CNC mašīnu veidi

Datora skaitliskā vadība (CNC) mašīnas ir mainījušas ražošanas nozari, nodrošinot nepārspējamu precizitāti, atkārtojamība, un efektivitāte. Izpratne par dažādiem CNC iekārtu veidiem un to funkcijām ir būtiska, lai izvēlētos pareizo instrumentu konkrētam projektam vai biznesa vajadzībām. Šajā visaptverošajā rokasgrāmatā tiks izpētīti dažādi CNC mašīnu veidi, viņu kategorijas, un kā izvēlēties savām prasībām vislabāko veidu.

Kas ir CNC mašīna?

CNC (Datora skaitliskā vadība) mašīna ir programmējama ierīce, kas automatizē ražošanas procesu, kontrolējot instrumentu un detaļu kustību, izmantojot CAD (Datorizēts dizains) un CAM (Datorizēta ražošana) programmatūra, lai pārveidotu dizaina failus instrukcijās, kas kontrolē iekārtas kustību.

CNC mašīnas var veikt dažādas darbības ar augstu precizitāti un atkārtojamību, kas ļauj veikt masveida ražošanu un sarežģītu detaļu ražošanu. CNC mašīnas tiek plaši izmantotas automobiļu rūpniecībā, avi kosmosa, elektronika, medicīnisks, un citās nozarēs.

CNC mašīnu sistēmas pamatelementi

CNC mašīnu sistēma parasti sastāv no šādiem elementiem:

1. Kontrolieris: CNC mašīnas smadzenes, kas nolasa un interpretē G kodu (mašīnas valoda) lai kontrolētu mašīnas kustības.
2. Piedziņas sistēma: Ietver motorus un pastiprinātājus, kas izpilda kontrollera komandas.
3. Mašīnas saskarne: Cilvēka mašīnas saskarne (HMI) lai ievadītu komandas un pārraudzītu darbības.
4. Griešanas instrumenti: Gala dzirnavas, urbis, virpas, un citi instrumenti, ko izmanto materiālu griešanai un veidošanai.
5. Atgriezeniskās saites sistēma: Nodrošina reāllaika datus par iekārtas veiktspēju precīzai pozicionēšanai un kļūdu labošanai.

Dažādu veidu CNC mašīnas

Ir dažādi CNC mašīnu veidi, katrs paredzēts konkrētiem uzdevumiem:

1. CNC dzirnavu mašīna:

• • Darbība: Izmanto rotējošus griezējinstrumentus, lai noņemtu materiālu no stacionāras sagataves, ideāli piemērots plakanu virsmu veidošanai, caurumiem, un kabatas.
  • Pieteikumi: Piemērots sarežģītu formu un sarežģītu dizainu veidošanai no dažādiem materiāliem.
  • Ierobežojums： Izmērs, ko ar to var apstrādāt, ir atkarīgs no korpusa izmēra, kurā atrodas iekārta, un lielākā attāluma, ko var nobraukt griezējinstrumenti.

2. Pagrieziet CNC mašīnu:

• • Darbība: Zināms arī kā CNC virpas, šīs mašīnas griež apstrādājamo priekšmetu, kamēr griezējinstrumenti to veido, ideāli piemērots cilindriskām sastāvdaļām, piemēram, vārpstām, bukses, un skrūves.
  • Pieteikumi: Parasti izmanto tādu materiālu kā metālu un plastmasas virpošanai.
  • Ierobežojums： Sakarā ar veidu, kādā šī iekārta ražo produktus, labāk ir izgatavot simetriskas detaļas.

3. Slīpēšanas CNC mašīna:

• • Darbība: Izmanto abrazīvu riteni, lai izlīdzinātu un pabeigtu virsmas, parasti izmanto apdares operācijās augstas precizitātes un virsmas kvalitātes nodrošināšanai.
  • Pieteikumi: Izmanto apdares operācijām un īpaši smalku pielaidi izveidošanai.
  • Ierobežojums： Līdz CNC slīpmašīna ļoti lēni noņem materiālus no sagataves. Tāpēc to galvenokārt izmanto kā apdares vai izlīdzināšanas mašīnu.

