Typer af CNC-maskiner

Computer numerisk kontrol (CNC) maskiner har revolutioneret fremstillingsindustrien, giver uovertruffen præcision, gentagelighed, og effektivitet. At forstå de forskellige typer af CNC-maskiner og deres funktionaliteter er afgørende for at vælge det rigtige værktøj til et specifikt projekt eller forretningsbehov. Denne omfattende guide vil udforske forskellige typer CNC-maskiner, deres kategorier, og hvordan du vælger den bedste type til dine behov.

Hvad er en CNC-maskine?

En CNC (Computer numerisk kontrol) maskine er en programmerbar enhed, der automatiserer fremstillingsprocessen ved at kontrollere bevægelsen af ​​værktøjer og dele ved hjælp af CAD (Computerstøttet design) og CAM (Computerstøttet fremstilling) software til at konvertere designfiler til instruktioner, der styrer maskinens bevægelse.

CNC-maskiner kan udføre en række operationer med høj præcision og repeterbarhed, giver mulighed for masseproduktion og fremstilling af komplekse dele. CNC-maskiner er meget udbredt i bilindustrien, rumfart, Elektronik, medicinsk, og andre brancher.

Grundlæggende elementer i CNC-maskinesystem

Et CNC-maskinesystem omfatter typisk følgende elementer:

1. Controller: CNC-maskinens hjerne, der læser og fortolker G-kode (maskinsproget) at kontrollere maskinens bevægelser.
2. Drive System: Indeholder motorer og forstærkere, der udfører controllerens kommandoer.
3. Maskingrænseflade: Human Machine Interface (HMI) at indtaste kommandoer og overvåge operationer.
4. Skæreværktøjer: Endefræsere, øvelser, drejebænke, og andre værktøjer, der bruges til at skære og forme materialer.
5. Feedback System: Giver realtidsdata om maskinens ydeevne til nøjagtig positionering og fejlkorrektion.

Forskellige typer CNC-maskiner

Der findes forskellige typer af CNC-maskiner, hver designet til specifikke opgaver:

1. Mølle CNC maskine:

• • Fungere: Bruger roterende skæreværktøjer til at fjerne materiale fra et stationært emne, ideel til at skabe flade overflader, huller, og lommer.
  • Applikationer: Velegnet til at skabe komplekse former og indviklede designs i en række forskellige materialer.
  • Begrænsning： Størrelsen, den kan bearbejde, afhænger af kabinetstørrelsen, der huser maskinen, og den højeste afstand, skæreværktøjerne kan tilbagelægge.

2. Drej CNC maskine:

• • Fungere: Også kendt som CNC drejebænke, disse maskiner roterer emnet, mens skæreværktøjer former det, perfekt til cylindriske komponenter som aksler, bøsninger, og bolte.
  • Applikationer: Almindeligvis brugt til drejeoperationer på materialer som metaller og plast.
  • Begrænsning： På grund af den måde, denne maskine fremstiller produkter på, det er bedre at lave symmetriske dele.

3. Slibe CNC maskine:

• • Fungere: Bruger en slibeskive til at glatte og efterbehandle overflader, almindeligt anvendt i efterbehandlingsoperationer for høj præcision og overfladekvalitet.
  • Applikationer: Anvendes til efterbehandling og skabe ekstremt fine tolerancer.
  • Begrænsning： De CNC slibemaskine fjerner materialer fra et emne i en meget langsom hastighed. Det er derfor, den primært finder anvendelse som en efterbehandlings- eller udjævningsmaskine.

4. Bore CNC maskine:

• • Fungere: Designet til at skabe runde huller ved hjælp af roterende bor; ofte kombineret med bankning for at gevindskære hullerne.
  • Applikationer: Almindeligvis brugt til at lave præcise huller i forskellige materialer.
  • Begrænsning： En væsentlig begrænsning ved maskinen er dimensionen af ​​det hul, den kan skabe. Det er udfordrende at lave huller, der er dybe eller store nok uden specialiserede bor.

5. EDM (Elektrisk afladningsmaskine):

• • Fungere: Bruger elektriske udladninger til at erodere materiale fra et emne, giver mulighed for at skabe komplekse former, som er svære at opnå med traditionelle skæreværktøjer. Den udfører berøringsfri bearbejdning, gør det muligt at arbejde med dele af enhver hårdhed.
  • Applikationer: Velegnet til bearbejdning af hårde materialer og fremstilling af indviklede funktioner.
  • Begrænsning： EDM er begrænset til ledende materialer, hvilket gør den uegnet til ikke-ledende materialer som keramik, træ, og plastik.

