În prelucrarea CNC contemporană, componentele în mișcare joacă un rol esențial și ar trebui să fie bine înțelese. Aceste mișcări sunt strâns legate de acuratețea și calitatea produsului final. Într-o mașină CNC, axul și sculele, împreună cu piesa de prelucrat, se mișcă în armonie atunci când mașina funcționează pentru a produce tăieturi și forme complete și perfecte pe materialul respectiv. În plus, mașina implică capacitatea de control al mișcării conform unui aspect precis al designului.
Odată ce înțelegeți cum funcționează fiecare componentă, puteți fi în măsură să obțineți rezultate optime pentru procesul de fabricație. În plus, o înțelegere adecvată a acestor mișcări ajută inginerii și operatorii să obțină eficiența și performanța mașinilor.
Componente implicate în prelucrarea CNC
Prelucrarea CNC este alcătuită din multe componente cu mișcare. Fiecare componentă joacă un anumit rol în procesul-de îndepărtare a materialului. Prin urmare, înțelegerea modului în care aceste componente se mișcă este cheia pentru a obține un control precis asupra tehnicilor CNC. Să discutăm fiecare componentă și rolul ei respectiv.
Mișcarea axului
Axul la mașinile CNC este folosit pentru a roti unealta în operațiunile de crestare. Operația fundamentală a burghiului este prinderea și rotirea unealta pentru a rade materialul. De obicei, există două mișcări de bază utilizate în mișcarea axului: mișcarea de rotație și mișcarea axială.
Mișcare de rotație: axul își transformă mișcarea de rotație în jurul unei axe și se cuplează cu unealta de tăiere pentru a lucra asupra materialului. Rotația prevăzută este crucială pentru operațiunile de frezare și găurire CNC.
Mișcare axială: La unele mașini CNC, axul se poate deplasa și de-a lungul a treia direcție, cum ar fi direcția Z sau mișcarea verticală, în special pentru ascuțirea sculelor, tăieri adânci și o varietate de operațiuni de alezaj CNC.
Mișcarea sculelor de tăiere
În prelucrarea CNC, sculele de tăiere sunt frecvent utilizate pentru a forma sau proiecta componente pre{0}}definite. Aceste instrumente variază în parametri precum dimensiunea, forma, materialul și viteza de tăiere.
Tipuri de scule de tăiere: Mașinile CNC pot ține o varietate de scule de tăiere, cum ar fi burghie, freze, strunguri și polizoare, în funcție de tipul de material, tăierea definită și operațiunile tipice.
Modele de mișcare: Cele mai multe unelte de tăiere se mișcă în două moduri: mișcări drepte și circulare.
Mișcare liniară: instrumentul de tăiere se translată în direcția X, Y sau Z pentru a sculpta materialul sau puteți spune că îi definiți forma.
Mișcare de rotație: Pe lângă avansul rectilinie, unealta de tăiere poate fi rotită în jurul axei sale, permițând astfel mișcări circulare sau spirale.
Mișcarea piesei de prelucrat
O piesă de prelucrat este definită ca o piesă de material care urmează să fie prelucrată și este cel mai adesea fixată în timpul procesului folosind tehnici de-reținere a lucrării. Puteți muta piesa de prelucrat pentru a o poziționa exact acolo unde instrumentul de tăiere trebuie să acționeze.
Tipuri de fixare: Pentru a garanta că piesa de prelucrat rămâne în poziția corectă, mașinile CNC folosesc diferite dispozitive de fixare, cleme și menghine. Acestea pot fi acţionate manual-sau cu putere-. În general, îl puteți bloca pentru o tăiere optimă atunci când utilajul este în funcțiune.
Dispozitive de fixare: Acestea sunt folosite pentru a evita golurile și pentru a ține în siguranță piesa de prelucrat în poziție, într-un mod personalizat.
Cleme: dispozitivele de prindere-în jos sunt instrumente care se strâng pentru a fixa piesa de prelucrat la locul său.
Poziționarea piesei de prelucrat: În funcție de design, piesa trebuie să fie orientată corespunzător pentru a permite instrumentului să aibă loc în regiunea corespunzătoare. De exemplu, CNC modern utilizează mecanisme precise pentru a glisa piesa de prelucrat de-a lungul axelor X, Y și Z și, pentru cazuri specifice, utilizează motoare și ghidaje.
Mișcarea axelor (X, Y, Z)
Mașinile CNC sunt instalate pentru mai multe axe de funcționare. Mișcările axelor sunt utilizate pentru a controla atât instrumentul, cât și munca prevăzută în cauză. Fiecare axă oferă mijloacele pentru o mișcare fină și controlată pentru a obține rezultate precise de prelucrare.
