Šta je CNC alatna mašina?
CNC alatna mašina je mašina kojom se može upravljati pomoću računarskog programa. Ona može automatski izvršavati različite složene zadatke obrade prema unaprijed postavljenim programima obrade. CNC je skraćenica od "Computer Numerical Control", što znači računarsko numeričko upravljanje.
CNC obrada je subtraktivni proizvodni proces koji koristi računarski kontrolisane alatne mašine za uklanjanje materijala obratka radi proizvodnje dijelova. Obično CNC alatne mašine automatski planiraju putanju obrade na osnovu trodimenzionalnog CAD modela i kontrolišu alat za rezanje duž putanje kako bi se postigao oblik dijela.
Ovaj članak će predstaviti različite vrste CNC alatnih mašina i kako one rade.
1. CNC glodalica
CNC glodalica je slična CNC glodalici, ali se uglavnom koristi za obradu mekših materijala i obično je manje precizna od CNC glodalica. CNC glodalice su poznate po svojoj sposobnosti korištenja numeričke kontrole računara za usmjeravanje putanja vretena i alata mašine za dizajniranje i oblikovanje materijala poput drveta, čelika, pjene, kompozita, aluminija i plastike.
CNC ruteri se obično sastoje od koračnih motora, koračnih drajvera, mehaničke baze, vretena, kontrolera i napajanja. CNC ruteri pomažu u smanjenju otpada, povećanju produktivnosti i tačnosti, te bržoj proizvodnji proizvoda.
2. CNC mašina za bušenje
CNC bušilica se koristi za procese obrade koji zahtijevaju izradu cilindričnih rupa u obratku putem bušenja. Koristi rotirajuće svrdla čiji dizajn omogućava da otpadni metal, poznat kao strugotina, otpada s obratka tokom izrade rupe.
Postoji nekoliko uobičajenih vrsta svrdla koja se mogu koristiti s CNC bušilicom, a svaka je pogodna za različite primjene. Vrste uključuju ubodne svrdla za početno bušenje rupa, ubodne svrdla za bušenje dubokih rupa, vijčane svrdla za precizne rupe i stezne razvrtače za završnu obradu rupa do željene veličine.
Kao i druge CNC mašine, CNC mašina za bušenje koristi numeričku kontrolu računara za automatizaciju procesa bušenja. Ona usmjerava lokacije svrdla i obrasce kretanja prema programiranim putanjama alata. To omogućava precizno bušenje više rupa u obratku sa tačnošću i ponovljivošću. CNC mašine za bušenje su korisne kada velike količine dijelova zahtijevaju identične obrasce ili veličine rupa proizvedene putem automatizovanih procesa bušenja.
3. CNC strug
CNC strug se koristi za obradne procese koji uključuju tokarenje ili oblikovanje rotirajućih radnih komada. Koristi alate za rezanje s jednom točkom čiji se dizajn razlikuje ovisno o određenoj primjeni tokare, kao što su gruba obrada, završna obrada, čeona obrada, narezivanje navoja, oblikovanje, podrezivanje, odvajanje i urezivanje žljebova.
CNC strug automatizira proces tokarenja putem numeričkog upravljanja računarom. On usmjerava položaje i kretanje alata za rezanje prema programiranim putanjama alata. To omogućava preciznu i ponovljivu izradu složenih oblika i geometrija od cilindričnih radnih komada.
Postoje različite vrste CNC tokarilica pogodne za različite primjene. Uobičajene vrste uključuju tokarilice s revolverom pogodne za masovnu proizvodnju s automatskom izmjenom alata, motorne tokarilice za opću namjenu tokarenja i tokarilice za specijalne namjene dizajnirane za specifične geometrije ili materijale.
CNC proces tokarenja povećava produktivnost u odnosu na ručne tokarilice omogućavajući rad bez operatera i proizvodnju više dijelova prema tačnim specifikacijama. CNC tokarilice su posebno korisne u automobilskoj, vazduhoplovnoj i preciznoj proizvodnoj industriji gdje je potrebno precizno i efikasno obraditi veliki broj tokarenih komponenti.
4. 5-osna CNC mašina
Petoosna CNC mašina poboljšava mogućnosti tradicionalnih troosnih glodalica dodavanjem dvije dodatne rotacione ose, omogućavajući obradu složenih geometrija jednim stezanjem.
Pored tri linearne ose (X, Y, Z) za pozicioniranje alata za rezanje, 5-osna CNC mašina uključuje ili dvije dodatne rotacijske ose na vretenu za rezanje ili nagibni/rotirajući sto. Ovo pruža još dva stepena slobode za pozicioniranje obratka.
Naginjanjem i rotiranjem držača obratka (stola s osovinama), 5-osna mašina omogućava alatu za rezanje pristup i obradu pet strana prizmatskog obratka pod uglom od 90 stepeni bez potrebe za ponovnim podešavanjem obratka između operacija.