4. CNC urbšanas mašīna:

• • Darbība: Paredzēts apaļu caurumu izveidošanai, izmantojot rotējošus urbjus; bieži kombinē ar pieskaršanos caurumu vītņošanai.
  • Pieteikumi: Parasti izmanto, lai izveidotu precīzus caurumus dažādos materiālos.
  • Ierobežojums： Viens no galvenajiem iekārtas ierobežojumiem ir cauruma izmērs, ko tā var izveidot. Ir grūti izveidot pietiekami dziļus vai lielus caurumus bez specializētiem urbjiem.

5. EDM (Elektriskās izlādes mašīna):

• • Darbība: Izmanto elektriskās izlādes, lai iztīrītu materiālu no sagataves, ļauj izveidot sarežģītas formas, kuras ir grūti sasniegt ar tradicionālajiem griezējinstrumentiem. Tas veic bezkontakta apstrādi, ļaujot tai strādāt ar jebkuras cietības daļām.
  • Pieteikumi: Piemērots cietu materiālu apstrādei un sarežģītu elementu ražošanai.
  • Ierobežojums： EDM attiecas tikai uz vadošiem materiāliem, padarot to nepiemērotu nevadošiem materiāliem, piemēram, keramikai, malka, un plastmasa.

6. Plazmas griešanas CNC mašīna:

• • Darbība: Griež materiālus, izmantojot augstas temperatūras plazmas degli, piemērots elektriski vadošiem materiāliem, piemēram, tēraudam un alumīnijam.
  • Pieteikumi: Ideāli piemērots tērauda un citu vadošu materiālu griešanai.
  • Ierobežojums： Šīs iekārtas rada milzīgu siltumu, griežot materiālus, tos kausējot. Šis karstums bieži ietekmē grieztā materiāla virsmas apdari, kā rezultātā veidojas siltuma skartās zonas. Vēl viens ierobežojums ir tāds, ka šai iekārtai ir ierobežots materiālu klāsts, ko tā var griezt, jo tas griež tikai metālus un citus vadošus sakausējumus.

7. Ūdens strūklas griešanas CNC mašīna:

• • Darbība: Izmanto augstspiediena ūdens strūklu, kas sajaukta ar abrazīviem materiāliem, lai grieztu materiālus, neradot siltumu, lieliski piemērots biezu un karstumjutīgu materiālu griešanai.
  • Pieteikumi: Daudzpusīgs griešanas risinājums, kas piemērots gumijai, āda, stikla šķiedra, shēmas plates, putas, papīrs, keramikas, stikls, akmens, un lokšņu metāls.
  • Ierobežojums： Viens no lielākajiem trūkumiem ir ūdens strūklas griešanas ātrums, kas ir mazāks nekā citām griešanas alternatīvām. Šis lēnākais ātrums ir īpaši pamanāms ap izliektiem griezumiem un stūriem.

8. Lāzera griešanas CNC mašīna:

• • Darbība: Izmanto fokusētu lāzera staru, lai ar augstu precizitāti grieztu vai iegravētu materiālus. Lāzera stars izgriež materiālus neatkarīgi no to vadītspējas, lai izveidotu vēlamo produktu vai formu.
  • Pieteikumi: Parasti izmanto metālu griešanai, plastmasa, malka, un audumi.
  • Ierobežojums： Viens no lāzergriešanas CNC iekārtas ierobežojumiem ir 2,75 collu maksimālais materiāla biezums, ko ar to var griezt.

9. CNC maršrutētāja mašīna:

• • Darbība: Bieži izmanto koka griešanai, plastmasas, un mīkstāki materiāli, CNC maršrutētājiem ir ātrgaitas rotējoša vārpsta gludai apdarei.
  • Pieteikumi: Piemērots izkārtnēm, skapji, un dekoratīvie darbi.
  • Ierobežojums： CNC maršrutētāja mašīnas kopējā darbība var būt diezgan trokšņaina dažādu komponentu dēļ.

10. Daudzasu CNC mašīna:

• • Darbība: Daudzasu CNC mašīnas var pārvietoties četros vai vairākos virzienos, salīdzinot ar divu vai trīs asu mašīnu, vairāku asu apstrāde ir sarežģītāka un ražo precīzākas detaļas. Tie piedāvā labāku elastību un ir no 4 asu līdz 12 asu konfigurācijām.
  • Pieteikumi: Ideāli piemērots sarežģītām detaļām, kurām nepieciešama apstrāde no vairākiem leņķiem.
  • Ierobežojums： Šīs mašīnas būtiski atšķiras no 2 un 3 asu tipiem, un bieži vien ir nepieciešami kvalificēti operatori optimālai veiktspējai.