Axa X-: în cele mai multe cazuri, axa X- este folosită pentru a controla mișcarea la stânga și la dreapta de-a lungul piesei de prelucrat sau de-a lungul direcției X.
Axa Y-: axa Y- mută piesa de prelucrat în sus și în jos. De asemenea, este folosit pentru a deplasa piesa de prelucrat înainte și înapoi.
Axa Z-: axa Z- este utilizată pentru a muta unealta de tăiere în direcția verticală pentru a controla adâncimea de tăiere.
Axe suplimentare: mașinile CNC recente includ sisteme cu 5-axe sau cu mai multe axe. Aceste axe se deplasează în diferite direcții. Unealta de tăiere se poate înclina sau pivota. Piesa de prelucrat se poate înclina sau se poate roti. Această configurație permite producerea de forme mici și complexe.
Tipuri comune de mișcare în prelucrarea CNC
Prelucrarea CNC folosește o varietate de mișcări pentru a conduce sculele și piesa de prelucrat prin traseele necesare. Toate tipurile de mișcare sunt folosite pentru a crea piese de-înaltă precizie, de la simplu drept la geometrie 3D. Următoarele sunt cinci tipuri de mișcare de bază și utilizările lor în prelucrarea CNC.
Mișcare de translație (cunoscută și ca mișcare liniară)
În mișcarea de translație, unealta sau piesa de prelucrat se deplasează în sus și în jos, dintr-o parte în alta sau din față în spate într-o linie dreaptă, neîntreruptă. CN Găurirea, frezarea și crestarea sunt efectuate folosind mișcarea liniară. Mișcarea este motorizată, cel mai adesea cu motoare servo sau pas cu pas. Adesea implică mecanisme de feedback, cum ar fi codificatoarele. Viteza de avans este variată în funcție de material și operațiune pentru a menține o rată uniformă și precisă de îndepărtare a materialului.
Mișcare rotativă
Mișcarea de rotație desfășoară o freză care are mișcare de rotație în timp ce piesa de prelucrat (sau unealta) rămâne într-o poziție fixă cu axa de rotație. În cazul strungurilor CNC, piesa de prelucrat se învârte în timp ce unealta rămâne stabilă, în mod normal în direcția axei Z-. Mai mult, este folosit și la frezarea CNC cu mese rotative, permițând utilizarea mai multor-unghiuri.
Interpolare circulară (cunoscută și ca mișcare cu arc)
Interpolarea circulară este un control al mișcării care utilizează atât mișcarea liniară, cât și mișcarea rotativă pentru a trasa o cerc sau un arc. Este folosit în principal la realizarea de caracteristici concave, cum ar fi găuri, fileuri și contururi. Calea instrumentului este descrisă de comenzile de cod G-; G02 pentru mișcarea în sensul acelor de ceasornic și G03 pentru mișcarea în sens invers acelor de ceasornic.
Mișcare simultană pe mai multe axe
Tipul de mișcare implică toate cele patru axe liniare (X, Y, Z) și trei axe de rotație (A, B, C) care se mișcă simultan. Face posibil ca unealta să ajungă la orice unghi al piesei, în special pentru formele relativ complicate. Familiarizat cu echipamentele cu 5 axe, este util pentru componente precum palete de turbine sau matrite.
Mișcare rapidă (poziționare)
Mișcarea rapidă este o mișcare relativ rapidă, fără tăiere, utilizată pentru a poziționa rapid unealta. În ea, unealta este translată dintr-un punct în altul cu o viteză mai mare și, adesea, niciun material nu este tăiat. Sistemul CNC controlează mișcarea pentru a minimiza timpul de nefuncționare dintre tăieturi. Este adesea folosit pentru a transporta unealta în noi poziții la viteză mare pentru a maximiza ciclurile de prelucrare.
Software CNC și sisteme de control: importanța lor
Mașinile CNC funcționează pe baza programelor software CAM/CAD, utilizate de obicei pentru a direcționa mișcările și acțiunile componentei specifice.
Cum controlează mișcarea codurile G-și programele de mașină: mașinile CNC pentru automobile încorporează codurile G-. Acestea sunt limbaje convenționale care instruiesc controlorii mașinii despre ce să facă împotriva mișcării piesei de prelucrat. În plus, aceste coduri definesc mișcarea sculelor, viteza sculei și funcționarea acestora. Codurile G-sunt de mai multe tipuri. Fiecare cod G-reprezintă instrucțiuni specifice pentru mișcarea de-a lungul axelor, schimbările de scule, vitezele de avans și așa mai departe.
