חריטת CNC היא תהליך עיבוד שבבי מדויק ויעיל ביותר המשתמש בטכנולוגיית בקרה נומרית ממוחשבת (CNC) כדי ליצור תווי שטח מורכבים על גבי חומרים שונים. זה כרוך בתנועה הליניארית הדדית של כלי חיתוך מיוחד הנקרא חריטת CNC, אשר מסיר בהדרגה חומר מחומר העבודה עם כל מעבר.
מהי חריטת CNC?
ניתן לתאר חריטת CNC כתהליך עיבוד מתכת הכרוך בשימוש בכלי חיתוך מבוקר מחשב כדי להוביל או להנחות חריטת מספר שיניים דרך פריט עבודה, וכתוצאה מכך נוצרות מאפיינים פנימיים או חיצוניים מורכבים כגון חריצי מפתח, חריצים או שיני גלגל שיניים. הסיבה לכך שהשיטה נותרה חשובה היא משום שהיא שימשה לאספקת גימורי משטח באיכות גבוהה עם סבילות צמודות מאוד.
סוגי מכונות חריטת CNC
תצורות שונות מבחינת גודל החלקים לעיבוד, סוג החריטה הנדרש והנפחים קובעות את הצורות השונות הזמינות עבור מכונות חריטה CNC. הסוגים הנפוצים הם:
1. מכונות חריטת CNC אופקיות
בהתאם למצב זה, הפעולה מתרחשת אופקית על ידי עבודה על העבודה המבוצעת באמצעות צירים המותקנים עליהם. חלקים פנימיים כמו חריצי מפתח, חריצים ושיני גלגל שיניים עבור צירים או רכיבים גליליים מיוצרים בצורה הטובה ביותר באמצעות מכונות CNC אופקיות.
2. מכונות חריטת CNC אנכיות
למערכות אלו יש תנועה אנכית תוך הסרת חומרים עודפים מהחלקים שלהן באמצעות להבי חיתוך מיוחדים המכונים "ברואשים". ניתן להשתמש בהן לייצור תווים חיצוניים יחד עם חריצים שטוחים ופרופילים עבור עצמים בעלי צורה לא סדירה כגון לוחות שטוחים העשויות ממתכת.
3. מרכזי חריטת CNC
מרכזי חריקה CNC הם כלי עבודה המשלבים מספר פעולות עיבוד שבבי, כולל כרסום וקידוח, עם תנועה ליניארית מסוג ראם של המגלש הנושא את מתקן הכלי המחובר אליו, המאפשרת עיבוד חלקים מלא בהתקנה אחת, תוך מיקסום היעילות והפחתת זמן הטיפול בהתאמה.
4. מכונות חריטת CNC למטרות מיוחדות
עבור יישומים או תעשיות נישה, ייתכנו עיצובים ייעודיים לתעשיות ספציפיות הדורשים צורות מסוימות, כולל חותכי גלגלי שיניים מסיביים, בין היתר, אך משתמשים בטכנולוגיית חריטת גלגלי שיניים. אלה יכולים לרמוז, למשל, על עיבוד שבבי של גלגלי שיניים גדולים בקו ייצור גלגלי שיניים או חריצים על צירי חריצים.
5. קבצי חריטת CNC
ניתן לצייד במכונות כרסום, חריטה או רב-משימות קיימות אביזרים או מודולים לחריטה כדי להעניק להן יכולת חריטה. אביזרים כאלה מייצגים פתרון חסכוני להוספת יכולות חריטה למתקנים קיימים תוך שמירה על עלויות תפעול נמוכות.
מאפייני חדירה
1) פרודוקטיביות גבוהה. מברשות פועלות עם מספר שיניים בו זמנית, ולאחר משיכת שיניים הן יכולות לבצע חיתוך גס וגימור.
(2) עמידות גבוהה של החריטה. מהירות החריטה צנועה, עובי כל חיתוך שן נמוך; כתוצאה מכך, כוח החיתוך המופעל גם הוא פוחת באופן לא משמעותי ומפחית את החום הנוצר בחיתוך.
