טכנולוגיית עיבוד שבבי CNC צברה דומיננטיות בתעשיית עיצוב המתכות בעבר האחרון, שכן היא מציעה יכולות עיבוד שבבי מדויקות וחוזרות ביותר, שהולכות מעבר לאלו שניתן להשיג בשיטות ידניות מסורתיות. כדי שנוכל להחליט איזה תהליך מתאים לייצור החלקים שלנו, בואו נלמד את... יסודות עיבוד שבבי CNC חֲרִיטָה.
מה iחריטה CNC?
חריטה CNC היא תהליך מכונאי ממוחשב המשמש לייצור חלקים גליליים. ניתן לכנותו בקרת נומרית ממוחשבת לחריטה תחת עיבוד CNC בגישה זו, חומר עבודה מסתובב מאובטח במחרטה בעוד כלי חיתוך משמשים כדי להסיר חומר מחומר העבודה עד להשגת צורתו ומידותיו.
תהליך חריטה CNC
מכונת חריטה CNC משתמשת במכונת חריטה CNC כדי להסיר חומר מחומר עבודה מסתובב בדיוק רב על מנת לייצר חלקים גליליים במדויק.
1. הגדרת חומר העבודה: ראשית, יש להרכיב את חומר הגלם, שבדרך כלל לובש צורה של מוטות גליליים עשויים מתכת או פלסטיק, בחלק הצ'אק או הקולט של מכונת המחרטה. משמעות הדבר היא להבטיח את היישור הנכון במהלך העיבוד שבו החלק מורכב וממורכז.
2. תכנות CNC: זה כרוך ביצירה או יצירה של תוכנית מחשב באמצעות תוכנות תכנון בעזרת מחשב (CAD) וייצור בעזרת מחשב (CAM). לתוכנית יהיו הוראות ספציפיות למכונות ה-CNC, כולל מסלול הכלי, מהירות החיתוך, קצבי הזנה ועוד פרמטרים.
3. בחירת כלי: כלי חיתוך מתאימים נבחרים בהתאם לדרישות העיצוב והחומר הנחתך. הם עשויים לכלול תוספות שונות, מקדחים, מוטות קידוח, התקני הברגה וכו'.
4. פעולות עיבוד שבבי: לאחר הגדרת חומר העבודה והעמסתו במכונת ה-CNC, מתחיל תהליך החריטה. מכונת ה-CNC מסתובבת במהירות פלט שנקבעה על ידי המפעיל תוך שהיא נאחזת בציר אחד לפני ואחרי חיתוך החומרים, ומסירה את החלקים באזורים שבהם הם חופפים.
5. תנועות כלים: כאשר הכלי נוגע בחומר עבודה מסתובב, מערכת ה-CNC שולטת במדויק בתנועות כלי החיתוך במספר צירים (בדרך כלל צירי X ו-Z לעיבוד פשוט). כך, הכלי מסיר חומר ומעצב את חומר העבודה בהתאם לתכנון המתוכנת.
6. עיבוד שבבי רציף: חריטה CNC היא תהליך רציף שבו כלי החיתוך נע בצורה חלקה לאורך חומר העבודה כדי להסיר חומרים שכבה אחר שכבה עד שהוא מגיע לצורה ולמידות הרצויות בהתאם לדרישות.
7. גימור: כדי לעמוד ברמת גימור פני השטח ובדיוק המימדים הרצויים, ניתן לבצע מספר מעברים באמצעות סוגים שונים של חיתוכים. אלה משמשים בדרך כלל לגימור עדין היוצר משטחים חלקים עם סבילות צמודות.
8. בדיקה ובקרת איכות: לאחר סיום כל העיבוד השבבי, החלק המוגמר מוציאים ממכונת המחרטה תוך בדיקת עמידתו במפרטים ובסבולות הנדרשים. ייתכן שיעבור התאמות או טיפולים אחרים במידת הצורך.
חלקים המתאימים לחריטה CNC
חריטה ב-CNC היא אחת השיטות הנפוצות ביותר לייצור חלקים בתעשיות שונות. להלן תשובות לגבי חלקים המתאימים לחריטה ב-CNC לפי סיווגם:
חלקים גליליים
– צירים: כמו צירי תיבת הילוכים וגירי הנעה.
– תותבים: כמו תותבי מיסב ותותבים.
– צינורות ואביזרי צנרת: כמו אביזרי צנרת, צינורות הידראוליים.
– מוטות הברגה: כגון מוטות הברגה ואומים.
חלקים בצורת דיסק
-אומים: לדוגמה ברגים, ברגים.
אוגנים: למשל אוגני בית מיסב, דיסקים עם אוגנים
-דיסק הבלם, דיסק המצמד.
חלקים בצורת טבעת
טבעות פיר; לדוגמה טבעות פיר מפחית, טבעות פיר צימוד
-טבעות בית מיסב
חלקים מחודדים
-שרוולים חרוטיים כמו חרוטי, פירים חרוטיים.
