Η διάτρηση CNC είναι μια εξαιρετικά ακριβής και αποτελεσματική διαδικασία κατεργασίας που χρησιμοποιεί τεχνολογία αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή (CNC) για τη δημιουργία περίπλοκων επιφανειακών χαρακτηριστικών σε διάφορα τεμάχια εργασίας. Περιλαμβάνει την γραμμική παλινδρομική κίνηση ενός εξειδικευμένου εργαλείου κοπής που ονομάζεται διάτρηση, το οποίο αφαιρεί προοδευτικά υλικό από το τεμάχιο εργασίας με κάθε πέρασμα.
Τι είναι η διάτρηση CNC;
Η διάνοιξη με CNC μπορεί να περιγραφεί ως μια διαδικασία κατεργασίας μετάλλου που περιλαμβάνει τη χρήση ενός εργαλείου κοπής που ελέγχεται από υπολογιστή για την οδήγηση μιας πολυοδοντωτής διάνοιξης μέσα από ένα κομμάτι εργασίας, με αποτέλεσμα πολύπλοκα εσωτερικά ή εξωτερικά χαρακτηριστικά, όπως κλειδαριές, σφήνες ή δόντια γραναζιών. Ο λόγος για τον οποίο η μέθοδος παραμένει σημαντική είναι επειδή έχει χρησιμοποιηθεί για την παροχή φινιρισμάτων επιφανειών υψηλής ποιότητας εντός πολύ στενών ανοχών.
Τύποι μηχανών διάνοιξης CNC
Διαφορετικές διαμορφώσεις όσον αφορά το μέγεθος των εξαρτημάτων που πρόκειται να κατεργαστούν, τον τύπο της απαιτούμενης διάτρησης και τους όγκους καθορίζουν τις διάφορες μορφές που διατίθενται για τις μηχανές διάτρησης CNC. Οι συνήθεις τύποι είναι:
1. Οριζόντιες μηχανές διάνοιξης CNC
Σύμφωνα με αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η λειτουργία πραγματοποιείται οριζόντια, δουλεύοντας πάνω στην εργασία μέσω ατράκτων που είναι τοποθετημένοι πάνω τους. Τα εσωτερικά μέρη, όπως οι αυλακώσεις, οι σφήνες και τα δόντια γραναζιών για άξονες ή κυλινδρικά εξαρτήματα, κατασκευάζονται καλύτερα με οριζόντιες μηχανές CNC.
2. Κάθετες μηχανές διάτρησης CNC
Αυτά τα συστήματα έχουν κατακόρυφη κίνηση ενώ αφαιρούν την περίσσεια υλικών από τα κομμάτια τους με ειδικές λεπίδες κοπής γνωστές ως broaches. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή εξωτερικών χαρακτήρων μαζί με αυλακώσεις επιπεδότητας και προφίλ για αντικείμενα ακανόνιστου σχήματος, όπως επίπεδες πλάκες κατασκευασμένες από μέταλλα.
3. Κέντρα διάτρησης CNC
Τα κέντρα κοπής CNC είναι εργαλειομηχανές που συνδυάζουν διάφορες λειτουργίες κατεργασίας, όπως φρεζάρισμα και τρύπημα, με γραμμική κίνηση τύπου εμβόλου της ολίσθησης που φέρει το εξάρτημα εργαλείων που είναι προσαρτημένο σε αυτήν, επιτρέποντας την πλήρη επεξεργασία του εξαρτήματος σε μία μόνο εγκατάσταση, μεγιστοποιώντας την αποδοτικότητά της και τη μείωση του χρόνου χειρισμού αντίστοιχα.
4. Μηχανές διάτρησης CNC ειδικής χρήσης
Για εξειδικευμένες εφαρμογές ή βιομηχανίες, ενδέχεται να υπάρχουν εξειδικευμένα σχέδια για συγκεκριμένες βιομηχανίες που απαιτούν συγκεκριμένες μορφές, όπως ογκώδεις κόφτες γραναζιών, μεταξύ άλλων, που χρησιμοποιούν την τεχνολογία διάτρησης. Αυτά θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, την κατεργασία μεγάλων γραναζιών σε γραμμή κατασκευής γραναζιών ή σφηνών σε άξονες σφηνών.
