveta, estries o dents d'engranatge. La raó per la qual el mètode continua sent important és perquè s'ha utilitzat per oferir acabats superficials d'alta qualitat amb toleràncies molt ajustades.
Tipus de màquines de brotxar CNC
Diferents configuracions pel que fa a la mida de les peces a mecanitzar, el tipus de brotxat necessari i els volums determinen les diverses formes disponibles per a les màquines de brotxat CNC. Els tipus comuns són:
1. Brotxadores CNC horitzontals
D'acord amb aquest mode, l'operació es produeix horitzontalment treballant en la feina realitzada a través de eixos muntats en ells. Les peces internes com ara ranures de xaveta, ranures i dents d'engranatges per a eixos o components cilíndrics es produeixen millor mitjançant màquines CNC horitzontals.
2. Brotxadores CNC verticals
Aquests sistemes tenen moviment vertical mentre eliminen l'excés de materials de les seves peces amb fulles de tall especials conegudes com a broques. Es poden utilitzar per produir caràcters exteriors juntament amb ranures de planitud i perfils per a objectes de forma irregular, com ara plaques planes fetes de metalls.
3. Centres de brotxat CNC
Els centres de brotxat CNC són màquines-eina que combinen diverses operacions de mecanitzat, com ara el fresat i el trepat, amb un moviment lineal tipus pistó del carro que porta l'utillatge que hi està connectat, permetent el processament complet de la peça en una sola configuració, maximitzant la seva eficiència i la reducció del temps de manipulació, respectivament.
4. Brotxadores CNC per a propòsits especials
Per a aplicacions o indústries de nínxol, poden existir dissenys especialitzats per a indústries específiques que requereixen certes formes, com ara talladores d'engranatges massives, entre d'altres, però que utilitzen la tecnologia de brotxat. Això podria implicar, per exemple, el mecanitzat d'engranatges grans en una línia de fabricació d'engranatges o estries en eixos estriats.
5. Accessoris de brotxat CNC
Les fresadores, tornejadores o màquines multitasca existents es poden modernitzar amb accessoris o mòduls de brotxat per donar-los capacitat de brotxat. Aquests accessoris representen una solució econòmica per afegir capacitats de brotxat a instal·lacions ja establertes, mantenint alhora un baix cost d'operació.
Característiques del brotxat
1) Alta productivitat. Les broques funcionen amb diverses dents simultàniament i, després d'una passada, poden realitzar desbast i acabat.
(2) Alta durabilitat de la brotxa. La velocitat de brotxat és modesta, el gruix de cada dent de tall és baix; en conseqüència, la força de tall aplicada també disminueix insignificantment i redueix la calor generada pel tall.
(3) Alta precisió de mecanitzat. Un grau de tolerància de mida de brotxat generalment oscil·la entre IT8 i IT6 i una rugositat de Ra 0.8 ~ 0.1 μm.
(4) Només abordant un moviment principal (moviment lineal), estructura senzilla i fàcil d'operar.
( 5) Àmplia gamma de mecanitzat. El brotxat pot processar forats rodons passants, així com qualsevol altra forma complexa, com ara superfícies planes sense obstacles per a superfícies externes, però no pot completar forats esglaonats, forats no passants o forats de paret fina.
(6) Abordar un cost elevat, aguditzar la complexitat, a més de l'estandardització i l'especificació de les peces, en la producció de lots petits d'una sola peça rarament s'aplica.
Eines de brotxat per a màquines CNC
Eines de brotxat per a màquines CNC
En les operacions de brotxat CNC, hi ha eines de brotxat especialitzades que estan dissenyades per treballar amb màquines CNC. Aquestes eines consten d'una barra o un suport capaç de subjectar fermament una inserció o la brotxa. A més, aquest tall està format per una sèrie de dents que creixen progressivament de mida i prenen material a mesura que passen.
Materials i recobriments per a eines
Els materials durs i resistents al desgast utilitzats en la fabricació d'eines de brotxat inclouen l'acer d'alta velocitat (HSS) i els carburs cimentats. El tipus HSS està pensat per mecanitzar peces relativament més toves, mentre que els de carbur cimentat són adequats per a materials més durs, com ara aplicacions abrasives. A més, aquestes eines poden estar recobertes amb recobriments de pel·lícula fina avançats com ara nitrur de titani (TiN), nitrur de titani i alumini (AlTiN), entre d'altres, per millorar el seu rendiment, la vida útil de l'eina i la resistència al desgast.