6. Plasma skærende CNC maskine:

• • Fungere: Skærer materialer ved hjælp af en højtemperatur plasmabrænder, velegnet til elektrisk ledende materialer som stål og aluminium.
  • Applikationer: Ideel til skæring af stål og andre ledende materialer.
  • Begrænsning： Disse maskiner producerer enorm varme, da de skærer materialer ved at smelte dem. Denne varme påvirker ofte overfladefinishen af ​​det afskårne materiale, resulterer i varmepåvirkede zoner. En anden begrænsning er, at denne maskine har et begrænset udvalg af materialer, den kan skære, da den kun skærer igennem metaller og andre ledende legeringer.

7. CNC-maskine til vandstråleskæring:

• • Fungere: Bruger en højtryksstråle af vand blandet med slibemidler til at skære materialer uden at generere varme, perfekt til skæring af tykke og varmefølsomme materialer.
  • Applikationer: Alsidig skæreløsning velegnet til gummi, læder, glasfiber, printplader, skum, papir, keramisk, glas, sten, og metalplader.
  • Begrænsning： En af de største ulemper er, at vandstråleskærehastigheden er langsommere end andre skærealternativer. Denne langsommere hastighed er især tydelig omkring de buede snit og hjørner.

8. Laserskærende CNC maskine:

• • Fungere: Bruger en fokuseret laserstråle til at skære eller gravere materialer med høj præcision. Laserstrålen skærer gennem materialerne uanset deres ledningsevne for at skabe det ønskede produkt eller den ønskede form.
  • Applikationer: Anvendes almindeligvis til skæring af metaller, plast, træ, og stoffer.
  • Begrænsning： En af begrænsningerne ved en laserskærende CNC-maskine er den maksimale tykkelse på 2,75 tommer af det materiale, du kan skære med den.

9. CNC router maskine:

• • Fungere: Bruges ofte til at skære træ, plast, og blødere materialer, CNC-fræsere har en roterende spindel med høj hastighed for glatte finish.
  • Applikationer: Velegnet til skiltning, kabinet, og dekorativt arbejde.
  • Begrænsning： Den overordnede drift af CNC-routermaskinen kan være ret støjende på grund af dens forskellige komponenter.

10. Flerakset CNC-maskine:

• • Fungere: Fleraksede CNC-maskiner kan bevæge sig i fire eller flere retninger, sammenlignet med en to- eller treakset maskine, flerakset bearbejdning er mere kompleks og producerer mere nøjagtige dele. De tilbyder bedre fleksibilitet og spænder fra 4-akse op til 12-akse konfigurationer.
  • Applikationer: Ideel til komplekse dele, der kræver bearbejdning fra flere vinkler.
  • Begrænsning： Disse maskiner adskiller sig væsentligt fra 2 og 3-akse typer og har ofte brug for dygtige operatører for optimal ydeevne.

11. 3D printer:

• • Fungere: En type CNC-maskine, der bygger dele lag for lag ud fra en digital fil, ved brug af materialer som plastik, harpikser, og metaller.
  • Applikationer: Udbredt i prototyping, Fremstilling, og skræddersyet produktskabelse.
  • Begrænsning： Omkostningerne ved at anskaffe dette CNC-udstyr og fremstilling af komponenter ved hjælp af denne proces er ret høje. Også, 3D udskrivningshastigheden er langsom, især når det bruges til masseproduktionsprocesser.

12. CNC automatisk værktøjsskifter:

• • Fungere: Også kendt som ATC, øger produktiviteten ved at tillade, at flere værktøjer kan bruges i en enkelt opsætning uden manuel indgriben.
  • Applikationer: Forbedrer produktiviteten og reducerer nedetid i produktionsmiljøer.
  • Begrænsning： Høj fejlrate, lange værktøjsskiftetider, værktøjsmagasinkapaciteten er lille.

Typer af CNC-maskiner efter antal koordinatakser

CNC-maskiner kan kategoriseres baseret på antallet af koordinatakser, de betjener:

2-Axis CNC maskiner:

2-akse CNC-maskiner er den enkleste type, opererer langs X (vandret) og Y (lodret) akser. De bruges typisk til lige snit, bore huller, eller bearbejdning af en enkelt overflade uden at genplacere emnet.

3-Axis CNC maskiner:

De mest almindelige CNC-maskiner er 3-aksede modeller, som tilføjer en Z-akse for dybde til standard X- og Y-akserne. De arbejder på stationære emner og kan klare opgaver i 2.5 dimensioner, gør dem alsidige til grundlæggende bearbejdning.

4-Axis CNC maskiner:

Disse maskiner inkluderer en A-akse, som tillader rotation langs X-aksen, ud over X, Y, og Z-akser. Denne funktion er ideel til opgaver som udskæringer og bueskæring.

5-Axis CNC maskiner:

5-akse CNC-maskiner introducerer en C-akse, lader skæreværktøjet dreje. Denne opsætning muliggør bearbejdning af fem overflader samtidigt, producerer meget præcise dele, der er ideelle til medicinsk udstyr.

