Typy CNC strojov

Počítačové numerické riadenie (CNC) stroje spôsobili revolúciu vo výrobnom priemysle, poskytuje bezkonkurenčnú presnosť, opakovateľnosť, Účinnosť. Pochopenie rôznych typov CNC strojov a ich funkcií je nevyhnutné pre výber správneho nástroja pre konkrétny projekt alebo obchodnú potrebu. Tento komplexný sprievodca preskúma rôzne typy CNC strojov, ich kategórie, a ako vybrať najlepší typ pre vaše požiadavky.

Čo je to CNC stroj?

CNC (Počítačové numerické riadenie) stroj je programovateľné zariadenie, ktoré automatizuje výrobný proces riadením pohybu nástrojov a dielov pomocou CAD (Počítačom podporovaný dizajn) a CAM (Počítačom podporovaná výroba) softvér na konverziu súborov návrhu na pokyny, ktoré riadia pohyb stroja.

CNC stroje môžu vykonávať rôzne operácie s vysokou presnosťou a opakovateľnosťou, umožňujúce hromadnú výrobu a výrobu zložitých dielov. CNC stroje sú široko používané v automobilovom priemysle, letectvo, elektronika, lekársky, a iné priemyselné odvetvia.

Základné prvky systému CNC stroja

Systém CNC stroja zvyčajne obsahuje nasledujúce prvky:

1. Ovládač: Mozog CNC stroja, ktorý číta a interpretuje G-kód (strojový jazyk) na ovládanie pohybov stroja.
2. Systém pohonu: Zahŕňa motory a zosilňovače, ktoré vykonávajú príkazy ovládača.
3. Rozhranie stroja: Rozhranie človek-stroj (HMI) zadávať príkazy a monitorovať operácie.
4. Rezné nástroje: Koncové frézy, vŕtačky, sústruhy, a iné nástroje používané na rezanie a tvarovanie materiálov.
5. Systém spätnej väzby: Poskytuje údaje o výkone stroja v reálnom čase na presné polohovanie a opravu chýb.

Rôzne typy CNC strojov

Existujú rôzne typy CNC strojov, každý je určený pre špecifické úlohy:

1. Frézovací CNC stroj:

• • Funkcia: Používa rotujúce rezné nástroje na odoberanie materiálu zo stacionárneho obrobku, ideálne na vytváranie rovných plôch, otvory, a vrecká.
  • Žiadosti: Vhodné na vytváranie zložitých tvarov a zložitých vzorov z rôznych materiálov.
  • Obmedzenie： Veľkosť, ktorú môže stroj obrábať, závisí od veľkosti krytu stroja a od najvyššej vzdialenosti, ktorú môžu rezné nástroje prejsť.

2. Sústruženie CNC stroja:

• • Funkcia: Tiež známy ako CNC sústruhy, tieto stroje otáčajú obrobok, zatiaľ čo rezné nástroje ho tvarujú, ideálne pre valcové komponenty, ako sú hriadele, puzdro, a skrutky.
  • Žiadosti: Bežne sa používa na sústruženie materiálov, ako sú kovy a plasty.
  • Obmedzenie： Vzhľadom na spôsob, akým tento stroj vyrába produkty, je lepšie robiť symetrické časti.

3. Brúska CNC stroj:

• • Funkcia: Na vyhladenie a konečnú úpravu povrchov využíva brúsny kotúč, bežne používané pri dokončovacích operáciách pre vysokú presnosť a kvalitu povrchu.
  • Žiadosti: Používa sa na dokončovacie operácie a vytváranie extrémne jemných tolerancií.
  • Obmedzenie： Ten CNC brúska odstraňuje materiály z obrobku veľmi pomaly. Preto nachádza uplatnenie predovšetkým ako dokončovacie alebo vyhladzovacie zariadenie.

