CNC технологиясына түсу: Механика & Шығындарды талдау

CNC технологиясына жылдам кіріспе

/ Оқыту (Компьютердің сандық бақылауы) Технология - бұл заманауи өндірістің негізі, Нақты қосу, Әр түрлі салалардағы автоматтандырылған өңдеу процестері.

CNC технологиясының қозғалысы X-ге негізделген, У, және z осьтер. Құрал өсегіші немесе серво моторлары арқылы орналастырылған,

Сіз жасағыңыз келетін бөліктің түпнұсқа 3D моделінен алынған кодқа негізделген қозғалыстарда қандай актілер g-код деп аталады.

Сандық басқару элементтері шпиндельді қаншалықты жылдам жылжытатындығымен сипатталады (Құралды ұстағышты айналдыратын айналмалы бөлік), Қай бағыт жылжу керек,

Қандай құралды қолдану керек (Егер құрылғы бірнеше құралдарды пайдаланса және олардың арасында ауыса аласыз), сонымен қатар, салқындатқышты пайдалану сияқты басқа факторлар.

CNC өңдеу қалай жұмыс істейді?

/ Оқыту (Компьютердің сандық бақылауы) Өте өңдеу Дизайн деректерін компьютерлік дизайннан аудару арқылы жұмыс істейді (Ата-тор) Кодталған командаларға файлдар машиналық бақылаушы түсінді.

Бұл командалар станоктарға қай жерде және қаншалықты жылдам және қаншалықты жылдам нұсқауларды ұсынады.

Та CNC өңдеу Өңдеу: АЖЖ-дан бөліктерге дейін

Бұл процесс бірнеше қадамдарды қамтиды:

• Жобалау: Бөлшектердің техникалық сипаттамаларын CAD бағдарламалық жасақтамасымен жасау.
• Өзгеріс: Дизайнды CAM арқылы G-кодқа айналдыру (Компьютерлік өндіріс) бағдарламалық жасақтама.
• Орнату: Машинаны дайындау, Құралдарды орнату, және дайындаманы орнында бекіту.
• Өңдеу: Материалдағы бағдарламаланған G-кодты орындау.
• Өңдеуден кейінгі: Керемет және беткі өңдеу сияқты әрлеу.

Cnc өңдеу м.атериалдар

1. CNC өңдеудегі металдар

Металдар олардың күш-қуатына байланысты жиі кездесетін материалдардың бірі, төзімділік, және қасиеттер ауқымы. Міне, жиі қолданылатын металдардың бөлінуі:

Алюминий

• Жылжымалы: Жайғақ, Коррозияға төзімді, және машина жасау оңай. Ол беріктік пен салмақтың жақсы тепе-теңдігін ұсынады.
• Қолданбалар: Аэроғарыш компоненттері, Автомобиль бөлшектері, Электрондық тұрғын үйлер, және медициналық құрылғылар.
• Танымал қорытпалар: 6061, 7075, жіне 2024 алюминий.

Тот баспайтын болат

• Жылжымалы: Коррозияға өте төзімді, ыстық, және кию, оны тіпті қатал ортада да берік ету.
• Қолданбалар: Тамақ өңдеу жабдықтары, Медициналық құралдар, Химиялық контейнерлер, және автомобиль бөліктері.
• Танымал бағалар: 304, 316, жіне 17-4 Р.

Титан

• Жылжымалы: Салмаққа қарағанда ерекше күшті, Коррозияға төзімділік, және жоғары температуралы төзімділік.
• Қолданбалар: Аэроғарыш компоненттері, Медициналық импланттар, және автомобиль бөліктері.
• Танымал бағалар: Дәреже 2 (коммерциялық таза) және ti -6al-4v (қорытпа).

Жез

• Жылжымалы: Жақсы күш пен коррозияға төзімділігі бар машина оңай. Жез электр өткізгіштікке ие.
• Қолданбалар: Электрлік бөлшектер, Фитингтер, және сәндік бөліктер.
• Танымал қорытпалар: C360 (Тегін өңдеу жезі).