Interacțiunea software-ului CNC cu componentele mecanice: software-ul CNC controlează și programează mișcările mașinii-unelte. Ele comunică cu motoarele pentru a controla axul și sculele de tăiere. În plus, coordonarea ajută la mișcarea piesei de prelucrat pentru a obține modele de mișcare specifice. O astfel de interacțiune presupune aplicarea practică a automatizării și controlului precis al proceselor de prelucrare și minimizează șansele de eroare umană.
Importanța mișcărilor de sincronizare în prelucrarea CNC
Cel mai important, mișcările trebuie să fie foarte precise în prelucrarea CNC, deoarece orice mișcare în afara locului poate duce la o calitate slabă a produselor/pieselor.
Coordonarea dintre ax, scule de tăiere și piesa de prelucrat: Mișcările axului, sculei de tăiere și piesei de prelucrat necesită o sincronizare adecvată. În plus, reduce riscul de supra-tăiere sau poziționare incorectă, care poate apărea din cauza unei erori umane. De exemplu, unealta de tăiere trebuie să urmeze conturul piesei de prelucrat pentru a asigura o tăiere precisă și o finisare netedă a suprafeței.
Importanța mișcării sincronizate pentru prelucrarea precisă: Sincronizarea mișcării axului, a sculelor de tăiere și a piesei de prelucrat nu este posibilă în faza de rulare. Deci, este posibil să vă confruntați cu defecte precum uzura sculei, finisarea slabă a suprafeței sau dimensiunile. Mecanismele precise ale mișcării relative a fiecărei etape garantează crearea de piese care îndeplinesc cele mai înalte standarde de calitate, precizie și tolerează uzura.
Tipuri de mașini CNC și modele de mișcare ale acestora
Mașinile CNC (Computer Numerical Control) sunt echipamente magnifice în industriile de producție de astăzi. Deoarece aceste mașini oferă precizie, viteză și automatizare, cca. O varietate de mașini sunt utilizate pentru a produce diferite componente pentru o funcționare optimă. Cu toate acestea, aceste mașini diferă în mișcările lor precise pentru a crea forme sofisticate. Așadar, este esențial să înveți clasificările mașinilor CNC și diferitele tipuri de mișcări de făcut atunci când alegi mașina potrivită pentru job.
Mașini CNC verticale
Mașinile CNC din dreapta-sunt frecvente în industrii, în special pentru operațiuni precum frezare și găurire. Axul într-o mașină verticală este amplasat vertical, în timp ce piesa de prelucrat se află pe o masă orizontală față de podea.
Modele de mișcare în mașini CNC verticale
Mișcarea axei Z-: însoțită de axa Z-, unde axul mașinii se poate deplasa în sus sau în jos pentru a controla adâncimea tăieturii efectuate în piesa de prelucrat.
Mișcarea axei X-: piesa de prelucrat se translată de-a lungul axei X- orizontal, punând piesa de prelucrat sub unealta de tăiere pentru operațiunile în curs.
Mișcarea axei Y-: piesa de prelucrat se translată și de-a lungul axei Y- într-o poziție corectă pentru prelucrare.
Mișcări de rotație: Unele mașini verticale includ mișcare rotativă, astfel încât unealta de tăiere sau piesa de prelucrat să se poată roti pentru a da modele/tăieri mai complicate. De exemplu, tăieturile de aer sunt tipice pentru mașinile CNC verticale concepute pentru frezarea de sus-în jos, găurirea și filetarea pieselor de motor și a carcaselor metalice.
Mașini CNC orizontale
Mașinile CNC orizontale care funcționează ca centre de prelucrare orizontale (HMC) seamănă cu cele verticale, cu excepția faptului că axul acestor mașini este orizontal. Aceste mașini sunt utilizate în mod normal pentru piese mari și complicate. Prin urmare, acestea sunt adoptate pe scară largă în industria aerospațială, precum și în industria auto.
Modele de mișcare în mașini CNC orizontale
Mișcarea axei Z-: la mașinile orizontale, axul este ridicat și coborât pentru a aduce unealta de tăiere să se sprijine pe material.
Mișcarea axei X-: piesa de prelucrat este mobilă transversal de-a lungul axei X-. În mod normal, este montat pe o placă turnantă pentru a permite accesul la diferite suprafețe de material.
Mișcarea axei Y-: piesa de prelucrat se deplasează în direcția Y- pentru a-și schimba poziția. Acest lucru permite mișcarea înainte sau înapoi, unde pot fi necesare diferite acțiuni de tăiere.
Mișcări de rotație: mașinile CNC orizontale pot încorpora mese rotative care permit piesei de prelucrat să se rotească de-a lungul axei sale, permițând prelucrarea pe mai multe-laturi într-o singură operațiune de prindere.
Aceste mașini sunt utile atunci când frezarea se face pe piese mari și complexe și sunt necesare unghiuri diferite pentru prelucrare.