4. Vŕtací CNC stroj:

• • Funkcia: Navrhnuté na vytváranie okrúhlych otvorov pomocou rotujúcich vrtákov; často v kombinácii s poklepaním na závit do otvorov.
  • Žiadosti: Bežne sa používa na vytváranie presných otvorov v rôznych materiáloch.
  • Obmedzenie： Jedným z hlavných obmedzení stroja je rozmer otvoru, ktorý môže vytvoriť. Je náročné vytvárať diery, ktoré sú dostatočne hlboké alebo veľké, bez špeciálnych vrtákov.

5. EDM (Elektrický vybíjací stroj):

• • Funkcia: Používa elektrické výboje na erodovanie materiálu z obrobku, umožňujúce vytváranie zložitých tvarov, ktoré je ťažké dosiahnuť tradičnými reznými nástrojmi. Vykonáva bezkontaktné obrábanie, umožňuje pracovať s časťami akejkoľvek tvrdosti.
  • Žiadosti: Vhodné na obrábanie tvrdých materiálov a vytváranie zložitých prvkov.
  • Obmedzenie： EDM je obmedzené na vodivé materiály, takže nie je vhodný pre nevodivé materiály, ako je keramika, drevo, a plasty.

6. Plazmový rezací CNC stroj:

• • Funkcia: Reže materiály pomocou vysokoteplotného plazmového horáka, vhodné pre elektricky vodivé materiály ako oceľ a hliník.
  • Žiadosti: Ideálne na rezanie ocele a iných vodivých materiálov.
  • Obmedzenie： Tieto stroje produkujú obrovské teplo pri rezaní materiálov ich tavením. Toto teplo často ovplyvňuje povrchovú úpravu rezaného materiálu, čo vedie k tepelne ovplyvneným zónam. Ďalším obmedzením je, že tento stroj má obmedzený rozsah materiálov, ktoré môže rezať, pretože prerezáva iba kovy a iné vodivé zliatiny.

7. CNC stroj na rezanie vodným lúčom:

• • Funkcia: Používa vysokotlakový prúd vody zmiešanej s abrazívami na rezanie materiálov bez vytvárania tepla, ideálne na rezanie hrubých a tepelne citlivých materiálov.
  • Žiadosti: Všestranné rezacie riešenie vhodné pre gumu, kožené, sklolaminát, dosky plošných spojov, pena, papier, keramické, pohár, kameň, a plechu.
  • Obmedzenie： Jednou z najväčších nevýhod je, že rýchlosť rezania vodným lúčom je nižšia ako pri iných alternatívach rezania. Táto nižšia rýchlosť je zrejmá najmä okolo zakrivených rezov a rohov.

8. Laserový rezací CNC stroj:

• • Funkcia: Využíva zaostrený laserový lúč na rezanie alebo gravírovanie materiálov s vysokou presnosťou. Laserový lúč prerezáva materiály bez ohľadu na ich vodivosť, aby vytvoril požadovaný produkt alebo tvar.
  • Žiadosti: Bežne sa používa na rezanie kovov, plasty, drevo, a tkaniny.
  • Obmedzenie： Jedným z obmedzení laserového rezacieho CNC stroja je maximálna hrúbka 2,75-palcového materiálu, ktorý s ním môžete rezať.

9. CNC router:

• • Funkcia: Často sa používa na rezanie dreva, plastový, a mäkšie materiály, CNC frézky majú vysokorýchlostné rotačné vreteno pre hladké povrchové úpravy.
  • Žiadosti: Vhodné na značenie, stolárstvo, a dekoratívne práce.
  • Obmedzenie： Celková prevádzka CNC frézky môže byť dosť hlučná kvôli rôznym komponentom.

10. Viacosový CNC stroj:

• • Funkcia: Viacosové CNC stroje sa môžu pohybovať v štyroch alebo viacerých smeroch, v porovnaní s dvoj- alebo trojosovým strojom, viacosové obrábanie je zložitejšie a produkuje presnejšie diely. Ponúkajú lepšiu flexibilitu a siahajú od 4-osových až po 12-osové konfigurácie.
  • Žiadosti: Ideálne pre zložité diely vyžadujúce obrábanie z viacerých uhlov.
  • Obmedzenie： Tieto stroje sa výrazne líšia od 2 a 3-osové typy a na optimálny výkon často potrebujú kvalifikovanú obsluhu.