Мыс

• Жылжымалы: Тамаша электрлік және жылу өткізгіштік, Оны электронды компоненттерге өте ыңғайлы ету.
• Қолданбалар: Электр коннекторлары, жылу раковиналары, және радиаторлар.
• Танымал қорытпалар: C110 (Таза мыс) және c182 (Хром мыс).

Жұқпалы

• Жылжымалы: Деформациясыз немесе коррозиясыз қатты температураның жоғары температурасы мен жоғары стресстен өту қабілетімен танымал.
• Қолданбалар: Аэроғарыштық және газ турбинасының компоненттері, Теңіз қосымшалары, және жылу алмастырғыштар.
• Танымал бағалар: Жұқпалы 718 және де жоқ 625.

2. CNC өңдеудегі пластиктер

Жеңіл болған кезде пластикалық материалдар жиі CNC өңдеу үшін таңдалады, Химиялық тұрақтылық немесе электр оқшаулау қажет. Жалпы қолданылған пластмассалар кіреді:

Абәрбу (Акрилонитриилт будиена стирі)

• Жылжымалы: Күшті, беріу, және әсерге төзімді. ABS машина жасау оңай және әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.
• Қолданбалар: Автомобиль компоненттері, Тұтыну тауарлары, және электронды корпус.

Пом (Полиоксиметилен немесе ацеталь)

• Жылжымалы: Жоғары қаттылық, төмен үйкеліс, және керемет өлшемді тұрақтылық.
• Қолданбалар: Берікек, бағдарлау, және төмен үйкелісті қажет ететін дәл бөліктер.

Налон

• Жылжымалы: Тамаша тозуға төзімді жоғары беріктігі және икемділігі.
• Қолданбалар: Механикалық бөліктер, бағдарлау, және бұталар.

Іліппе-бет (Полиэтет эфир Кетон)

• Жылжымалы: Жоғары механикалық беріктік, Химиялық тұрақтылық, және жылу тұрақтылығы, оны ең ұзақ пластмассадан жасау.
• Қолданбалар: Аэроғарыш, медициналық, және автомобиль компоненттері, сонымен қатар электр оқшаулағыш бөлшектері.

Ptfe (Политетрафлуороэтилен немесе Тефлон)

• Жылжымалы: Төмен үйкеліс, Химиялық тұрақтылық, және жоғары температуралы төзімділік.
• Қолданбалар: Тығыздағыштар, тығыздағыштар, және жабыспайтын жабындар.

Hdpe (Жоғары тығыздық полиэтилен)

• Жылжымалы: Орнықты, Жайғақ, және ылғал мен ылғалға өте төзімді.
• Қолданбалар: Танктер, құбыр, және кесетін тақталар.

3. CNC өңдеудегі композиттер

Композиттердің күші жоғары, олардың салмақтық коэффициентіне байланысты CNC өңдеу үшін қолданылады, Коррозияға төзімділік, және төзімділік. Кейбір танымал композиттік материалдарға жатады:

Көміртекті талшықты полимерлер (Қуысша)

• Жылжымалы: Өте күшті, Жайғақ, және коррозияға төзімді. Көміртек талшығы көбінесе күш пен салмақты азайту өте маңызды болған бағдарламаларда қолданылады.
• Қолданбалар: Аэроғарыш компоненттері, Спорттық жабдықтар, және автомобиль бөліктері.

Шыны талшықты күшейтілген полимерлер (Gfrp)

• Жылжымалы: Тамаша коррозияға төзімділігі жоғары, жоғары беріктігі және қаттылық.
• Қолданбалар: Жел турбиналық пышақтар, Автомобиль бөлшектері, және құрылыс материалдары.

4. CNC өңдеудегі керамика

Аз таралғанмен, керамика олардың ерекше қаттылығы үшін қолданылады, Жылуға төзімділік, және коррозияға төзімділік. Бұл материалдар көбінесе мамандандырылған қосымшалар үшін таңдалады:

Көрсеткен айып (Алюминий оксиді)

• Жылжымалы: Тозуға өте қиын және төзімді, ыстық, және коррозия.
• Қолданбалар: Кесетін құралдар, Электр оқшаулағыштары, және медициналық құрылғылар.