11. 3D Printeris:

• • Darbība: CNC mašīnas veids, kas veido detaļas slāni pa slānim no digitālā faila, izmantojot tādus materiālus kā plastmasa, sveķi, un metāli.
  • Pieteikumi: Plaši izmanto prototipu veidošanā, ražošana, un pielāgotu produktu izveidi.
  • Ierobežojums： Šīs CNC iekārtas un komponentu ražošanas izmaksas, izmantojot šo procesu, ir diezgan augstas. Arī, 3D drukas ātrums ir lēns, īpaši, ja to izmanto masveida ražošanas procesos.

12. CNC automātiskais instrumentu mainītājs:

• • Darbība: Zināms arī kā ATC, uzlabo produktivitāti, ļaujot izmantot vairākus rīkus vienā iestatījumā bez manuālas iejaukšanās.
  • Pieteikumi: Uzlabo produktivitāti un samazina dīkstāves laiku ražošanas vidē.
  • Ierobežojums： Augsts atteices līmenis, ilgi instrumentu maiņas laiki, instrumentu žurnāla ietilpība ir maza.

CNC mašīnu veidi pēc koordinātu asu skaita

CNC mašīnas var iedalīt kategorijās, pamatojoties uz koordinātu asu skaitu, kuras tās darbina:

2-Axis CNC mašīnas:

2-ass CNC mašīnas ir vienkāršākais veids, kas darbojas gar X (horizontāli) un Y (vertikāli) asis. Tos parasti izmanto taisniem griezumiem, urbšanas caurumi, vai apstrādājot vienu virsmu, nepārvietojot sagatavi.

3-Axis CNC mašīnas:

Visizplatītākās CNC mašīnas ir 3 asu modeļi, kas standarta X un Y asīm pievieno dziļuma Z asi. Viņi strādā pie stacionārām sagatavēm un var tikt galā ar uzdevumiem 2.5 izmēriem, padarot tos daudzpusīgus pamata apstrādei.

4-Axis CNC mašīnas:

Šajās mašīnās ir A ass, kas ļauj griezties pa X asi, papildus X, Y, un Z asis. Šī funkcija ir ideāli piemērota tādiem uzdevumiem kā izgriezumi un loka griešana.

5-Axis CNC mašīnas:

5-ass CNC mašīnas ievieš C asi, ļaujot griezējinstrumentam pagriezties. Šī iestatīšana ļauj vienlaikus apstrādāt piecas virsmas, ražo ļoti precīzas detaļas, kas ir ideāli piemērotas medicīnas iekārtām.

7-Axis CNC mašīnas:

7-asu mašīnām ir trīs asis sagataves rotācijai, trīs instrumenta kustībai, un papildu E-ass rokas pagriešanai. To spēja izveidot sarežģītas detaļas padara tos piemērotus kosmosa vajadzībām, medicīnisks, un militārās sastāvdaļas.

9-Axis CNC mašīnas:

Apvienojot 5 asu frēzmašīnu un 4 asu virpu, 9-ass CNC mašīnas efektīvi apstrādā gan iekšējo, gan ārējo daļu funkcijas. Tos parasti izmanto zobu implantu ražošanai, medicīnas instrumenti, un uzlabotas kosmosa sastāvdaļas.

12-Axis CNC mašīnas:

Šīm mašīnām ir divas griešanas galviņas, katrs spēj pārvietoties pa X, Y, Z, Izšķirt, Bārts, un C asis. Šī konfigurācija nodrošina ātrāku ražošanu ar izcilu precizitāti, ideāli piemērots liela apjoma, sarežģīti apstrādes uzdevumi.

CNC mašīnu veidi, kas sadalīti pēc servo sistēmas

CNC mašīnas var klasificēt arī pēc to servo sistēmām:

Atvērt cilpas vadības sistēmu: Pamata vadības sistēma bez atgriezeniskās saites mehānisma; zemākas izmaksas, bet mazāka precizitāte.

Daļēji slēgtas cilpas vadības sistēma: Kļūdu labošanai izmanto dažas atsauksmes; vidusceļa iespēja izmaksām un precizitātei.