Mașini CNC cu mai multe-axe
Mașinile cu mai multe-axe sunt exemple excelente de versatilitate ridicată, cu caracteristici care depășesc cele trei axe de bază. Aceste mașini sunt utilizate în operațiuni care presupun o precizie-dimensională ridicată în tăierea și modelarea pieselor.
Mașini CNC cu 4 axe: mașinile cu 4 axe sunt un tip de mașină de strunjire. Include o a patra axă, numită axa A, care rotește piesa de prelucrat. Instrumentul de tăiere operează pe axele X, Y și Z. Această configurație permite o flexibilitate mai mare pentru găurirea și frezarea suprafețelor înclinate.
Mașini CNC cu 5 axe: Mașinile cu 5 axe au încă două axe de rotație (axele B și C) de-a lungul cărora scula, precum și piesa de prelucrat pot fi rotite. Această capacitate permite prelucrarea pe diferite fețe ale piesei fără a fi nevoie să o răsturnați și este ideală pentru forme dificile, cum ar fi turbinele sau implanturile.
Mașini CNC cu mai multe-axe (7-axe/12 axe): mașinile CNC au, de asemenea, o axă de control care depășește cele 5 axe. Pentru că mașinile avansate pot efectua conturare 3D și tăiere complicată. Cu toate acestea, diverse mașini folosesc mișcarea sincronizată pe mai multe axe pentru a oferi precizie și pentru a minimiza timpii de ciclu.
Mașinile cu mai multe-axe sunt ideale pentru utilizarea în industriile care necesită precizie ridicată și complicații de proiectare ale piesei de prelucrat, deoarece reduc timpul și numărul de setări.
Probleme și implicații ale mișcării componentelor CNC
Mașinile CNC sunt proiectate pentru a fi precise în operațiunile lor, dar prezintă adesea câteva dificultăți. Toate componentele trebuie să se miște corect. Identificarea problemelor potențiale este esențială. Prin urmare, este important să înțelegeți cum să abordați astfel de probleme critice.
Probleme comune cu mișcarea CNC:
Deformarea sculei: unealta de tăiere se poate îndoi sub sarcină. Poate duce la o precizie slabă și la o calitate nedorită a pieselor. În special, este mai rău în operațiunile grele de tăiere sau pentru piese de prelucrat mari, unde căldura generată afectează foarte mult și tăierea, împreună cu forma piesei de prelucrat.
Joc: Jocul în șurubul sau roți dințate provoacă joc. Capul mașinii încearcă să se alinieze cu direcția lor. Profilurile filetate cu șuruburi înclinate-creează mici erori, schimbând geometria pieselor.
Rigiditatea mașinii: Dacă mașina nu este rigidă, vibrațiile vor afecta operația de prelucrare într-un fel. Această problemă este de obicei asociată cu mașinile în miniatură.
Asigurarea acurateței și consecvenței:
Calibrare regulată: Ajustările regulate ale mașinilor CNC permit îmbunătățirea axelor mașinii și vă ajută să reduceți inexactitatea mecanică.
Componente de-înaltă calitate: folosirea unor elemente foarte precise, cum ar fi șuruburi cu bile și ghidaje liniare, reduce jocul mecanic general. În plus, asigură o funcționare mai lină.
Software CNC avansat: Sistemele computerizate de control numeric de astăzi folosesc software digital pentru a controla cu precizie traiectoriile sculei și pentru a corecta ușoare abateri în mișcare. Potențialele probleme pot fi observate înainte ca procesul real de prelucrare să fie realizat prin utilizarea simulărilor software.
Concluzie
În prelucrarea CNC, mai mulți factori intră în joc pentru a obține precizia dorită de fabricare a piesei. Acestea sunt axele axului, uneltele de tăiere, piesa de prelucrat și axele mașinii, care sunt X, Y, Z și axele de rotație. Mișcarea fiecărei componente are un rol semnificativ în procesul de prelucrare. Calitatea precum și precizia piesei este determinată de mișcarea fiecărei componente.
Axul și sculele de tăiere îndepărtează materialul în timp ce piesa de prelucrat efectuează mișcare pentru a localiza poziția pentru prelucrare. În plus, software-ul CNC reglează coordonarea acestor mișcări pentru a produce forma și textura suprafeței necesare.
Cu toate acestea, este important să știm cum se mișcă aceste componente pentru a putea obține produse prelucrate consistente și precise. Mai mult, aceste mișcări trebuie să fie bine coordonate și aliniate pentru a oferi precizia dorită în piesele care sunt produse fără defecte. Greatcncmachine este un furnizor de încredere de soluții de prelucrare CNC care are o experiență bogată în manipularea acestor mișcări pentru a garanta precizie și eficiență în fiecare proiect.