-3 הילוכים מחודדים
חלקים בצורת בליטה
– זיזים כולל זיזים של מנועי רכב, גלי זיזים
חלקים בעלי צורה מורכבת
– חלקים סימטריים סיבובית כגון מדחפים או להבי מאוורר;
– משטחים בעלי צורה חופשית - נדרשת חריטה ביותר משני צירים.
בתעשיית הייצור, חריטה נמצאת בשימוש נרחב מכיוון שכל האובייקטים בעלי צורה כלשהי של סימטריית סיבוב או צורת ציר סיבובית נחרטים במכונה זו. חריטה היא שיטה בעלת יישומים רבים והיא ניתנת להתאמה רבה כמעט לכל קבוצת חומרים, כולל מתכות, פלסטיק וחומרים מרוכבים.
יתרונות חריטה CNC
- דיוק ודיוק
ייצור חלקים גליליים מדויק ביותר יכול להתבצע באמצעות חריטה במכונה CNC. כלי החיתוך הנשלטים על ידי מחשב יכולים להשיג סבולות צפופות ולשמור על תפוקה קבועה, מה שמבטיח שהמוצרים הסופיים יעמדו בדרישות המדויקות.
- רב צדדי
חריטה CNC ניתנת ליישום על חומרים רבים, כולל מתכות, פלסטיק, וכן חומרים מרוכבים מסוימים. לכן, היא מתאימה לייצור רכיבים שונים המשמשים בתעשיות מגוונות.
- יעילות ופרודוקטיביות
לאחר שהתוכנה של ה-CNC מותקנת, היא הופכת חלק ניכר מתהליך העיבוד לאוטומטי. זה מפחית התערבות ידנית ובכך מגביר את הפרודוקטיביות ומקצר את זמני ייצור החלקים.
- גיאומטריות מורכבות
חריטה CNC מאפשרת ייצור של גיאומטריות מורכבות כגון הברגות, חריצים או משטחים מעוצבים בצורות מגוונות. היכולת ליצור צורות מורכבות פותחת אפוא אפשרויות עיצוב חדשות עבור מהנדסים ומעצבים.
- עקביות ושחזור
חריטה CNC מבטיחה אחידות של תוצאות לאורך מספר סבבי ייצור. לאחר הגדרת תוכנית CNC אמינה, ניתן לחזור עליה בקלות על מנת להפיק חלקים זהים בעלי רמות דיוק זהות.
- עלות תועלת
למרות שייתכנו עלויות התקנה ראשוניות והוצאות תכנות, חריטה CNC בקנה מידה גדול עשויה להתגלות כיעילה מבחינת עלות עקב גורמים כמו יעילות, קצב גריטה נמוך ותפוקה אחידה.
ההבדלים בין כרסום CNC לחריטה
כרסום CNC וחריטה הם תהליכי עיבוד שבבי נפרדים לייצור סוגים שונים של חלקים. למרות ששניהם שיטות בקרה נומרית ממוחשבת (CNC), פעולותיהם, יכולותיהם ויישומיהם שונים במידה ניכרת. אלו הם ההבדלים העיקריים בין כרסום CNC לחריטה:
| סוגים | CNC מסתובב | כרסום CNC |
| תנועת חומר העבודה | חומר העבודה מסתובב בעוד שכלי החיתוך נשאר נייח. | חומר העבודה קבוע וכלי החיתוך נע במספר צירים. |
| יוצרו גיאומטריות | חלקים גליליים או סימטריים סיבובית כגון צילינדרים, חרוטים ודיסקים. | צורות מורכבות, כיסים, חריצים ותכונות תלת-ממדיות מורכבות. |
| לסיים את פני השטח | גימור חלק ומלוטש יותר | גימור משטח איכותי, אך עלול להשאיר סימני כלים |
| כלים והגדרות | פחות כלים ועיבוד מהיר | כלים מרובים, התקנה מורכבת, זמן איטי |
| יכולות ייצור | כימי חַשׁמַלִי מכני תרמי | משעמם קדיחה מול חריץ מחורר פרידה |
| תעשיות | 1.עיבוד עץ 2. תעשיית החשמל 3. עיבוד שבבי פריקה חשמלית 4. הסרת מתכת (בתעשיית הרכב או הייצור) 5. ייצור חומרים | 1.עיבוד עץ 2. תעשיית החשמל 3. עיבוד שבבי פריקה חשמלית 4. הסרת מתכת (בתעשיית הרכב או הייצור) 5. ייצור חומרים |
סיכום
בחריטת CNC, כלי חיתוך מסיר חומר בזמן שחומר העבודה מסתובב כדי לעצב אותו. בניגוד חד לשיטות חריטה רגילות, חריטה ב-CNC היא אוטומטית ומנוהלת על ידי תוכנות מחשב כדי לספק דיוק ללא תחרות שוב ושוב.
