Typer CNC -maskiner

Datamaskin numerisk kontroll (CNC) maskiner har revolusjonert produksjonsindustrien, gir enestående presisjon, repeterbarhet, og effektivitet. Å forstå de ulike typene CNC-maskiner og deres funksjoner er avgjørende for å velge riktig verktøy for et spesifikt prosjekt eller forretningsbehov. Denne omfattende guiden vil utforske ulike typer CNC-maskiner, deres kategorier, og hvordan du velger den beste typen for dine behov.

Hva er en CNC-maskin?

En CNC (Datamaskin numerisk kontroll) maskinen er en programmerbar enhet som automatiserer produksjonsprosessen ved å kontrollere bevegelsen av verktøy og deler ved hjelp av CAD (Dataassistert design) og CAM (Dataassistert produksjon) programvare for å konvertere designfiler til instruksjoner som kontrollerer bevegelsen til maskinen.

CNC-maskiner kan utføre en rekke operasjoner med høy presisjon og repeterbarhet, som muliggjør masseproduksjon og produksjon av komplekse deler. CNC-maskiner er mye brukt i bilindustrien, luftfart, Elektronikk, medisinsk, og andre bransjer.

Grunnleggende elementer i CNC-maskinsystemet

Et CNC-maskinsystem består vanligvis av følgende elementer:

1. Kontroller: Hjernen til CNC-maskinen som leser og tolker G-kode (maskinspråket) for å kontrollere maskinens bevegelser.
2. Drive System: Inkluderer motorer og forsterkere som utfører kontrollerens kommandoer.
3. Maskingrensesnitt: Human Machine Interface (HMI) for å legge inn kommandoer og overvåke operasjoner.
4. Kutte verktøy: Endefreser, øvelser, dreiebenker, og andre verktøy som brukes til å kutte og forme materialer.
5. Tilbakemeldingssystem: Gir sanntidsdata om maskinens ytelse for nøyaktig posisjonering og feilretting.

Ulike typer CNC-maskiner

Det finnes ulike typer CNC-maskiner, hver designet for spesifikke oppgaver:

1. Fres CNC-maskin:

• • Funksjon: Bruker roterende skjæreverktøy for å fjerne materiale fra et stasjonært arbeidsstykke, ideell for å lage flate overflater, hull, og lommer.
  • Applikasjoner: Egnet for å lage komplekse former og intrikate design i en rekke materialer.
  • Begrensning： Størrelsen den kan bearbeide avhenger av kabinettstørrelsen som huser maskinen og den høyeste avstanden skjæreverktøyene kan reise.

2. Snu CNC-maskin:

• • Funksjon: Også kjent som CNC dreiebenker, disse maskinene roterer arbeidsstykket mens skjæreverktøy former det, perfekt for sylindriske komponenter som aksler, gjennomføringer, og bolter.
  • Applikasjoner: Vanligvis brukt til dreieoperasjoner på materialer som metaller og plast.
  • Begrensning： På grunn av måten denne maskinen produserer produkter på, det er bedre å lage symmetriske deler.

3. Slipe CNC-maskin:

• • Funksjon: Bruker en slipeskive for å glatte og etterbehandle overflater, ofte brukt i etterbehandlingsoperasjoner for høy presisjon og overflatekvalitet.
  • Applikasjoner: Brukes til etterbehandling og skaper ekstremt fine toleranser.
  • Begrensning： De CNC-slipemaskin fjerner materialer fra et arbeidsstykke i en veldig langsom hastighet. Dette er grunnen til at den først og fremst brukes som en etterbehandlings- eller utjevningsmaskin.

4. Bore CNC maskin:

• • Funksjon: Designet for å lage runde hull ved hjelp av roterende bor; ofte kombinert med banking for å tre hullene.
  • Applikasjoner: Vanligvis brukt for å lage nøyaktige hull i forskjellige materialer.
  • Begrensning： En stor begrensning ved maskinen er dimensjonen på hullet den kan lage. Det er utfordrende å lage hull som er dype eller store nok uten spesialiserte bor.

5. Edm (Elektrisk utladningsmaskin):

• • Funksjon: Bruker elektriske utladninger for å erodere materiale fra et arbeidsstykke, gjør det mulig å lage komplekse former som er vanskelige å oppnå med tradisjonelle skjæreverktøy. Den utfører berøringsfri bearbeiding, gjør det mulig å jobbe med deler av enhver hardhet.
  • Applikasjoner: Egnet for maskinering av harde materialer og produksjon av intrikate funksjoner.
  • Begrensning： EDM er begrenset til ledende materialer, gjør den uegnet for ikke-ledende materialer som keramikk, tre, og plast.