(3) דיוק עיבוד שבבי גבוה. דרגת סבילות גודל חפירה נעה בדרך כלל בין IT8 ל-IT6 ורמת חספוס של Ra 0.8 ~ 0.1 מיקרומטר.
(4) הפעלה של תנועה עיקרית אחת בלבד (תנועה ליניארית), מבנה פשוט וקל לתפעול.
( 5) מגוון רחב של עיבוד שבבי. חריטת חורים עגולים, כמו גם כל צורה מורכבת אחרת כגון משטחים שטוחים ללא מכשולים למשטחים חיצוניים, אך אינה יכולה להשלים חורי מדרגות, חורים שאינם עוברים או קידוחים בעלי דופן דקה.
(6) עלות גבוהה, מורכבות חידוד, בנוסף לסטנדרטיזציה ומפרט של חלקים, ייצור בכמויות קטנות ביחידה אחת מיושם לעיתים רחוקות.
כלי חריטת מכונת CNC
כלי חריטה למכונות CNC
בפעולות חריטת CNC, ישנם כלי חריטת CNC ייעודיים המיועדים לעבודה עם מכונות CNC. כלים אלה מורכבים ממוט או מחזיק המסוגל להחזיק בחוזקה את התוספת או את החריטת. בנוסף, קצה החיתוך הזה מורכב מסדרה של שיניים שגדלות בהדרגה בגודלן וסוחפות חומר כשהן עוברות.
חומרים וציפויים לכלי עבודה
החומרים הקשים והעמידים בפני שחיקה המשמשים לייצור כלי חפירה כוללים פלדת מהירות גבוהה (HSS) וקרבידים צמנטיים. סוג HSS מיועד לעיבוד שבבי של חלקי עבודה רכים יחסית, בעוד שקרביד הצמנטי מתאים לחומרים קשים יותר, למשל יישומים שוחקים. יתר על כן, כלים כאלה עשויים להיות מצופים בציפויי שכבה דקה מתקדמים כמו טיטניום ניטריד (TiN), אלומיניום טיטניום ניטריד (AlTiN) ועוד, כדי לשפר את ביצועיהם, חיי הכלי ועמידותם בפני שחיקה.
חיי הכלי ותחזוקה
גורמים שונים קובעים את אורך חיי הכלי של כלי חריטה, כגון חומר חומר העבודה, פרמטרי החיתוך ואפילו מידת תחזוקת הכלי. ערבות ביצועים קבועה מושגת באמצעות תחזוקה נאותה כמו בדיקה שוטפת, חידוד והחלפה של שיניים שחוקות או פגומות, מה שמבטיח ניצול מרבי של כלים אלה לאורך זמן.
יתרונות של חריטת CNC
דיוק גבוה וגימור משטח עקבי
היכולת לייצר גימורי משטח פנימיים או חיצוניים מדויקים ועקביים ביותר היא אחד היתרונות העיקריים של חריטת CNC. בהשוואה לתהליכי עיבוד שבבי אחרים, שיטה זו מספקת גימור משטח טוב יותר עם סבילות צמודות, המבטלת כל צורך בפעולות גימור נוספות.
שיעורי פינוי חומרים גבוהים
עם קצבי הסרת חומר גבוהים, חריטת CNC היא תהליך יעיל לייצור בנפחים גדולים. תהליך זה שימושי במיוחד ביצירת חיתוכים עמוקים, צורות פנימיות מורכבות ופרופילים מורכבים שיהיו בלתי אפשריים או קשים מדי לייצור בטכניקות עיבוד שבבי מסורתיות.
צדדיות בתאימות חומרים
מצד שני, יתרון גדול נוסף של חריטת CNC הוא שהיא יכולה להתאים כמעט לכל סוגי החומרים כגון מתכות, פלסטיק וחומרים מרוכבים. עם גמישות כזו, חברות יכולות לעסוק במגוון תעשיות, כולל רכב, תעופה וחלל וכן במגזרי כלי עבודה.
