CNC (Computer Numerical Control) obrábění je špičková technologie, která způsobila revoluci ve zpracovatelském průmyslu. V tomto obsáhlém průvodci se ponoříme do světa CNC obrábění, se zvláštním zaměřením na pochopení různých typů procesů CNC obrábění. Pro začátečníky, kteří vstupují do oblasti CNC obrábění, je tato příručka neocenitelným zdrojem pro pochopení základů, prozkoumání nuancí a ocenění významu CNC obrábění v moderní výrobě.
Typy CNC obrábění
V oblasti výroby a přesného strojírenství je CNC obrábění základní technologií. Představuje spojení počítačového programování a obráběcích procesů za účelem výroby složitých a přesných dílů. Pro efektivní orientaci v této mnohostranné oblasti je nutné porozumět různým typům CNC obrábění. V této části se ponoříme do spletitosti těchto typů, objasníme základní koncepty, techniky a procesy, které s tím souvisí, a zároveň zdůrazníme jejich klíčovou roli v moderní výrobě.
CNC frézování
CNC frézování, základní kámen CNC obrábění, je všestranný a přesný výrobní proces, který zahrnuje odebírání materiálu z obrobku pomocí rotujících řezných nástrojů. V této části se ponoříme do složitostí CNC frézování, vysvětlující proces, zkoumání použitého vybavení a nástrojů a zdůrazňující jeho široké použití a výhody v moderní výrobě.
Vybavení a nářadí
- Frézka: CNC frézky se dodávají v různých velikostech a konfiguracích, od malých stolních modelů až po velké průmyslové stroje. Jsou vybaveny vřetenem, které drží řezný nástroj a může se pohybovat podél os X, Y a Z pod kontrolou počítače.
- Řezné nástroje: Čelní frézy, kulové frézy a čelní frézy jsou běžné typy řezných nástrojů používaných při CNC frézování. Dodávají se v různých velikostech, tvarech a materiálech, aby vyhovovaly různým materiálům a požadavkům na řezání.
- Upínací zařízení: Přípravky, svěráky a upínače zajišťují obrobek k pracovnímu stolu frézky. Tato zařízení zajišťují stabilitu a přesnost během procesu obrábění.
CNC soustružení
- Kontrolní systém: CNC frézka je ovládána a programována prostřednictvím řídicího systému, který interpretuje CNC program a převádí jej do přesných pohybů součástí stroje.
Výhody CNC frézování
Přesnost: CNC frézky mohou dosahovat úzkých tolerancí a vysoké úrovně přesnosti, což zajišťuje konzistentní kvalitu výroby.
Účinnost: CNC frézování je rychlý a efektivní proces, který zkracuje dodací lhůty a minimalizuje plýtvání materiálem.
Všestrannost: Dokáže zpracovat širokou škálu materiálů, včetně kovů, plastů, kompozitů a dřeva, takže je vhodný pro různé aplikace.
Složitá geometrie: CNC frézování vyniká ve výrobě složitých a složitých dílů se složitými detaily a jemnými povrchovými úpravami.
CNC soustružení je proces přesného obrábění, který hraje klíčovou roli ve zpracovatelském průmyslu. V této části se ponoříme do světa CNC soustružení, popíšeme proces a jeho význam, podrobně popíšeme používané stroje a nástroje a poskytneme příklady průmyslových odvětví, která z CNC soustružení nesmírně těží.
Význam v obrábění
CNC soustružení má v moderním obrábění obrovský význam z několika důvodů:
- Vysoká přesnost: CNC soustruhy mohou dosahovat výjimečně úzkých tolerancí a povrchových úprav, díky čemuž jsou ideální pro výrobu kritických součástí, které vyžadují přesnost.
- Účinnost: Proces je efektivní a může rychle vytvářet válcové díly s minimálním odpadem, čímž se zkracuje doba výroby a náklady.
- Všestrannost: CNC soustružení lze aplikovat na širokou škálu materiálů, včetně kovů, plastů a kompozitů, čímž se rozšiřuje rozsah jeho aplikací.
- Složitá geometrie: Dokáže vyrábět složité součásti se složitými prvky, včetně závitů, drážek a obrysů, splňujících různé požadavky na design.
Stroje a nástroje
CNC soustruh
CNC soustruh je jádrem procesu CNC soustružení. Skládá se z následujících klíčových součástí:
- Vřeteno: Vřeteno drží obrobek a otáčí jej řízenou rychlostí.
- Nástrojový držák: Držák nástroje bezpečně drží řezný nástroj a může se pohybovat ve více osách.
- věžička: U víceosých CNC soustruhů umožňuje revolverová hlava s více pozicemi nástroje automatickou výměnu nástrojů během obrábění.