7-Axis CNC maskiner:

7-aksemaskiner har tre akser til emnerotation, tre til værktøjsbevægelse, og en ekstra E-akse til armrotation. Deres evne til at skabe komplekse dele gør dem velegnede til rumfart, medicinsk, og militære komponenter.

9-Axis CNC maskiner:

Kombinerer en 5-akset fræsemaskine og en 4-akset drejebænk, 9-akse CNC-maskiner håndterer både interne og eksterne delefunktioner effektivt. De bruges almindeligvis til fremstilling af tandimplantater, medicinske værktøjer, og avancerede rumfartskomponenter.

12-Axis CNC maskiner:

Disse maskiner har to skærehoveder, hver i stand til at bevæge sig langs X, Y, Z, EN, B, og C-akser. Denne konfiguration giver mulighed for hurtigere produktion med enestående præcision, ideel til høj volumen, komplicerede bearbejdningsopgaver.

Typer af CNC-maskiner opdelt efter servosystem

CNC-maskiner kan også klassificeres baseret på deres servosystemer:

Åbn Loop Control System: Grundlæggende kontrolsystem uden feedback-mekanisme; lavere omkostninger, men mindre præcision.

Semi-Closed Loop Control System: Bruger noget feedback til at rette fejl; en mellemgrundsmulighed for omkostninger og præcision.

Closed-loop kontrolsystem: Avanceret system med fuld feedback, tilbyder høj præcision og minimal fejl.

Typer af CNC-maskiner ifølge Moving Trail

Forskellige CNC-maskiner er designet til at følge specifikke stier:

Punkt kontrol: Styrer start- og slutpunkterne for værktøjsbanen, med fokus på positionering frem for den valgte vej.

Lineær kontrol: Sikrer lineær bevægelse mellem punkter, almindeligvis brugt til bore- og tappeoperationer.

Konturstyring: Styrer værktøjsbanen kontinuerligt, gør det muligt at skabe buede eller konturerede overflader.

Sådan vælger du den bedste CNC-maskinetype?

Når du skal vælge den rigtige CNC-maskine til din virksomhed, flere faktorer skal tages i betragtning. Den ideelle maskine afhænger af din virksomheds karakter, den type produkter, du fremstiller, og produktionens omfang. Her er de vigtigste overvejelser for at vælge en CNC-maskine:

Forretningstype

Den type virksomhed, du driver, vil indsnævre dine valg betydeligt. Til en lille CNC butik, et par CNC-routere kan være nok. Omvendt, en storstilet fremstilling kan kræve større, mere alsidige multifunktionelle CNC-maskiner.

Tilgængelighed af reservedele

CNC -maskiner, som alt andet udstyr, kan slides eller gå i stykker. Det er vigtigt at vælge et mærke eller en model, som dine teknikere nemt kan reparere, med reservedele let tilgængelige. Tilgængeligheden af ​​dele påvirker nedetiden direkte, og hvor hurtigt produktionen kan genoptages.

Produktkrav

Den specifikke CNC-maskine, du har brug for, afhænger i høj grad af kompleksiteten af ​​de produkter, du fremstiller. Simple produkter kræver muligvis kun en CNC drejebænk eller en 3-akset fræsemaskine. Imidlertid, til mere komplekse emner, en 5-akset CNC-maskine, der kan udføre flere operationer i én opsætning, ville være mere effektiv. Specialiserede maskiner, såsom schweiziske drejebænke, er ideelle til at producere store mængder af små, indviklede cylindriske dele.

Strømkrav

CNC-maskiner bruger generelt meget strøm, kræver ofte trefaset strøm for at fungere effektivt. Det er afgørende at sikre, at dit anlæg kan levere den nødvendige strøm til ethvert nyt CNC-udstyr. Du bør også vurdere det nuværende strømforbrug for at undgå at overgå din strømforsyningskapacitet, når du tilføjer nye maskiner.

Materiale, der skal bearbejdes

Det materiale, du planlægger at bearbejde, er en kritisk faktor. Maskiner skal være robuste nok til præcist at fræse hårde legeringer. På den anden side, blødere materialer som blødt stål behøver måske kun præcisionsmaskiner, der er i stand til at opretholde de nødvendige tolerancer.

Ved at overveje disse faktorer, du kan vælge en CNC-maskine, der bedst passer til dine produktionsbehov og forretningskrav.

DENNE: CNC-bearbejdningsservice til ethvert CNC-projekt

DEZE tilbyder omfattende CNC-bearbejdningstjenester for at imødekomme alle dine behov, fra fræsning og drejning til avanceret flerakset bearbejdning. Vi arbejder tæt sammen med kunderne for at levere præcisionskonstruerede dele med forskellige overfladefinisher og materialer af høj kvalitet.

Så hvorfor vente? Kontakt os i dag, så vi kan begynde at arbejde på dine CNC-projekter.

Indholdsreference：https://waykenrm.com/blogs/types-of-cnc-machines/