5. Συνημμένα διάτρησης CNC
Οι υπάρχουσες μηχανές φρεζαρίσματος, τόρνευσης ή πολλαπλών εργασιών μπορούν να εξοπλιστούν εκ των υστέρων με εξαρτήματα ή μονάδες διάτρησης για να τους δοθεί η δυνατότητα διάτρησης. Τέτοια εξαρτήματα αντιπροσωπεύουν μια οικονομική λύση για την προσθήκη χωρητικότητας διάτρησης σε ήδη εγκατεστημένες εγκαταστάσεις, διατηρώντας παράλληλα χαμηλό το κόστος λειτουργίας.
Χαρακτηριστικά του ανοίγματος
1) Υψηλή παραγωγικότητα. Οι καρφίτσες λειτουργούν με πολλά δόντια ταυτόχρονα και μετά από ένα χτύπημα μπορούν να εκτελέσουν χοντροκομμένο και φινίρισμα.
(2) Υψηλή ανθεκτικότητα της οδοντωτής τρύπας. Η ταχύτητα τρυπήματος είναι μέτρια, το πάχος κάθε κοπής δοντιού είναι χαμηλό. Κατά συνέπεια, η ασκούμενη δύναμη κοπής μειώνεται επίσης ασήμαντα και μειώνει τη θερμότητα που παράγεται από την κοπή.
(3) Υψηλή ακρίβεια κατεργασίας. Ο βαθμός ανοχής μεγέθους διάτρησης κυμαίνεται γενικά από IT8 έως IT6 και η τραχύτητα Ra είναι 0.8 ~ 0.1μm.
(4) ανοίγοντας μόνο μία κύρια κίνηση (γραμμική κίνηση), απλή δομή και εύκολος χειρισμός.
( 5) Ευρύ φάσμα κατεργασίας. Η διάτρηση μπορεί να επεξεργαστεί στρογγυλές διαμπερείς οπές, καθώς και οποιαδήποτε άλλα σύνθετα σχήματα όπως επίπεδες επιφάνειες χωρίς εμπόδια για εξωτερικές επιφάνειες, αλλά δεν μπορεί να ολοκληρώσει βαθμιδωτές οπές, μη διαμπερείς οπές ή οπές λεπτών τοιχωμάτων.
(6) Το υψηλό κόστος διάνοιξης, η πολυπλοκότητα ακονίσματος, εκτός από την τυποποίηση και την προδιαγραφή των εξαρτημάτων, σε μια μικρή παρτίδα παραγωγής ενός τεμαχίου σπάνια εφαρμόζονται.
Εργαλεία διάτρησης μηχανών CNC
Εργαλεία διάτρησης για μηχανές CNC
Στις εργασίες διάτρησης CNC, υπάρχουν εξειδικευμένα εργαλεία διάτρησης που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με μηχανές CNC. Αυτά τα εργαλεία αποτελούνται από μια ράβδο ή μια βάση ικανή να συγκρατεί σταθερά ένα ένθετο ή τη διάτρηση. Επιπλέον, αυτή η κοπτική άκρη αποτελείται από μια σειρά δοντιών που αυξάνονται προοδευτικά σε μέγεθος και αφαιρούν υλικό καθώς περνάει.
Υλικά και Επιστρώσεις για Εργαλεία
Τα σκληρά και ανθεκτικά στη φθορά υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή εργαλείων διάτρησης περιλαμβάνουν τον χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS) και τα τσιμεντωμένα καρβίδια. Τα τύπου HSS προορίζονται για την κατεργασία σχετικά μαλακότερων τεμαχίων εργασίας, ενώ τα τσιμεντωμένα καρβίδια είναι κατάλληλα για σκληρότερα υλικά, π.χ. εφαρμογές λείανσης. Επιπλέον, τέτοια εργαλεία μπορούν να επικαλυφθούν με προηγμένες επιστρώσεις λεπτής μεμβράνης όπως νιτρίδιο του τιτανίου (TiN), νιτρίδιο του αργιλίου-τιτανίου (AlTiN), μεταξύ άλλων, για να βελτιωθεί η απόδοση, η διάρκεια ζωής του εργαλείου καθώς και η αντοχή στη φθορά.