פתרון חסכוני
חריטת CNC מציעה פתרון חסכוני לייצור בנפחים גבוהים. נדרש זמן הקמה מינימלי לפני תחילת הפעולה; החלקים המיוצרים תמיד באיכות טובה, ובכך מפחיתים את דרישות הבדיקה והעיבוד החוזר, מה שבסופו של דבר מפחית את עלויות הייצור הכוללות.
השוואה בין תהליכי עיבוד שבבי של חפירה, עיצוב, קידוח וקידוח
תהליך עיבוד שבבי | פעולת חיתוך | יישומים אופייניים | יתרונות | מגבלות |
קושחה | תנועה הדדית לינארית של כלי רב-שיניים ליצירת צורות פנימיות או חיצוניות מורכבות | חריצי מפתח פנימיים, חריצים, שיני גלגל שיניים, פוליגונים | גימור פני שטח גבוה, שיעורי הסרת חומר גבוהים, צורות מורכבות | כלי מיוחד נדרש לכל יישום, מוגבל לצורות ישרות/סליליות |
מעצבים | תנועה ליניארית הדדית של כלי נקודתי ליצירת משטחים ישרים | עיבוד שבבי של משטחים לא סדירים, חריצים, מקשים | רב-תכליתי, יכול לעבד צורות לא סדירות | תהליך איטי יותר, מוגבל למשטחים שטוחים |
משעמם | תנועה סיבובית של כלי חד-נקודתי או רב-נקודתי להגדלה או גימור של משטחים גליליים פנימיים | הגדלה או גימור של קדח צילינדר, משטחי מיסב | דיוק גבוה, גימור משטח חלק | מוגבל למשטחים גליליים פנימיים |
קדיחה | תנועה סיבובית של מקדח ליצירת חורים גליליים | קידוח חורים, קידוח עמוק, קידוח אקדח | ייצור חורים מהיר, גדלי חורים שונים | מוגבל לחורים גליליים, פוטנציאל להיווצרות קוצים |
יישום של מכונות חריטת CNC
מכונות חריטת CNC סיבוביות נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות ייצור שונות, במיוחד לעיבוד שבבי מדויק ביותר וייצור המוני.
כמה תחומים שבהם הם מיושמים בדרך כלל כוללים:
1. תעשייה אווירית
רכיבים תעופה וחלל מדויקים וחוזק גבוה כמו קליפות חלליות, חלקי מנוע, להבי טורבינה וכו' ניתנים לעיבוד באמצעות מכונות חריטת CNC.
2. תעשיית הרכב
חלק מחלקי הרכב שניתן לעבד על ידי מכונות חריטת CNC כוללים סרנים, ידיות היגוי, גלגלי שיניים וגלי ארכובה, בין היתר.
3. תעשיית האלקטרוניקה
ניתן לייצר מעטפות של מוצרים אלקטרוניים, מעגלים מודפסים ומסילות מובילים במכונת חריטת CNC.
4. תעשיית ייצור מכשירים מדויקים
אלה כוללים מיקרוסקופים כגון מיקרוסקופי אלקטרונים וטלסקופים.
סיכום
ההמצאה הנוכחית מתייחסת לשיפורים בתהליך עיבוד שבבי מיוחד הנקרא חריטת CNC. זהו תהליך עיבוד שבבי מיוחד המשלב חריטות מרובות שיניים עם טכנולוגיית בקרה נומרית ממוחשבת (CNC) כדי לייצר מאפיינים פנימיים או חיצוניים מורכבים על חומר עבודה. ניתן לייצר ביעילות רכיבים בעלי מאפיינים פנימיים או חיצוניים מורכבים באמצעות שיטה זו על ידי כלי חיתוך בעלי שיניים יחידות, המשולבים עם הדיוק והאוטומציה של מערכות CNC.
EASIAHOME מתמקדת בעיבוד שבבי CNC כבר 17 שנים. אנו ב-EASIAHOME יכולים לסייע לכם בפרויקט עיבוד שבבי CNC שלכם במחיר משתלם ובזמן הקצר ביותר האפשרי, בזכות המומחים שלנו.
