Što je CNC alatni stroj?
CNC alatni stroj je alatni stroj kojim se može upravljati računalnim programom. Može automatski izvršavati razne složene zadatke obrade prema unaprijed postavljenim programima obrade. CNC je kratica od "Computer Numerical Control", što znači računalno numeričko upravljanje.
CNC obrada je subtraktivni proizvodni proces koji koristi računalno upravljane alatne strojeve za uklanjanje materijala obratka radi izrade dijelova. Normalno, CNC alatni strojevi automatski planiraju putanju obrade na temelju trodimenzionalnog CAD modela i kontroliraju alat za rezanje duž putanje kako bi se postigao oblik dijela.
Ovaj članak će predstaviti različite vrste CNC alatnih strojeva i kako oni rade.
1. CNC stroj za glodanje
CNC glodalica je poput CNC glodalice, ali se općenito koristi za obradu mekših materijala i obično je manje precizna od CNC glodalica. CNC glodalice su poznate po svojoj sposobnosti korištenja računalnog numeričkog upravljanja za usmjeravanje putanja vretena i alata stroja za dizajniranje i oblikovanje materijala poput drva, čelika, pjene, kompozita, aluminija i plastike.
CNC usmjerivači se obično sastoje od koračnih motora, upravljačkih programa za koračne strojeve, mehaničke baze, vretena, kontrolera i napajanja. CNC usmjerivači pomažu u smanjenju otpada, povećanju produktivnosti i točnosti te bržoj proizvodnji proizvoda.
2. CNC stroj za bušenje
CNC stroj za bušenje koristi se za procese obrade koji zahtijevaju izradu cilindričnih rupa u obratku bušenjem. Koristi rotirajuće svrdla čiji dizajn omogućuje da otpadni metal, poznat kao strugotine, otpada s obratka tijekom izrade rupa.
Postoji nekoliko uobičajenih vrsta svrdla koja se mogu koristiti s CNC bušilicom, a svako je prikladno za različite primjene. Vrste uključuju ubodna svrdla za početno bušenje rupa, ubodna svrdla za bušenje dubokih rupa, vijčane svrdla za precizne rupe i stezna razvrtača za završnu obradu rupa do željene veličine.
Kao i drugi CNC strojevi, CNC stroj za bušenje koristi računalno numeričko upravljanje za automatizaciju procesa bušenja. Usmjerava položaje svrdla i obrasce kretanja prema programiranim putanjama alata. To omogućuje precizno bušenje više rupa u obratku s točnošću i ponovljivošću. CNC strojevi za bušenje korisni su kada velike količine dijelova trebaju identične uzorke ili veličine rupa proizvedene automatiziranim procesima bušenja.
3. CNC tokarski stroj
CNC tokarilica koristi se za obradne procese koji uključuju tokarenje ili oblikovanje rotirajućih obrataka. Koristi alate za rezanje s jednom tokarskom oštricom čiji se dizajn razlikuje ovisno o određenoj primjeni tokarenja, kao što su gruba obrada, završna obrada, čeona obrada, narezivanje navoja, oblikovanje, podrezivanje, odvajanje i urezivanje utora.
CNC tokarski stroj automatizira proces tokarenja putem računalnog numeričkog upravljanja. Usmjerava položaje i kretanje alata za rezanje prema programiranim putanjama alata. To omogućuje preciznu i ponovljivu izradu složenih oblika i geometrija iz cilindričnih obratka.
Postoje različite vrste CNC tokarilica prikladne za različite primjene. Uobičajene vrste uključuju tokarilice s revolverom prikladne za masovnu proizvodnju s automatskom izmjenom alata, motorne tokarilice za opću tokarenje i tokarilice za posebne namjene dizajnirane za specifične geometrije ili materijale.
CNC tokarenje povećava produktivnost u odnosu na ručne tokarilice omogućujući rad bez posade i proizvodnju više dijelova prema točnim specifikacijama. CNC tokarski strojevi posebno su korisni u automobilskoj, zrakoplovnoj i preciznoj proizvodnoj industriji gdje je potrebno precizno i učinkovito obraditi veliki broj tokarskih komponenti.
4. 5-osni CNC stroj
5-osni CNC stroj poboljšava mogućnosti tradicionalnih 3-osnih glodalica dodavanjem dvije dodatne rotacijske osi, omogućujući obradu složenih geometrija jednim stezanjem.
Uz tri linearne osi (X, Y, Z) za pozicioniranje alata za rezanje, 5-osni CNC stroj uključuje ili dvije dodatne rotacijske osi na vretenu za rezanje ili nagibni/rotirajući stol. To pruža još dva stupnja slobode za pozicioniranje obratka.
Naginjanjem i rotiranjem držača obratka (stola s osovinama), 5-osni stroj omogućuje alatu za rezanje pristup i obradu pet strana prizmatskog obratka pod kutovima od 90 stupnjeva bez potrebe za ponovnim postavljanjem obratka između operacija.