11. 3D tlačiareň:

• • Funkcia: Typ CNC stroja, ktorý vytvára diely vrstvu po vrstve z digitálneho súboru, s použitím materiálov, ako sú plasty, živice, a kovy.
  • Žiadosti: Široko používaný pri prototypovaní, výroba, a prispôsobená tvorba produktov.
  • Obmedzenie： Náklady na obstaranie tohto CNC zariadenia a výroby komponentov pomocou tohto procesu sú pomerne vysoké. Tiež, 3Rýchlosť tlače D je nízka, najmä pri použití v procesoch hromadnej výroby.

12. CNC automatický menič nástrojov:

• • Funkcia: Tiež známy ako ATC, zvyšuje produktivitu tým, že umožňuje použitie viacerých nástrojov v jednom nastavení bez manuálneho zásahu.
  • Žiadosti: Zvyšuje produktivitu a znižuje prestoje vo výrobných prostrediach.
  • Obmedzenie： Vysoká poruchovosť, dlhé časy výmeny nástrojov, kapacita zásobníka nástrojov je malá.

Typy CNC strojov podľa počtu súradnicových osí

CNC stroje možno kategorizovať na základe počtu súradnicových osí, ktoré obsluhujú:

2-Osové CNC stroje:

2-osové CNC stroje sú najjednoduchším typom, pôsobiace pozdĺž X (horizontálne) a Y (vertikálne) osi. Zvyčajne sa používajú na rovné rezy, vŕtanie otvorov, alebo spracovanie jedného povrchu bez zmeny polohy obrobku.

3-Osové CNC stroje:

Najbežnejšie CNC stroje sú 3-osové modely, ktoré k štandardným osám X a Y pridávajú os Z pre hĺbku. Pracujú na stacionárnych obrobkoch a dokážu zvládnuť úlohy v 2.5 rozmery, vďaka čomu sú univerzálne pre základné obrábanie.

4-Osové CNC stroje:

Tieto stroje obsahujú os A, ktorý umožňuje rotáciu pozdĺž osi X, okrem X, Y, a osi Z. Táto funkcia je ideálna pre úlohy, ako sú výrezy a oblúkové rezanie.

5-Osové CNC stroje:

5-osové CNC stroje zavádzajú os C, umožňujúce otáčanie rezného nástroja. Toto nastavenie umožňuje obrábanie piatich povrchov súčasne, výrobu vysoko presných dielov ideálnych pre medicínske zariadenia.

7-Osové CNC stroje:

7-osové stroje majú tri osi na otáčanie obrobku, tri pre pohyb nástroja, a prídavnú E-os na otáčanie ramena. Ich schopnosť vytvárať zložité časti ich robí vhodnými pre kozmonautiku, lekársky, a vojenské zložky.

9-Osové CNC stroje:

Kombinácia 5-osovej frézky a 4-osového sústruhu, 9-osové CNC stroje efektívne zvládajú funkcie vnútorných aj vonkajších častí. Bežne sa používajú na výrobu zubných implantátov, lekárske nástroje, a pokročilé letecké komponenty.

12-Osové CNC stroje:

Tieto stroje majú dve rezacie hlavy, každý sa môže pohybovať pozdĺž X, Y, Z, A, B, a C osi. Táto konfigurácia umožňuje rýchlejšiu výrobu s výnimočnou presnosťou, ideálne pre veľké objemy, zložité úlohy obrábania.

Typy CNC strojov delené servosystémom

CNC stroje možno klasifikovať aj na základe ich servosystémov:

Otvorený systém riadenia slučky: Základný riadiaci systém bez mechanizmu spätnej väzby; nižšie náklady, ale nižšia presnosť.

Riadiaci systém s polouzavretou slučkou: Používa určitú spätnú väzbu na opravu chýb; stredná možnosť pre cenu a presnosť.