Διάρκεια ζωής και συντήρηση εργαλείου
Διάφοροι παράγοντες καθορίζουν τη διάρκεια ζωής των εργαλείων διάτρησης, όπως το υλικό του τεμαχίου εργασίας, οι παράμετροι κοπής, ακόμη και το πόσο καλά συντηρείται το εργαλείο. Μια σταθερή εγγύηση απόδοσης επιτυγχάνεται μέσω της σωστής συντήρησης, όπως η τακτική επιθεώρηση, το ακόνισμα και η αντικατάσταση φθαρμένων ή κατεστραμμένων δοντιών, εξασφαλίζοντας τη μέγιστη αξιοποίηση αυτών των εργαλείων με την πάροδο του χρόνου.
Πλεονεκτήματα της διάτρησης CNC
Υψηλή ακρίβεια και ομοιόμορφο φινίρισμα επιφάνειας
Η δυνατότητα παραγωγής εξαιρετικά ακριβών και ομοιόμορφων εσωτερικών ή εξωτερικών επιφανειακών φινιρισμάτων είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της CNC Broaching. Σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες κατεργασίας, αυτή η μέθοδος παρέχει καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας με μικρές ανοχές, εξαλείφοντας οποιαδήποτε ανάγκη για πρόσθετες εργασίες φινιρίσματος.
Υψηλά ποσοστά αφαίρεσης υλικού
Με υψηλούς ρυθμούς αφαίρεσης υλικού, η διάτρηση CNC είναι μια αποτελεσματική διαδικασία για μεγάλους όγκους παραγωγής. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη δημιουργία βαθιών υποσκαφών, περίπλοκων εσωτερικών σχημάτων και σύνθετων προφίλ που θα ήταν αδύνατο ή πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν με παραδοσιακές τεχνικές κατεργασίας.
Ευελιξία στη συμβατότητα υλικών
Από την άλλη πλευρά, ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα της CNC Broaching είναι ότι μπορεί να καλύψει σχεδόν όλους τους τύπους υλικών, όπως μέταλλα, πλαστικά και σύνθετα υλικά. Με αυτή την ευελιξία, οι εταιρείες μπορούν να δραστηριοποιηθούν σε διάφορους κλάδους, συμπεριλαμβανομένων της αυτοκινητοβιομηχανίας, της αεροδιαστημικής, καθώς και των τομέων των εργαλείων.
Οικονομική λύση
Η διάνοιξη CNC προσφέρει μια οικονομικά αποδοτική λύση για μεγάλους όγκους παραγωγής. Απαιτείται ελάχιστος χρόνος προετοιμασίας πριν από την έναρξη της λειτουργίας. Τα κατασκευασμένα εξαρτήματα είναι πάντα καλής ποιότητας, μειώνοντας έτσι τις απαιτήσεις επιθεώρησης και τις επανακατασκευές, οι οποίες τελικά μειώνουν το συνολικό κόστος κατασκευής.