Vida útil i manteniment de l'eina
Diferents factors determinen la vida útil de les eines de brotxat, com ara el material de la peça, els paràmetres de tall i fins i tot el bon manteniment de l'eina. S'obté una garantia de rendiment constant mitjançant un manteniment adequat, com ara la inspecció regular, l'afilat i la substitució de les dents desgastades o danyades, que garanteixen el màxim aprofitament d'aquestes eines al llarg del temps.
Avantatges del brotxat CNC
Alta precisió i acabat superficial consistent
La capacitat de produir acabats superficials interns o externs altament precisos i consistents és un dels principals avantatges del brotxat CNC. En comparació amb altres processos de mecanitzat, aquest mètode proporciona un millor acabat superficial amb toleràncies ajustades que eliminen qualsevol necessitat d'operacions d'acabat addicionals.
Alts índexs d'eliminació de material
Amb altes taxes d'eliminació de material, el brotxat CNC és un procés eficient per a grans volums de producció. Aquest procés és particularment útil per crear socavats profunds, formes internes complexes i perfils complexos que serien impossibles o massa difícils de fer amb tècniques de mecanitzat tradicionals.
Versatilitat en la compatibilitat de materials
D'altra banda, un altre gran avantatge del brotxat CNC és que pot adaptar-se a gairebé tot tipus de materials com ara metalls, plàstics i compostos. Amb aquesta versatilitat, les empreses poden participar en diverses indústries, com ara l'automoció, l'aeroespacial, així com els sectors de les eines.
Solució rendible
El brotxat CNC ofereix una solució rendible per a grans volums de producció. Es requereix un temps de configuració mínim abans de començar l'operació; les peces fabricades sempre són de bona qualitat, cosa que redueix els requisits d'inspecció i les reelaboracions, cosa que finalment redueix els costos generals de fabricació.
Comparació dels processos de mecanitzat de brotxat, conformat, mandrinat i perforació
Procés de mecanitzat | Acció de tall | aplicacions típiques | avantatges | Limitacions |
brotxatge | Moviment alternatiu lineal d'una eina multidentada per crear formes internes o externes complexes | Chaveters interns, ranures, dents d'engranatge, polígons | Acabat superficial elevat, altes taxes d'eliminació de material, formes complexes | Eina especialitzada necessària per a cada aplicació, limitada a formes rectes/helicoïdals |
Formació | Moviment lineal alternatiu d'una eina de punta única per generar superfícies planes | Mecanitzat de superfícies irregulars, ranures i ranures | Versàtil, pot mecanitzar formes irregulars | Procés més lent, limitat a superfícies planes |
Bore | Moviment rotatori d'una eina d'un o diversos punts per ampliar o acabar superfícies cilíndriques internes | Ampliació o acabat de forats de cilindres, superfícies de coixinets | Acabat superficial llisa i d'alta precisió | Limitat a superfícies cilíndriques internes |
Perforació | Moviment rotatori d'una broca per crear forats cilíndrics | Trepat de forats, trepat de forats profunds, trepat amb pistola | Producció ràpida de forats, diverses mides de forats | Limitat a forats cilíndrics, possible formació de rebaves |
Aplicació de màquines de brotxat CNC
Les brotxes rotatives CNC s'utilitzen àmpliament en diferents indústries manufactureres, especialment per al mecanitzat d'alta precisió i la producció en massa.
Algunes de les àrees on s'apliquen habitualment inclouen:
1. Indústria aeroespacial
Els components aeroespacials d'alta precisió i alta resistència, com ara carcasses de naus espacials, peces de motor, pales de turbines, etc., poden ser mecanitzats per les màquines de brotxat CNC.
2. Indústria de l'automòbil
Algunes de les peces d'automòbils que poden ser processades per màquines de brotxat CNC inclouen eixos, articulacions de direcció, engranatges i cigonyals, entre d'altres.
3. Indústria electrònica
Les carcasses de productes electrònics, les plaques de circuits i els rails de guia es poden fabricar en una màquina de brotxar CNC.
4. Indústria de fabricació d'instruments de precisió
Aquests inclouen microscopis com ara microscopis electrònics i telescopis.
Conclusió
La present invenció es refereix a millores en un procés de mecanitzat especialitzat anomenat brotxat CNC. És un procés de mecanitzat especialitzat que combina brotxes multidentades amb tecnologia de control numèric per ordinador (CNC) per produir característiques internes o externes complexes en una peça. Els components amb característiques internes o externes complexes es poden produir de manera eficient mitjançant aquest mètode mitjançant eines de tall d'una sola dent que es combinen amb la precisió i l'automatització dels sistemes CNC.
EASIAHOME s'ha especialitzat en el mecanitzat CNC durant 17 anys. A EASIAHOME us podem ajudar amb el vostre projecte de mecanitzat CNC a un cost assequible en el menor temps possible perquè tenim experts.