- Kontrolní systém: Podobně jako CNC frézování jsou CNC soustruhy ovládány a programovány prostřednictvím řídicího systému, který interpretuje CNC programy.
Obráběcí nástroje
Řezné nástroje používané při CNC soustružení se liší v závislosti na materiálu a konkrétních požadavcích na obrábění. Mezi běžné typy patří:
- Soustružnické vložky: Vyměnitelné karbidové nebo keramické břitové destičky se používají pro hrubovací a dokončovací operace.
- Nudné tyče: Tyto nástroje se používají ke zvětšení existujících děr nebo vytvoření vnitřních prvků.
- Závitové frézy: Závitové frézy se používají k vytváření závitů na válcových dílech.
CNC vrtání
CNC vrtání je obráběcí proces zaměřený na vytváření otvorů s přesnými rozměry, hloubkami a vyrovnáním v široké škále materiálů, včetně kovů, plastů a kompozitů. Nabízí několik výhod, včetně vysoké opakovatelnosti, přesnosti a rychlosti, díky čemuž je preferovanou volbou pro aplikace, kde je prvořadá kvalita otvoru.
Zařízení používané v CNC vrtacích operacích
- CNC vrtačky
CNC vrtačky se dodávají v různých konfiguracích, jako jsou vertikální obráběcí centra, horizontální obráběcí centra a vyhrazené vrtačky. Tyto stroje jsou vybaveny vřetenem, které drží vrtací nástroj a může se pohybovat podél více os pod kontrolou počítače. CNC řídicí systém interpretuje program a řídí proces vrtání.
- Vrtací nástroje
Vrtacím nástrojem používaným při CNC vrtacích operacích je typicky spirálový vrták, i když mohou být v závislosti na požadavcích aplikace také použity specializované vrtáky, jako jsou stupňovité vrtáky nebo záhlubníky. Výběr vrtacího nástroje závisí na faktorech, jako je velikost otvoru, materiál a požadovaná povrchová úprava otvoru.
- Pracujte držení zařízení
Obrobky jsou bezpečně drženy na místě během CNC vrtacích operací pomocí zařízení pro uchycení obrobku, jako jsou svěráky, přípravky a svorky. Tato zařízení zajišťují stabilitu a přesnost během procesu obrábění, zabraňují pohybu obrobku nebo vibracím.
CNC broušení
CNC broušení je obráběcí proces, který zahrnuje odstranění materiálu z obrobku pomocí brusiva nebo brusných kotoučů. Na rozdíl od konvenčních metod obrábění, jako je soustružení nebo frézování, kde řezné nástroje odstraňují materiál řezáním nebo stříháním, používá broušení brusná zrna, která odstraňují materiál otěrem. Tento proces je známý svou schopností dosáhnout výjimečně hladkých povrchů, přesných rozměrů a vysoké úrovně přesnosti.
Specializované stroje pro CNC broušení
CNC broušení vyžaduje specializované strojní zařízení navržené tak, aby zvládlo jedinečné požadavky procesu.
- brusné kotouče
Brusné kotouče jsou srdcem CNC brusek. Skládají se z brusných zrn spojených dohromady ve specifické struktuře. Výběr brusného kotouče závisí na faktorech, jako je broušený materiál, požadavky na povrchovou úpravu a tolerance. Mezi běžné abrazivní materiály patří oxid hlinitý, karbid křemíku a kubický nitrid boru (CBN).
- Upínací zařízení
Obrobky jsou drženy na místě během CNC broušení pomocí specializovaných upínacích zařízení, jako jsou sklíčidla, kleštiny nebo magnetické přípravky. Tato zařízení zajišťují, že obrobek zůstane během procesu broušení stabilní a správně zarovnaný, což vede k přesným a konzistentním výsledkům.
- CNC řídicí systém
CNC brusky jsou vybaveny pokročilými řídicími systémy, které přesně řídí pohyb brusného kotouče a obrobku. Řídicí systém interpretuje CNC program a určuje parametry broušení, jako je rychlost kotouče, hloubka řezu a rychlost posuvu.
- Vřeteno
Vřeteno je zodpovědné za otáčení brusného kotouče při vysokých rychlostech. Volba konstrukce vřetena a rychlosti je rozhodující pro dosažení požadované kvality povrchu a rychlosti úběru materiálu.
CNC směrování
CNC frézování zahrnuje použití počítačem řízeného routeru k řezání, ořezávání a tvarování různých materiálů, včetně dřeva, plastů, kompozitů a dokonce i kovů. Je široce používán v průmyslových odvětvích, jako je dřevozpracující průmysl, výroba nápisů a výroba, stejně jako pro kreativní a umělecké projekty. CNC frézovací stroje sledují předem naprogramovaný design nebo vzor, aby z obrobku přesně vyřezávaly složité tvary a obrysy.