Σύγκριση διεργασιών διάτρησης, διαμόρφωσης, διάτρησης και κατεργασίας διάτρησης
Διαδικασία κατεργασίας | Δράση κοπής | τυπικές Εφαρμογές | Πλεονεκτήματα | Περιορισμοί |
το άνοιγμα του περιέκτη | Γραμμική παλινδρομική κίνηση ενός εργαλείου με πολλά δόντια για τη δημιουργία σύνθετων εσωτερικών ή εξωτερικών σχημάτων | Εσωτερικές κλειδαριές, σφήνες, δόντια γραναζιών, πολύγωνα | Υψηλό φινίρισμα επιφάνειας, υψηλά ποσοστά αφαίρεσης υλικού, σύνθετα σχήματα | Απαιτείται εξειδικευμένο εργαλείο για κάθε εφαρμογή, περιορισμένο σε ευθύγραμμα/ελικοειδή σχήματα |
Διάπλαση | Παλινδρομική γραμμική κίνηση ενός εργαλείου ενός σημείου για τη δημιουργία επίπεδων επιφανειών | Μηχανική κατεργασία ακανόνιστων επιφανειών, αυλακώσεων, εγκοπών | Ευέλικτο, μπορεί να επεξεργαστεί ακανόνιστα σχήματα | Πιο αργή διαδικασία, περιορισμένη σε επίπεδες επιφάνειες |
Βαρετό | Περιστροφική κίνηση ενός εργαλείου ενός ή πολλαπλών σημείων για τη μεγέθυνση ή το φινίρισμα εσωτερικών κυλινδρικών επιφανειών | Διεύρυνση ή φινίρισμα οπών κυλίνδρων, επιφανειών ρουλεμάν | Υψηλής ακρίβειας, λεία επιφάνεια | Περιορίζεται σε εσωτερικές κυλινδρικές επιφάνειες |
Γεώτρηση | Περιστροφική κίνηση ενός τρυπανιού για τη δημιουργία κυλινδρικών οπών | Διάτρηση οπών, διάτρηση βαθιών οπών, διάτρηση με πιστόλι | Ταχεία παραγωγή οπών, διάφορα μεγέθη οπών | Περιορίζεται σε κυλινδρικές οπές, πιθανός σχηματισμός γρεζιών |
Εφαρμογή μηχανών διάνοιξης CNC
Οι περιστροφικές μηχανές κοπής με CNC χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες μεταποιητικές βιομηχανίες, ειδικά για μηχανουργική κατεργασία υψηλής ακρίβειας και μαζική παραγωγή.
Μερικοί τομείς στους οποίους εφαρμόζονται συνήθως περιλαμβάνουν:
1.Αεροδιαστημική βιομηχανία
Υψηλής ακρίβειας και αντοχής αεροδιαστημικά εξαρτήματα, όπως κελύφη διαστημοπλοίων, μέρη κινητήρων, πτερύγια στροβίλων κ.λπ., μπορούν να κατεργαστούν με μηχανές διάνοιξης CNC.
2. Αυτοκινητοβιομηχανία
Μερικά από τα εξαρτήματα αυτοκινήτων που μπορούν να υποστούν επεξεργασία από μηχανές διάτρησης CNC περιλαμβάνουν άξονες, αρθρώσεις τιμονιού, γρανάζια και στροφαλοφόρους άξονες, μεταξύ άλλων.
3. Ηλεκτρονική βιομηχανία
Τα περιβλήματα ηλεκτρονικών προϊόντων, οι πλακέτες κυκλωμάτων και οι οδηγοί μπορούν να κατασκευαστούν σε μηχανή διάτρησης CNC.
4. Βιομηχανία κατασκευής οργάνων ακριβείας
Αυτά περιλαμβάνουν μικροσκόπια όπως ηλεκτρονικά μικροσκόπια και τηλεσκόπια.
Συμπέρασμα
Η παρούσα εφεύρεση αφορά βελτιώσεις σε μια εξειδικευμένη διαδικασία κατεργασίας που ονομάζεται CNC Broaching. Πρόκειται για μια εξειδικευμένη διαδικασία κατεργασίας που συνδυάζει πολυοδοντωτές οδοντώσεις με τεχνολογία υπολογιστικού αριθμητικού ελέγχου (CNC) για την παραγωγή σύνθετων εσωτερικών ή εξωτερικών χαρακτηριστικών σε ένα τεμάχιο εργασίας. Στοιχεία με περίπλοκα εσωτερικά ή εξωτερικά χαρακτηριστικά μπορούν να παραχθούν αποτελεσματικά μέσω αυτής της μεθόδου από εργαλεία κοπής με ένα δόντι, τα οποία συνδυάζονται με την ακρίβεια και τον αυτοματισμό των συστημάτων CNC.
Η EASIAHOME επικεντρώνεται στην κατεργασία CNC εδώ και 17 χρόνια. Εμείς στην EASIAHOME μπορούμε να σας βοηθήσουμε με το έργο κατεργασίας CNC σας σε προσιτή τιμή και στον συντομότερο δυνατό χρόνο, επειδή διαθέτουμε ειδικούς.