Slēgtā cikla vadības sistēma: Uzlabota sistēma ar pilnu atgriezenisko saiti, piedāvā augstu precizitāti un minimālu kļūdu.

CNC mašīnu veidi atbilstoši pārvietošanās takai

Dažādas CNC mašīnas ir izstrādātas, lai sekotu noteiktiem ceļiem:

Punktu kontrole: Kontrolē darba ceļa sākuma un beigu punktus, koncentrējoties uz pozicionēšanu, nevis uz izvēlēto ceļu.

Lineārā vadība: Nodrošina lineāru kustību starp punktiem, parasti izmanto urbšanas un vītņurbšanas operācijām.

Konturēšanas kontrole: Nepārtraukti kontrolē darba celiņu, kas ļauj izveidot izliektas vai konturētas virsmas.

Kā izvēlēties labāko CNC mašīnas veidu?

Izvēloties savam biznesam piemērotāko CNC iekārtu, jāņem vērā vairāki faktori. Ideāla mašīna ir atkarīga no jūsu uzņēmuma veida, jūsu ražoto produktu veids, un ražošanas apjomu. Šeit ir galvenie apsvērumi, izvēloties CNC mašīnu:

Biznesa veids

Jūsu vadītā biznesa veids ievērojami sašaurinās jūsu izvēli. Nelielam CNC veikalam, var pietikt ar dažiem CNC maršrutētājiem. Tieši pretēji, liela mēroga ražošanas operācijai var būt nepieciešams lielāks, daudzpusīgākas daudzfunkcionālas CNC mašīnas.

Rezerves daļu pieejamība

CNC mašīnas, tāpat kā jebkuru citu aprīkojumu, var nolietoties vai salūzt. Ir svarīgi izvēlēties zīmolu vai modeli, ko tehniķi var viegli salabot, ar viegli pieejamām rezerves daļām. Detaļu pieejamība tieši ietekmē dīkstāves laiku un to, cik ātri var atsākt ražošanu.

Produkta prasības

Nepieciešamā konkrētā CNC iekārta lielā mērā ir atkarīga no jūsu ražoto produktu sarežģītības. Vienkāršiem izstrādājumiem var būt nepieciešama tikai CNC virpa vai 3 asu frēzmašīna. Lai arī, sarežģītākiem priekšmetiem, 5 asu CNC iekārta, kas vienā iestatījumā var veikt vairākas darbības, būtu efektīvāka. Specializētas mašīnas, piemēram, Šveices virpas, ir ideāli piemēroti liela apjoma mazu izstrādājumu ražošanai, sarežģītas cilindriskas daļas.

Jaudas prasības

CNC mašīnas parasti patērē daudz enerģijas, bieži vien, lai efektīvi darbotos, nepieciešama trīsfāžu jauda. Ir ļoti svarīgi nodrošināt, lai jūsu iekārta varētu nodrošināt nepieciešamo jaudu jebkurai jaunai CNC iekārtai. Jums arī jānovērtē pašreizējais enerģijas patēriņš, lai, pievienojot jaunas iekārtas, nepārsniegtu strāvas padeves jaudu.

Materiāls, kas jāapstrādā

Materiāls, kuru plānojat apstrādāt, ir būtisks faktors. Mašīnām jābūt pietiekami izturīgām, lai precīzi frēzētu cietos sakausējumus. No otras puses, mīkstākiem materiāliem, piemēram, vieglam tēraudam, var būt vajadzīgas tikai precīzas mašīnas, kas spēj uzturēt vajadzīgās pielaides.

Ņemot vērā šos faktorus, Jūs varat izvēlēties CNC mašīnu, kas vislabāk atbilst jūsu ražošanas vajadzībām un biznesa prasībām.

Šis: CNC apstrādes pakalpojums katram CNC projektam

DEZE piedāvā visaptverošus CNC apstrādes pakalpojumus, lai apmierinātu visas jūsu vajadzības, no frēzēšanas un virpošanas līdz progresīvai vairāku asu apstrādei. Mēs cieši sadarbojamies ar klientiem, lai piegādātu precīzi izstrādātas detaļas ar dažādu virsmas apdari un augstas kvalitātes materiāliem.

Tad kāpēc gaidīt? Sazinieties ar mums šodien, lai mēs varētu sākt strādāt pie jūsu CNC projektiem.

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