Циркония (Цирконий диоксиді)

• Жылжымалы: Тамаша қаттылық, Жылу оқшаулау, және қарсылық киіңіз.
• Қолданбалар: Стоматологиялық импланттар, Кесетін құралдар, және жоғары температуралы компоненттер.

CNC өңдеу құны қанша тұрады?

CNC өңдеу шығындарына әртүрлі факторлар әсер етеді, Соның ішінде материалдық іріктеу, Дизайн күрделілігі, Өңдеу уақыты, Станоктарды таңдау, Өндіріс көлемі, Еңбек шығындары, Жанама шығындар, және қайта өңдеу.

Материалдық шығындар

Материалдардың түрі мен құны CNC өңдеу шығындарына айтарлықтай әсер етеді.

Жоғары сапалы қорытпалар, мысалы, титан немесе тот баспайтын болат, әдетте пластмассадан немесе жұмсақ металдарға қарағанда қымбатырақ.

Қосымша, Материалдардың жұмыс қабілеттілігі шығындарға әсер етеді, Машина-машиналық материалдардан гөрі көп уақыт пен ресурстар қажет болуы мүмкін.

Дизайн күрделілігі

Бөлшектерді жобалаудың күрделілігі өңдеу шығындарына тікелей әсер етеді. Күрделі геометриялар, Қатаң төзімділік талаптары,

Арнайы дизайн ерекшеліктері озық өңдеу техникасы мен мамандандырылған құралдарды қажет етуі мүмкін, Осылайша шығындарды ұлғайту.

Өңдеу уақыты

Өңдеу уақыты, бұл нақты кесу уақыты мен құралдарды өзгерту және конфигурациялау уақыты кіреді, Құнға ықпал етеді.

Ұзағырақ өңдеу уақыты жоғары шығындарға әкеледі. Өңдеу процесін оңтайландыру және өндіріс тиімділігін арттыру шығындарды азайтуы мүмкін.

Станоктар

Станоктарды таңдау және басқару шығындарға айтарлықтай әсер етеді. Кесу құралдарының құны, олардың өмір сүру ұзақтығы, және ауыстыру жиілігі барлық әсерді жалпы өңдеу шығындары.

Құралды дұрыс таңдау және техникалық қызмет көрсету шығындарды бақылау үшін өте маңызды.

Көлем және партия мөлшері

Жоғары көлемді өндіріс бірлігі шығындарын төмендетуі мүмкін, Бекітілгендей, белгіленгендей, шығындар көп бөліктерге таралады.

Кішкентай партия өндірісі қондырғы уақытының пропорционалды түрде үлкен әсеріне байланысты қосымша шығындарға әкелуі мүмкін.

Еңбек шығындары

Білікті операторлар мен инженерлердің жалақысы CNC өңдеу шығындарының бір бөлігі құрайды. Еңбекті қажет ететін операциялар немесе кешенді талаптар бар бөлшектер қосымша еңбек шығындарын тудыруы мүмкін.

Жанама шығындар

CNC өңдеумен байланысты жанама шығындар, мысалы, объектілік шығындар, Коммуналдық қызметтер, және әкімшілік шығындар, жалпы шығынға да әсер етеді.

Сынықтар және қайта өңдеу

Сапаны тиімді бақылау және инспекциялық процестер сынықтар мен қайта өңдеуді азайта алады, Шығындарды үнемдеуге әкеледі.

CNC өңдеу шығындарын қалай азайтуға / сақтауға болады?

CNC өңдеудегі шығындарды азайту дизайнның әр түрлі аспектілерін оңтайландыруды қамтиды.

