Jednou z nejdůležitějších výrobních metod pro výrobu kovových a plastových dílů je CNC obrábění. Základy CNC obrábění jsou popsány v tomto článku spolu s některými jeho výhodami a nevýhodami.
Co je obrábění?
Ve své nejširší definici se obrábění týká jakéhokoli výrobního postupu, který zahrnuje řezání materiálu z plného bloku. Vzhledem k tomu, že materiál je spíše odebírán než přidáván, je obrábění označováno jako „subtraktivní“ výrobní proces. (Metody, které zavádějí materiály, se označují jako procesy „aditivní výroby“, jako je 3D tisk.)
Během procesu obrábění lze použít kov, plast nebo jiný materiál a strojní zařízení a nástroje mohou být v různých konfiguracích. K odstranění materiálu z bloku existuje řada technik, včetně vrtání, soustružení a frézování (často nazývané "obrobek").
Od 19. století se tato definice obrábění používá. I když se způsoby ovládání řezných nástrojů značně změnily, je stále aktuální i dnes.
co jeCNC?
Řízený pohyb řezného nástroje je nezbytný pro všechny obráběcí operace. Ale primárním rozdílem mezi moderními, sofistikovanějšími technologiemi a konvenčními technikami obrábění je způsob ovládání.
Všechny nože v počátcích obrábění byly ovládány do určité části ručně. Pomocí pák nebo kol upravují strojníci ručně své frézy a soustruhy tak, aby namířili ostrou hranu řezného nástroje na správnou oblast obrobku. Tento způsob obrábění materiálů s extrémní přesností zkušenými strojníky je široce používán dodnes. Chcete-li zvýšit přesnost a opakovatelnost, můžete také použít sledovače a vzory.
Nyní však existují alternativy k ručnímu obrábění, přičemž nejvýznamnější z nich je CNC obrábění – také známé jako obrábění s počítačovým číslicovým řízením. CNC obrábění bylo poprvé vyvinuto ve 40. a 50. letech 20. století.
Při CNC obrábění jsou řezné nástroje stroje řízeny počítačem. Digitální instrukce nasměrují stroj na přesné souřadnice, které mu umožňují pracovat nezávisle, aniž by vyžadovaly, aby lidský strojník přemisťoval řezný nástroj na různá místa na obrobku.
Jak funguje proces CNC obrábění?
Počítačový 3D návrh součásti je vytvořen pomocí softwaru CAD (Computer-Aided Design) dříve, než může být zahájena CNC výroba. Inženýři mohou vytvářet vizuální reprezentace dílů pomocí softwaru CAD. 3D tvary lze na obrazovce upravovat podle potřeby a program příležitostně provádí simulace, aby určil, jak by dobře navržené produkty fungovaly v praxi.
Jakmile je návrh CAD hotový, je transformován do „G-kódu“, což je v podstatě sada instrukcí pro CNC stroj pomocí softwaru pro počítačově podporovanou výrobu (CAM). Stroj sám o sobě nedokáže porozumět trojrozměrným (3D) formám stejným způsobem jako člověk, ale dokáže porozumět souboru přímých instrukcí, které po provedení nakonec vyústí ve vývoj 3D tvaru.
G-kód poskytuje pokyny, kdy, kde a jak rychle by měly motory stroje pracovat. Tyto motory řídí stroj tak, aby mohl odstranit materiál ze správných částí podle pokynů G-kódu. artefakt.
Pokud byly dodrženy všechny pokyny, výsledkem bude úplný díl, který odpovídá původnímu návrhu vytvořenému v programu CAD. Součást pak může být vylepšena, použita pro její zamýšlenou funkci nebo opakovaně vyráběna.
Inženýr vytváří komponent pomocí CAD softwaru G-kód se používá k transformaci návrhu. G-kód určuje nástroj Nástroj odebere materiál obrobku > Práce je dokončena částečně.
Výhody CNC obrábění
CNC obrábění je výrobní proces, který je široce používán pro prototypy a výrobní díly. To je způsobeno několika faktory, včetně nákladů, času a specifických mechanických výhod obráběné součásti.
Precise
Protože CNC stroje postupují podle pokynů počítače, jsou extrémně přesné – přesnější než i ten nejzkušenější lidský inženýr. Většina CNC strojů má přesnost přibližně 0,02 mm, což znamená, že složité díly lze vyrábět s velmi úzkými tolerancemi.
Eliminace chyb je pro výrobce nejvyšší prioritou a CNC stroje výrazně snižují možnost chyb.
Opakovatelnost
Jednou ze skvělých věcí na výrobě dílů z počítačových instrukcí je to, že tyto instrukce lze opakovat, aniž by se cokoliv měnilo. Pokud je samotné zařízení dobře udržováno, CNC stroj může replikovat stejné díly znovu a znovu.
S manuálními technikami je to mnohem těžší: i ti nejlepší mechanici se pokaždé snaží vytvořit dokonalou repliku.
Škálovatelnost
Opakovatelnost má také příznivé účinky na zvýšení výroby. Vzhledem k tomu, že obráběcí operace lze opakovat vícekrát (a v případě potřeby na více strojích), mohou společnosti rychle proměnit jeden prototyp na sto tisíc stejných dílů.
Výrobci mohou replikovat obrobené díly neomezeně dlouho, pokud digitální soubory zůstanou v bezpečí.
Low mzdové náklady
Ačkoli existují etické aspekty pro veškerou automatizovanou práci, použití CNC strojů může snížit výrobní náklady ve srovnání s tradičním obráběním. Jakmile je G-kód vytvořen a odeslán do stroje, může být ponechán bez dozoru.
Snížení zpracovatelské práce samozřejmě nemusí nutně vést k nadměrné práci. Místo toho se tito strojníci mohou rozhodnout, že se zaměří na to, aby dílu dodali vynikající povrchovou úpravu, jakmile opustí CNC stroj.
Všestrannost
CNC stroje jsou schopny zpracovávat širokou škálu materiálů a mohou vytvářet řadu složitých tvarů. Jako takové se používají v široké škále různých součástí, od automobilových dílů po nádoby na potraviny.
Evytrvalost
Většina CNC strojů může pracovat 24/7 s relativně jednoduchou údržbou. Dokud jsou řezné nástroje udržovány a v případě potřeby vyměňovány, mohou CNC stroje vykazovat působivou odolnost, což umožňuje rychlou velkoobjemovou výrobu.
Nevýhody CNC obrábění
Přestože se CNC obrábění používá pro širokou škálu aplikací, není vhodné pro všechny výrobní zakázky. Jeho omezení sahají od geometrických omezení až po nákladové faktory.
Cost
CNC stroje jsou mnohem dražší zařízení než ruční stroje a to se odráží v ceně CNC obráběných dílů. Jak se však CNC rozšíří, tento cenový rozdíl se bude zmenšovat.
Nákladový faktor také do značné míry závisí na objemu. U jednorázových dílů může být 3D tisk levnější alternativou k CNC obrábění; u stovek tisíc dílů může být nákladově efektivnější výrobní proces ve velkém měřítku, jako je vstřikování.
Máte nějaké konkrétní dotazy týkající seCNC Obráběcí služby? Kontaktujte Yogie!Naši obchodní technici s vámi budou spolupracovat od začátku do konce, aby zajistili, že váš projekt bude dokončen podle vašich požadavků.
Taky,Yogieje profesionální výrobce proTěžební zařízení, CNC obráběcí stroje, aČásti strojůvíce než 20 let.