Dvije dodatne rotacijske ose (obično nazvane A-osa i C-osa) značajno poboljšavaju efikasnost obrade uklanjanjem potrebe za višestrukim stezanjem i podešavanjem. Složene geometrije poput skulpturalnih oblika mogu se u potpunosti obraditi jednim stezanjem na 5-osnoj CNC mašini.
Nalazi široku primjenu u vazduhoplovnoj, industriji kalupa za izradu alata i medicinskoj industriji gdje su složeni dijelovi uobičajeni. 5-osna CNC obrada se također često koristi za oblikovanje zbog svoje sposobnosti obrade površina slobodnog oblika.
5. CNC glodalica
CNC glodalica koristi rotirajuće višekrake alate za rezanje za precizno oblikovanje i obradu radnih komada. Uobičajeni alati za glodanje uključuju glodalice s krajevima, spiralne glodalice i glodalice za zakošenje, koje se mogu orijentirati horizontalno ili vertikalno, ovisno o specifičnoj primjeni glodanja.
CNC mašina za glodanje automatizuje proces glodanja putem numeričkog upravljanja računarom. Ona usmjerava lokaciju alata za rezanje i putanju kretanja u skladu sa programiranim putanjama alata. To omogućava preciznu i ponovljivu proizvodnju složenih profila i geometrija od sirovina ili odlivaka.
CNC mašine za glodanje, koje se nazivaju i glodalice ili glodalice, dostupne su u horizontalnoj i vertikalnoj orijentaciji. Osnovne CNC glodalice pružaju tri linearne ose kretanja (X, Y, Z), dok napredniji modeli uključuju dodatne rotacijske ose za povećanu pristupačnost.
Uobičajene vrste CNC glodalica uključuju ručne glodalice za male dijelove, obične ili vertikalne glodalice za opću obradu, univerzalne glodalice pogodne za razne operacije i omniversalne glodalice koje nude maksimalnu fleksibilnost kroz četiri ili pet osa.
CNC proces glodanja povećava produktivnost u odnosu na ručne glodalice. Omogućava bespilotnu i masovnu proizvodnju glodanih komponenti s malim tolerancijama. CNC mašine za glodanje se široko koriste u proizvodnim industrijama za obradu dijelova od metala, plastike, drveta, kompozita i još mnogo toga.
6. CNC mašina za lasersko rezanje
CNC mašina za lasersko rezanje koristi laser velike snage za rezanje materijala topljenjem, spaljivanjem ili isparavanjem. Omogućava precizno rezanje složenih uzoraka i profila.
Glavne vrste industrijskih lasera koji se koriste u mašinama za lasersko rezanje uključuju:
- CO2 laseri: Jedan od najčešćih plinskih lasera koji koristi mješavinu ugljičnog dioksida. Pogodan za rezanje nemetala poput drveta, plastike, tekstila. Također može rezati neke meke čelike.
- Laseri u čvrstom stanju: Tipično itrijum aluminijum granat (YAG) laseri koji koriste neodimijum kao aktivni element. Snažniji su od CO2 lasera i sposobni za rezanje debljih i tvrđih metala.
- Fiber laseri: Noviji tip lasera u čvrstom stanju sa superiornim kvalitetom snopa. Vrlo efikasan za precizno rezanje metala.
CNC mašine za lasersko rezanje usmjeravaju laserski snop prema programiranim putanjama alata koristeći xy portale i CNC kontrolu. Uobičajene veličine obrade kreću se od stolnih do mašina velikog formata.
Laser omogućava čist rez s visokom preciznošću i minimalnom zonom utjecaja topline. Omogućava složeno rezanje širokog spektra materijala. Lasersko rezanje se široko koristi u proizvodnji, izradi prototipova i automobilskoj/avionsko-svemirskoj industriji.
7. CNC mašina za plazma rezanje
CNC mašina za plazma rezanje koristi plazma plamenik za rezanje električno provodljivih materijala. Radi tako što propušta plin velike brzine, poput kisika ili zraka, kroz mlaznicu i formira električni luk ispod plamenika koji ionizira plin u provodljivi tok plazme.
Plazma mlaz zatim prenosi toplinu i električnu energiju na materijal obratka, režući ga topljenjem i isparavanjem. Uobičajeni materijali koji se režu na mašinama za plazma rezanje uključuju čelik, nehrđajući čelik, aluminij, mesing i bakar.
Na CNC mašini za plazma rezanje, plazma plamenik se kontroliše CNC sistemom prema programiranim putanjama alata. To omogućava precizno računarski kontrolisano rezanje složenih 2D i 3D oblika od metala.
Ključne karakteristike CNC mašina za plazma rezanje uključuju mogućnost rezanja debelih pločastih materijala, dobar kvalitet rezanja s minimalnim zonama utjecaja topline i velike brzine rezanja. Pogodne su za primjenu u proizvodnji, održavanju i popravkama.