Мұнда CNC өңдеу шығындарын тиімді басқаруға және азайтуға көмектесетін негізгі стратегиялар бар:

• Күрделілікті азайту үшін дизайнды оңтайландыру: Жобалау кезеңінде, Жіңішке қабырғалар сияқты ерекшеліктерден аулақ болыңыз, Терең қуыстар, және 90 градусқа өткір бұрыштар, бұл өңдеудің қиындығы мен шығындарын арттыруы мүмкін.
• Тиісті материалдарды таңдаңыз: Бөлімнің функционалдық талаптарына негізделген материалдарды таңдаңыз, артық сипаттамадан аулақ болу, және машинаны оңай және арзанырақ материалдарды таңдаңыз.
• Қуыстар мен жіптердің тереңдігін шектеңіз: Өңдеу уақыты мен шығындарын азайту үшін шектеулі қуысының тереңдігі бар дизайн. Тафы, Арнайы құралдар мен қосымша шығындар қажет болған жағдайда, жіптің ұзындығын азайтыңыз.
• Қабырғалы қалыңдығын арттыру: Қалың қабырғалар өңдеу тұрақтылығын және шығындарды азайтуды жақсарта алады. Металл бөлшектері үшін, Ұсынылған ұзын қабырға қалыңдығы үлкен 0.8 мм, және пластмассадан, Бұл көп 1.5 мм.
• Стандартты құрал өлшемдерін қолданыңыз: Құралдарды өзгерту және өңдеу уақытын азайту үшін стандартты CNC құралының өлшемдерімен үйлесетін дизайн бөлшектері.
• Артық төзімділікке жол бермеңіз: Егер қажет болмаса, Қатаң төзімділікті анықтаңыз, бұл өңдеудің күрделілігі мен шығындарын арттыруы мүмкін.
• Пернетақта пакетін өндіру: Үлкен тапсырыс мөлшері қосымша шығындарды көп бөлікке бөле алады, бірліктің құнын төмендету.
• Бетті әрлеуді азайтыңыз: Қажет емес жер беткі учаскелері шығындарға қосыла алады, сондықтан оларды бөлудің нақты қажеттіліктеріне сүйене отырып анықтау керек.
• Автоматтандыру және технологиялық инновацияға инвестиция салыңыз: Роботты автоматтандыруға және заманауи CNC технологияларына шығындар тиімділікті арттыра алады, Еңбек шығындарын азайту, Өндіріс сапасын жақсарту.
• Модернизация параметрлерін оңтайландыру: Кесу жылдамдығы сияқты дәл баптау арқылы, Беру бағасы, және шпиндель жылдамдығы, Сіз энергияны тұтынуды және шығындарды азайту кезінде сапаны сақтай аласыз.

CNC машиналарының түрлері

/ Оқыту (Компьютердің сандық бақылауы) Машиналар әр түрлі түрлерде келеді, Әрқайсысы өндірісте нақты функцияларға арналған. Міне, негізгі типтер:

1. CNC фрезерлері Машина: Айналмалы кескіш құралдарды қолдана отырып, дайындамадан материалды кетіру үшін қолданылады. Олар бірнеше осьтері бар күрделі пішіндер мен жоғары дәлдіктерді шығарады (дейін 5 білік).
2. CNC дана: Цилиндрлік бөлшектерді өндіруге мамандандырыңыз, ал стационарлық кесу құралы материалды жояды. Олар біліктер мен арматуралар сияқты симметриялы компоненттерді қолөнер үшін өте ыңғайлы.
3. CNC плазмалық кескіштер: Плазманы қолданыңыз (Жоғары температуралы иондалған газ) болат сияқты металдарды кесу, алюминий, және жез. Олар әдетте металды кесуге арналған дайындық дүкендерінде қолданылады.
4. CNC лазерлік кескіштері: Материалдарды кесу немесе нақыштау үшін фокусталған лазер сәулесін қолданыңыз. Олар күрделі дизайндар үшін өте ыңғайлы және көбінесе аэроғарыш және электроника сияқты салаларда қолданылады.
5. CNC маршрутизаторлары: Кесуге арналған, ою, және ағаш сияқты гравирование, пластмассалар, және жұмсақ металдар. Олар әдетте шкафта қолданылады, Кіру, және сәулеттік модельдеу.
6. CNC тартқыштары: Беттердің бетінен немесе жақсы қабатқа жету үшін абразивті дөңгелектерді қолданыңыз. Бұл машиналар автомобильдер мен аэроғарыш сияқты салалардағы жоғары төзімділік бөліктеріне жету үшін қажет.
7. CNC электр ағызу машиналары (РеТМ): Дайындамадан материалды металдарды пішінді пішінді пішінді немесе ұшқындарды пайдаланыңыз. Олар болат сияқты қатты қуыстарды немесе пішіндерді құруға өте ыңғайлы.
8. CNC Waterjet кескіштері: Жоғары қысымды суды қолданыңыз (көбінесе абразивтермен араласады) материалдарды кесу үшін. Варванц түрлі материалдарды кесу үшін қолданылады, соның ішінде металдар, пластмассалар, және тас, Ыстықсыз.