6. Plasmaskjærende CNC-maskin:

• • Funksjon: Kutter materialer ved hjelp av en høytemperatur plasmabrenner, egnet for elektrisk ledende materialer som stål og aluminium.
  • Applikasjoner: Ideell for kutting av stål og andre ledende materialer.
  • Begrensning： Disse maskinene produserer enorm varme når de kutter materialer ved å smelte dem. Denne varmen påvirker ofte overflatefinishen til det kuttede materialet, resulterer i varmepåvirkede soner. En annen begrensning er at denne maskinen har et begrenset utvalg av materialer den kan kutte, da den kun skjærer gjennom metaller og andre ledende legeringer.

7. CNC-maskin for vannstråleskjæring:

• • Funksjon: Bruker en høytrykksstråle med vann blandet med slipemidler for å kutte materialer uten å generere varme, perfekt for å kutte tykke og varmefølsomme materialer.
  • Applikasjoner: Allsidig kutteløsning egnet for gummi, lær, glassfiber, kretskort, skum, papir, keramikk, glass, stein, og metallplater.
  • Begrensning： En av de største ulempene er at vannstråleskjærehastigheten er langsommere enn andre kuttealternativer. Denne lavere hastigheten er spesielt tydelig rundt de buede kuttene og hjørnene.

8. Laserskjærende CNC-maskin:

• • Funksjon: Bruker en fokusert laserstråle for å kutte eller gravere materialer med høy presisjon. Laserstrålen skjærer gjennom materialene uavhengig av deres ledningsevne for å skape ønsket produkt eller form.
  • Applikasjoner: Vanligvis brukt til å kutte metaller, Plast, tre, og stoffer.
  • Begrensning： En av begrensningene til en laserskjærende CNC-maskin er den maksimale 2,75-tommers tykkelsen på materialet du kan kutte med den.

9. CNC ruter maskin:

• • Funksjon: Brukes ofte til kapping av tre, plast, og mykere materialer, CNC-rutere har en høyhastighets roterende spindel for jevne overflater.
  • Applikasjoner: Egnet for skilting, skap, og dekorativt arbeid.
  • Begrensning： Den generelle driften av CNC-rutermaskinen kan være ganske støyende på grunn av dens forskjellige komponenter.

10. Flerakset CNC-maskin:

• • Funksjon: Flerakse CNC-maskiner kan bevege seg i fire eller flere retninger, sammenlignet med en to- eller treakset maskin, flerakset maskinering er mer kompleks og produserer mer nøyaktige deler. De tilbyr bedre fleksibilitet og varierer fra 4-akse til 12-akse konfigurasjoner.
  • Applikasjoner: Ideell for komplekse deler som krever maskinering fra flere vinkler.
  • Begrensning： Disse maskinene skiller seg betydelig fra 2 og 3-akse typer og trenger ofte dyktige operatører for optimal ytelse.

11. 3D Skriver:

• • Funksjon: En type CNC-maskin som bygger deler lag for lag fra en digital fil, ved bruk av materialer som plast, harpikser, og metaller.
  • Applikasjoner: Mye brukt i prototyping, Produksjon, og skreddersydd produktskaping.
  • Begrensning： Kostnadene for å anskaffe dette CNC-utstyret og produsere komponenter ved hjelp av denne prosessen er ganske høye. Også, 3D utskriftshastigheten er lav, spesielt når det brukes til masseproduksjonsprosesser.

12. CNC automatisk verktøyskifter:

• • Funksjon: Også kjent som ATC, øker produktiviteten ved å la flere verktøy brukes i ett enkelt oppsett uten manuell inngripen.
  • Applikasjoner: Forbedrer produktiviteten og reduserer nedetid i produksjonsmiljøer.
  • Begrensning： Høy feilprosent, lange verktøyskiftetider, verktøymagasinkapasiteten er liten.

Typer CNC-maskiner etter antall koordinatakser

CNC-maskiner kan kategoriseres basert på antall koordinatakser de opererer:

2-Axis CNC-maskiner:

2-akse CNC-maskiner er den enkleste typen, opererer langs X (horisontal) og Y (vertikal) økser. De brukes vanligvis til rette kutt, borehull, eller behandle en enkelt overflate uten å reposisjonere arbeidsstykket.

3-Axis CNC-maskiner:

De vanligste CNC-maskinene er 3-akse modeller, som legger til en Z-akse for dybde til standard X- og Y-akser. De jobber på stasjonære arbeidsstykker og kan håndtere oppgaver i 2.5 dimensjoner, gjør dem allsidige for grunnleggende maskinering.

4-Axis CNC-maskiner:

Disse maskinene inkluderer en A-akse, som tillater rotasjon langs X-aksen, i tillegg til X, Y, og z -akser. Denne funksjonen er ideell for oppgaver som utskjæringer og bueskjæring.

5-Axis CNC-maskiner:

5-akse CNC-maskiner introduserer en C-akse, slik at skjæreverktøyet kan svinge. Dette oppsettet muliggjør maskinering av fem overflater samtidig, produserer svært presise deler som er ideelle for medisinsk utstyr.