CNC sistem omogućava automatizovane, ponovljive rezove i omogućava rad bez operatera. Plazma rezanje se široko koristi u industrijama kao što su automobilska industrija, proizvodnja, brodogradnja i građevinarstvo za rezanje, zakošenje i žljebljenje metalnih dijelova i komponenti.
8. CNC mašina sa električnim erozijama
CNC mašina za električno pražnjenje, poznata i kao EDM (obrada elektropramenskim pražnjenjem) ili CNC mašina za eroziju iskrom, koristi termoelektrični proces električnih iskri za rezanje električno provodljivih materijala.
Radi korištenjem električnih iskri proizvedenih putem razlike napona između dvije elektrode - elektrode alata i materijala obratka - za trošenje malih količina materijala topljenjem i isparavanjem. Deionizirana voda se koristi za ispiranje ostataka.
Na EDM CNC mašini, elektroda alata je povezana sa CNC sistemom i precizno pozicionirana i kontrolisana prema programiranim putanjama alata. To omogućava obradu složenih 3D oblika od tvrdih metala i legura koje je teško rezati tradicionalnim metodama.
Neke ključne prednosti EDM CNC mašina uključuju mogućnost obrade vrlo tvrdih materijala, proizvodnju dijelova s vrlo visokom preciznošću i završnom obradom površine, te rezanje složenih unutrašnjih šupljina i profila.
Uobičajene primjene uključuju kalupe, matrice, komponente za vazduhoplovstvo i hirurške implantate zbog beskontaktnog procesa koji generira minimalne mehaničke sile na radni komad. EDM CNC mašine su pogodne za proizvodnju malih količina složenih dijelova.
9. Evo ključnih tačaka o CNC mašini za brušenje:
- - CNC brusilica koristi rotirajući abrazivni točak za rezanje i oblikovanje metalnih dijelova mehaničkim procesom abrazije.
- - Abrazivni brusni točak, obično napravljen od dijamanata ili CBN-a (kubnog borovog nitrida), uklanja male komadiće metala kada dođe u kontakt s radnim komadićem. Precizna kontrola je potrebna za postizanje uskih tolerancija.
- - Na CNC brusilici, brusni točak i obradak se precizno pozicioniraju i pomiču pomoću CNC sistema prema programiranom kodu. To omogućava automatsko brušenje složenih 3D profila.
- - Uobičajene operacije brušenja uključuju cilindrično brušenje (vanjskih ili unutrašnjih površina), površinsko brušenje (ravnih površina), bescentrično brušenje i profilno brušenje.
- - Dijelovi izrađeni brusnim CNC mašinama zahtijevaju vrlo visoku tačnost i završnu obradu površine. Često su to precizne mehaničke komponente poput bregastih osovina, kugličnih ležajeva, zupčanika.
- - Industrije koje koriste CNC brušenje uključuju automobilsku, vazduhoplovnu, medicinsku i opštu proizvodnju gdje su uske tolerancije kritične.
- - Prednosti u odnosu na konvencionalno brušenje uključuju ponovljivu tačnost, višeosnu kontrolu i mogućnost brušenja složenih kontura i profila bez nadzora.
Dakle, ukratko, CNC brusilica precizno oblikuje metalne dijelove putem automatizirane obrade abrazivnih točkova kojom upravlja kompjuterski numerički upravljački sistem.
10. Evo ključnih tačaka o CNC mašini sa automatskom izmjenom alata:
- - Ima magazin/karusel za alate koji sadrži više alata kao što su bušilice, glodalice, glodalice itd. pored radnog prostora mašine.
- - Automatski mjenjač alata omogućava brzu i automatsku zamjenu alata po potrebi tokom CNC procesa obrade bez ručne intervencije.
- - Ovo značajno poboljšava produktivnost minimiziranjem vremena bez rezanja u poređenju s ručnom izmjenom alata. Složeni dijelovi koji zahtijevaju više alata mogu se obrađivati bez zaustavljanja procesa.
- - Alati se robotski uzimaju/zamjenjuju iz magazina i montiraju na vreteno pomoću automatske ruke za izmjenu alata pod CNC kontrolom.
- - Povećava nosivost alata mašine iznad jednog alata, omogućavajući obradu složenijih dijelova bez ručnog ponovnog punjenja alata.
- - Pokvareni ili istrošeni alati mogu se zamijeniti u hodu bez zaustavljanja cijele proizvodnje. To poboljšava pouzdanost i vrijeme rada.
- - Automatska kalibracija alata može biti moguća i kako bi se osigurala geometrijska tačnost nakon svake promjene.
- - Pomjera CNC obradu ka efikasnijoj proizvodnji u zatvorenom prostoru/bez posade uz minimalnu ljudsku intervenciju.
Dakle, ukratko, automatska izmjena alata poboljšava fleksibilnost i produktivnost CNC mašina.
Vrijeme objave: 08.12.2023.