CNC өңдеу орталығы VS. Кәдімгі CNC

CNC машиналарында революция жасады, және CNC өңдеу орталықтары және қарапайым CNC машиналары сияқты ерекше категориялар бар.
Екі дәлдікпен ұсынылған кезде, автоматтандыру, және тиімділік, Олар өндірістік процесте әр түрлі мақсаттарда және функцияларға қызмет етеді.
CNC өңдеу орталығы мен қарапайым CNC машинасындағы негізгі айырмашылықтарды бұзайық.

1. Анықтамасы және функционалдығы

• CNC өңдеу орталығы: CNC өңдеу орталығы дамыған, Фрезерлеу сияқты әртүрлі операцияларға арналған көп функционалды құрылғы, бұрғылау, тигізу, және скучно, Барлығы бір орнатуда.
  Ол жоғары автоматтандырылған және автоматты құралға арналған құралдар журналымен жабдықталған, Оны кешенді бөліктер мен көп сатылы өндірістік процестер үшін өте ыңғайлы ету.
• Кәдімгі CNC машинасы: Әдетте CNC жабдықтарына қатысты, бұл нақты тапсырмаларға бағытталған CNC немесе диірмендер сияқты (E.Г., бұру, араластыру).
  Бұл машиналар, әдетте, функционалдылықпен шектелген, бір уақытта бір немесе екі операцияны орындауға қабілетті, Аз автоматтандырылған мүмкіндіктері аз.

2. Құралдың сыйымдылығы және өзгермелі

• CNC өңдеу орталығы: Автоматты құралдарды ауыстырғышпен бірге аласыз (Аск) Қолмен араласу кезінде бірнеше құралдарды ауыстыруға мүмкіндік береді.
  Бұл мүмкіндік құрылғыға бір орнатудағы көптеген тапсырмаларды орындауға мүмкіндік береді, Күту уақытын күрт қысқарту және өндіріс тиімділігін арттыру.
• Кәдімгі CNC машинасы: КОМК-нің көпшілігі қолмен жұмыс жасауды қажет етеді, әсіресе төменгі модельдер.
  Олар нақты өңдеуді қамтамасыз етеді, ATC жетіспеушілігі әмбебапты шектейді және оператордың жиі қатысуын талап етеді, көп сатылы процестерді баяулату.

3. Жұмыс бөлімі күрделілігі

• CNC өңдеу орталығы: Бірнеше өңдеу жұмыстарын қажет ететін жоғары күрделі дайындамалар үшін өте ыңғайлы.
  Бұл машиналар күрделі геометрияларды жеңе алады, Бұрышты беттер, және терең қуыстар, оларды аэроғарыш сияқты салалар үшін қажет етеді, автомобиль, және медициналық құрылғыны өндірісі.
• Кәдімгі CNC машинасы: Бірнеше өңдеу қадамдарын қажет етпейтін қарапайым бөліктер мен операцияларға арналған ең жақсы.
  Бұл машиналар бұрылыс сияқты күрделі тапсырмалар үшін тиімді, Қарапайым фрезерлер, немесе кесу.