Systém riadenia s uzavretou slučkou: Pokročilý systém s plnou spätnou väzbou, ponúka vysokú presnosť a minimálnu chybu.

Typy CNC strojov podľa pohyblivej stopy

Rôzne CNC stroje sú navrhnuté tak, aby sledovali špecifické cesty:

Bodové ovládanie: Riadi počiatočný a koncový bod dráhy nástroja, zamerať sa skôr na určovanie polohy než na cestu, ktorou sa vydáte.

Lineárne ovládanie: Zabezpečuje lineárny pohyb medzi bodmi, bežne používané na vŕtanie a rezanie závitov.

Kontrola kontúrovania: Nepretržite riadi dráhu nástroja, umožňujúce vytváranie zakrivených alebo kontúrovaných plôch.

Ako vybrať najlepší typ CNC stroja?

Pri výbere správneho CNC stroja pre vašu firmu, treba brať do úvahy viacero faktorov. Ideálny stroj závisí od povahy vášho podnikania, typ produktov, ktoré vyrábate, a rozsah výroby. Tu sú kľúčové úvahy pri výbere CNC stroja:

Typ podnikania

Typ podnikania, ktorý prevádzkujete, výrazne zúži váš výber. Pre malú CNC dielňu, môže stačiť niekoľko CNC smerovačov. Naopak, rozsiahla výrobná operácia môže vyžadovať väčšie, všestrannejšie multifunkčné CNC stroje.

Dostupnosť náhradných dielov

CNC stroje, ako každé iné zariadenie, môže sa opotrebovať alebo pokaziť. Je dôležité vybrať značku alebo model, ktorý môžu vaši technici ľahko opraviť, s ľahko dostupnými náhradnými dielmi. Dostupnosť dielov priamo ovplyvňuje prestoje a rýchlosť obnovenia výroby.

Požiadavky na produkt

Konkrétny CNC stroj, ktorý potrebujete, do značnej miery závisí od zložitosti produktov, ktoré vyrábate. Jednoduché výrobky môžu vyžadovať iba CNC sústruh alebo 3-osovú frézku. Však, pre zložitejšie položky, 5-osový CNC stroj, ktorý dokáže vykonávať viacero operácií v jednom nastavení, by bol efektívnejší. Špecializované stroje, ako sú švajčiarske sústruhy, sú ideálne na výrobu veľkých objemov malých, zložité valcové časti.

Požiadavky na napájanie

CNC stroje vo všeobecnosti spotrebúvajú veľa energie, často vyžadujú trojfázové napájanie, aby fungovali efektívne. Je dôležité zabezpečiť, aby vaše zariadenie mohlo poskytnúť potrebný výkon pre akékoľvek nové CNC zariadenie. Mali by ste tiež posúdiť aktuálnu spotrebu energie, aby ste predišli prekročeniu kapacity vášho zdroja napájania pri pridávaní nových strojov.

Materiál na opracovanie

Materiál, ktorý plánujete obrábať, je kritickým faktorom. Stroje musia byť dostatočne pevné na presné frézovanie tvrdých zliatin. Na druhej strane, mäkšie materiály ako mäkká oceľ môžu potrebovať iba presné stroje schopné dodržať požadované tolerancie.

Pri zohľadnení týchto faktorov, môžete si vybrať CNC stroj, ktorý najlepšie vyhovuje vašim výrobným potrebám a obchodným požiadavkám.

Tak: Služba CNC obrábania pre každý CNC projekt

DEZE ponúka komplexné služby CNC obrábania, ktoré uspokoja všetky vaše potreby, od frézovania a sústruženia až po pokročilé viacosové obrábanie. Úzko spolupracujeme s klientmi, aby sme dodávali precízne spracované diely s rôznymi povrchovými úpravami a vysokokvalitnými materiálmi.

Tak načo čakať? Kontaktujte nás ešte dnes, aby sme mohli začať pracovať na vašich CNC projektoch.

Odkaz na obsah：https://waykenrm.com/blogs/types-of-cnc-machines/