Zařízení používané v CNC směrování
- CNC směrovač
Jádrem CNC frézování je CNC frézovací stroj, který se skládá z následujících klíčových komponent:
- Vřeteno: Vřeteno drží řezný nástroj (hlavní frézu) a otáčí jej vysokou rychlostí. Výběr frézky závisí na materiálu a požadované povrchové úpravě.
- Pracovní stůl: Obrobek je bezpečně připevněn k pracovnímu stolu, který se může pohybovat podél os X, Y a Z. Tento pohyb umožňuje přesnou kontrolu nad procesem směrování.
- Kontrolní systém: Stejně jako ostatní CNC stroje jsou i CNC routery řízeny počítačovým systémem, který interpretuje CNC program a řídí pohyby routeru.
- Směrovací bity
Frézovací bity jsou řezné nástroje speciálně navržené pro CNC frézování. Dodávají se v různých tvarech a velikostech, mimo jiné včetně přímých bitů, bitů s kulovým nosem a bitů s V-drážkou. Každý typ frézy je vhodný pro různé řezné úkoly, jako je profilování, gravírování nebo vyřezávání.
Řezání laserem
Řezání laserem je proces, který využívá vysoce zaostřený a intenzivní laserový paprsek k přesnému řezání nebo gravírování materiálů. Laserový paprsek je generován laserovým rezonátorem, směrován přes řadu zrcadel nebo vláknové optiky a nakonec zaostřen na obrobek pomocí zaostřovací čočky. Intenzivní teplo generované laserovým paprskem rychle odpařuje, taví nebo spálí materiál a zanechává čistý a přesný řez nebo gravírování.
Význam řezání laserem v CNC obrábění
- Dosáhněte přesnosti: Řezání laserem nabízí výjimečnou přesnost a umožňuje složité řezy s minimálním odpadem materiálu. Dokáže řezat nebo gravírovat složité vzory, jemné detaily a ostré hrany s vysokou přesností.
- Flexibilita: Laserové řezání lze použít na širokou škálu materiálů, včetně kovů, plastů, dřeva, keramiky a dalších. Díky této všestrannosti je vhodný pro různé aplikace.
- Rychlost a efektivita: Řezání laserem je rychlý a efektivní proces, který snižuje výrobní čas a náklady. Je zvláště užitečné pro velkosériovou výrobu.
- Bezkontaktní řezání: Protože se laserový paprsek fyzicky nedotýká materiálu, dochází k minimálnímu opotřebení řezacího zařízení, což má za následek delší životnost stroje a nižší nároky na údržbu.
Popis technologie a vybavení
- Laserové zdroje
Laserové řezací stroje používají různé typy laserových zdrojů, včetně CO2 laserů, vláknových laserů a neodymem dopovaných yttriový hliníkový granát (Nd: YAG) lasery. Volba laserového zdroje závisí na zpracovávaném materiálu a konkrétní aplikaci.
- Optika a zrcadla
Laserový paprsek je směrován a zaostřován pomocí systému zrcadel, čoček a zaostřovací optiky. Tyto komponenty zajišťují, že laserový paprsek zůstane koncentrovaný a přesně vyrovnán s obrobkem.
- Upínací systémy
Obrobky jsou obvykle drženy na místě během řezání laserem pomocí systémů upínání obrobků, jako jsou svorky, vakuové stoly nebo upínací desky. Zajištění bezpečného umístění obrobku je zásadní pro přesné a opakovatelné řezání.
- CNC řídicí systém
Laserové řezací stroje jsou řízeny CNC systémem, podobně jako ostatní CNC obráběcí procesy. Řídicí jednotka CNC interpretuje naprogramovaný návrh nebo vzor a řídí pohyb laserového paprsku a obrobku.
Aplikace pro různé typy CNC obrábění
Typy CNC obrábění | editaci videa |
CNC frézování |
|
CNC soustružení |
|
CNC Dvrtání |
|
CNC broušení
|
|
CNC směrování
|
|
Laserové řezání |
|
Proč investovat do čističky vzduchu?
V tomto obsáhlém průvodci jsme prozkoumali rozmanitý svět CNC obrábění a jeho různé techniky. Od CNC frézování a soustružení až po vrtání, broušení, frézování a řezání laserem, každá metoda nabízí jedinečné možnosti a aplikace.
Je důležité pochopit, že výběr správné CNC techniky pro konkrétní aplikace je prvořadý. CNC frézování například vyniká ve vytváření složitých součástí s přesností, zatímco CNC soustružení je ideální pro válcové díly. CNC vrtání je nezbytné pro přesné vytváření otvorů, CNC broušení zajišťuje jemné povrchové úpravy, CNC frézování nabízí všestrannost při tvarování materiálů a řezání laserem poskytuje bezkonkurenční přesnost a rychlost.