7-Axis CNC-maskiner:

7-aksemaskiner har tre akser for arbeidsstykkerotasjon, tre for verktøybevegelse, og en ekstra E-akse for armrotasjon. Deres evne til å lage komplekse deler gjør dem egnet for romfart, medisinsk, og militære komponenter.

9-Axis CNC-maskiner:

Kombinerer en 5-akset fresemaskin og en 4-akset dreiebenk, 9-akse CNC-maskiner håndterer både interne og eksterne delfunksjoner effektivt. De brukes ofte til produksjon av tannimplantater, Medisinske verktøy, og avanserte romfartskomponenter.

12-Axis CNC-maskiner:

Disse maskinene har to skjærehoder, hver i stand til å bevege seg langs X, Y, Z, EN, B, og C-akser. Denne konfigurasjonen gir mulighet for raskere produksjon med eksepsjonell presisjon, ideell for høyt volum, intrikate maskineringsoppgaver.

Typer CNC-maskiner delt etter servosystem

CNC-maskiner kan også klassifiseres basert på deres servosystemer:

Åpne Loop Control System: Grunnleggende kontrollsystem uten tilbakemeldingsmekanisme; lavere kostnad, men mindre presisjon.

Semi-lukket sløyfekontrollsystem: Bruker noen tilbakemeldinger for å rette feil; et mellomliggende alternativ for kostnad og presisjon.

Kontrollsystem med lukket sløyfe: Avansert system med full tilbakemelding, gir høy presisjon og minimal feil.

Typer CNC-maskiner i henhold til Moving Trail

Ulike CNC-maskiner er designet for å følge spesifikke veier:

Punktkontroll: Styrer start- og sluttpunktene til verktøybanen, fokusere på posisjonering i stedet for veien som er tatt.

Lineær kontroll: Sikrer lineær bevegelse mellom punktene, ofte brukt til bore- og tappeoperasjoner.

Konturkontroll: Styrer verktøybanen kontinuerlig, gjør det mulig å lage buede eller konturerte overflater.

Hvordan velge den beste CNC-maskintypen?

Når du velger riktig CNC-maskin for din bedrift, flere faktorer må tas i betraktning. Den ideelle maskinen avhenger av virksomhetens art, typen produkter du produserer, og produksjonens omfang. Her er viktige hensyn for å velge en CNC-maskin:

Forretningstype

Den typen virksomhet du driver vil begrense valgene dine betydelig. For en liten CNC-butikk, noen få CNC-rutere kan være nok. Motsatt, en storskala produksjon kan kreve større, mer allsidige multifunksjonelle CNC-maskiner.

Tilgjengelighet av reservedeler

CNC-maskiner, som alt annet utstyr, kan slites ut eller gå i stykker. Det er viktig å velge et merke eller en modell som teknikerne dine enkelt kan reparere, med reservedeler lett tilgjengelig. Tilgjengeligheten av deler påvirker nedetiden direkte og hvor raskt produksjonen kan gjenopptas.

Produktkrav

Den spesifikke CNC-maskinen du trenger avhenger i stor grad av kompleksiteten til produktene du produserer. Enkle produkter krever kanskje bare en CNC dreiebenk eller en 3-akset fresemaskin. Imidlertid, for mer komplekse elementer, en 5-akset CNC-maskin som kan utføre flere operasjoner i ett oppsett ville være mer effektivt. Spesialiserte maskiner, slik som sveitsiske dreiebenker, er ideelle for å produsere store volumer av små, intrikate sylindriske deler.

Strømkrav

CNC-maskiner bruker generelt mye strøm, krever ofte trefase strøm for å fungere effektivt. Det er avgjørende å sikre at anlegget ditt kan gi den nødvendige kraften til ethvert nytt CNC-utstyr. Du bør også vurdere gjeldende strømforbruk for å unngå å overgå strømforsyningskapasiteten når du legger til nye maskiner.

Materiale som skal bearbeides

Materialet du planlegger å bearbeide er en kritisk faktor. Maskiner må være solide nok til å frese harde legeringer nøyaktig. På den annen side, mykere materialer som bløtt stål trenger kanskje bare presisjonsmaskiner som er i stand til å opprettholde de nødvendige toleransene.

Ved å vurdere disse faktorene, du kan velge en CNC-maskin som best passer dine produksjonsbehov og forretningskrav.

DETTE: CNC maskineringstjeneste for hvert CNC-prosjekt

DEZE tilbyr omfattende CNC maskineringstjenester for å imøtekomme alle dine behov, fra fresing og dreiing til avansert flerakset bearbeiding. Vi jobber tett med kunder for å levere presisjonskonstruerte deler med ulike overflatefinisher og materialer av høy kvalitet.

Så hvorfor vente? Kontakt oss i dag, slik at vi kan begynne å jobbe med CNC-prosjektene dine.

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