4. Қозғалыс осьтері

• CNC өңдеу орталығы: Әдетте көп осьтік мүмкіндіктерді қамтиды, мысалы, 3 осі, 4-белдік, немесе тіпті 5-осьті өңдеу.
  Бұл икемді және динамикалық қозғалысқа мүмкіндік береді, Күрделі бөлшектерді өндіруді дайындаманы бірнеше рет орналастырмай-ақ қосу.
• Кәдімгі CNC машинасы: Әдетте аз осьтерде жұмыс істейді, мысалы, 2 ось немесе 3 ось.
  Әлі де дәл, Бұл машиналар күрделі геометриялармен немесе бірнеше ерекшеліктері бар бөлшектерді жасауға қатысты.

5. Автоматтандыру және тиімділік

• CNC өңдеу орталығы: Минималды оператордың кірісімен жоғары автоматтандырылған, Үздіксіз өндірістік циклдерді жүргізуге қабілетті.
  ATC және бірнеше осьтерді интеграциялау өңдеу процестерінің тиімділігін едәуір арттырады.
• Кәдімгі CNC машинасы: Қолмен араласуды қажет етеді, Әсіресе, ол құралдың өзгеруі немесе өңдеу жұмыстары арасында ауысу кезінде.
  Нақты тапсырмалар үшін тиімді, Жалпы автоматтандыру және өнімділік өңдеу орталықтарымен салыстырғанда төмен.

6. Қолданбалар

• CNC өңдеу орталығы: Жоғары дәлдіктегі күрделі бөлшектер қажет болатын салаларда кеңінен қолданылады, сияқты аэроғарыш, автомобиль, және жоғары технологиялық өндіріс.
  Бір орнатуда бірнеше әрекеттерді орындау мүмкіндігі уақытты үнемдейді және қателерді азайтады.
• Кәдімгі CNC машинасы: Қарапайым талап ететін салаларға сәйкес келеді, Күрделі бөліктер, мысалы, жалпы механикалық компоненттер, Негізгі фитингтер, және біліктер.
  Бұл машиналар кішігірім семинарларға немесе қиындыққа сәйкес келеді, онда күрделілік деңгейі өңдеу орталығын пайдалануды ақтамайды.

CNC машинасының бағасына әсер ететін факторлар

• Технология
• Материалдық шығындар
• Өндірістік шығындар
• Конфигурация
• Бренд және сапа кепілдігі
• Сатудан кейінгі қызмет

CNC машинасының толық бағасы - барлық баға диапазонында

CNC машинасының құны әр түрлі болуы мүмкін, бірнеше жүз доллардан бірнеше онға дейін немесе тіпті жүздеген мың доллардан.

Бұл айтарлықтай баға диапазонына әртүрлі факторлар әсер етеді, соның ішінде CNC машинасының түрі, оның мөлшері мен қаттылығы, Қуат және момент мүмкіндіктері, Біліктер саны, және қосымша мүмкіндіктер.

 

CNC машинасы	Баға
Хобби-деңгейі CNC маршрутизаторы	$200 - $3000
Кәсіби CNC маршрутизаторы	$3K - $ 10k
Өнеркәсіптік CNC маршрутизаторы	$40K - $ 200K
Өндірістік CNC маршрутизаторы	$200K - 400 доллар
Хобби-деңгей CNC диірмені	$2K - 7k
Кәсіби CNC диірмені	$7K - $ 50k
Индустриалды 3 ось	$60K - $ 100k
5-осі диірмені	$200K - $ 500k
Өндіріс фабрикасы (Тік өңдеу орталығы)	> $500К
Хобби-деңгейі CNC	$2K - 12к доллар
Кәсіби 2 ось	$15K - $ 50k
2-осьтің өндірістік CNC метрі	$60K - $ 100k
CNC Production өндірісі (Көлденең өңдеу орталығы 7-13 Білік)	> $500К