Dvije dodatne rotacijske osi (obično nazvane A-os i C-os) značajno poboljšavaju učinkovitost obrade uklanjanjem potrebe za višestrukim stezanjem i podešavanjem. Složene geometrije poput oblikovanih oblika mogu se u potpunosti obraditi jednim stezanjem na 5-osnom CNC stroju.
Pronalazi široku primjenu u zrakoplovnoj, 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 višetočkovne alate za rezanje za precizno oblikovanje i obradu obradaka. Uobičajeni alati za glodanje uključuju glodalice s krajevima, spiralne glodalice i glodalice za skošenje, koje se mogu orijentirati horizontalno ili vertikalno ovisno o specifičnoj primjeni glodanja.
CNC stroj za glodanje automatizira proces glodanja putem računalnog numeričkog upravljanja. Usmjerava položaj alata za rezanje i putanju kretanja prema programiranim putanjama alata. To omogućuje preciznu i ponovljivu proizvodnju složenih profila i geometrija iz sirovina ili odljevaka.
CNC strojevi za glodanje, također poznati kao glodalice ili glodalice, dostupni su u horizontalnoj i vertikalnoj orijentaciji. Osnovne CNC glodalice pružaju tri linearne osi kretanja (X, Y, Z), dok napredniji modeli uključuju dodatne rotacijske osi za povećanu pristupačnost.
Uobičajene vrste CNC glodalica uključuju ručne glodalice za male dijelove, obične ili vertikalne glodalice za opću obradu, univerzalne glodalice prikladne za razne operacije i svestrane glodalice koje nude maksimalnu fleksibilnost kroz četiri ili pet osi.
CNC proces glodanja povećava produktivnost u odnosu na ručne glodalice. Omogućuje bespilotnu i masovnu proizvodnju glodanih komponenti s uskim tolerancijama. CNC strojevi za glodanje široko se koriste u proizvodnim industrijama za obradu dijelova od metala, plastike, drva, kompozita i još mnogo toga.
6. CNC stroj za lasersko rezanje
CNC stroj za lasersko rezanje koristi laser velike snage za rezanje materijala taljenjem, spaljivanjem ili isparavanjem. Omogućuje precizno rezanje zamršenih uzoraka i profila.
Glavne vrste industrijskih lasera koji se koriste u strojevima za lasersko rezanje uključuju:
- CO2 laseri: Jedan od najčešćih plinskih lasera koji koristi smjesu ugljikovog dioksida. Pogodan za rezanje nemetala poput drva, plastike, tekstila. Također može rezati neke meke čelike.
- Laseri u čvrstom stanju: Tipično itrij-aluminij-garnetni (YAG) laseri koji koriste neodimij kao aktivni element. Snažniji su od CO2 lasera i sposobni su rezati deblje i tvrđe metale.
- Vlaknasti laseri: Noviji tip lasera u čvrstom stanju s vrhunskom kvalitetom snopa. Vrlo učinkovit za precizno rezanje metala.
CNC strojevi za lasersko rezanje usmjeravaju lasersku zraku prema programiranim putanjama alata pomoću xy portala i CNC upravljanja. Uobičajene veličine obrade kreću se od stolnih do strojeva velikog formata.
Laser omogućuje čist rez s visokom preciznošću i minimalnom zonom utjecaja topline. Omogućuje složeno rezanje širokog raspona materijala. Lasersko rezanje se široko koristi u proizvodnji, izradi prototipova i automobilskoj/zrakoplovnoj industriji.
7. CNC stroj za rezanje plazmom
CNC stroj za plazma rezanje koristi plazma plamenik za rezanje električno vodljivih materijala. Radi tako da kroz mlaznicu propušta plin velike brzine, poput kisika ili zraka, i stvara električni luk ispod plamenika koji ionizira plin u vodljivi tok plazme.
Plazma mlaz zatim prenosi toplinu i električnu energiju na materijal obratka, režući ga taljenjem i isparavanjem. Uobičajeni materijali koji se režu na strojevima za plazma rezanje uključuju čelik, nehrđajući čelik, aluminij, mesing i bakar.
Na CNC stroju za plazma rezanje, plazma plamenik kontrolira CNC sustav prema programiranim putanjama alata. To omogućuje precizno računalno kontrolirano rezanje složenih 2D i 3D oblika iz metala.
Ključne značajke CNC strojeva za plazma rezanje uključuju mogućnost rezanja debelih pločastih materijala, dobru kvalitetu reza s minimalnim zonama utjecaja topline i velike brzine rezanja. Vrlo su prikladni za izradu, održavanje i popravke.
CNC sustav omogućuje automatizirano, ponovljivo rezanje i rad bez posade. Plazma rezanje se široko koristi u industrijama kao što su automobilska industrija, proizvodnja, brodogradnja i građevinarstvo za rezanje, zakošavanje i žljebljenje metalnih dijelova i komponenti.
8. CNC stroj s električnim erozijama
CNC stroj za električno pražnjenje, također poznat kao EDM (obrada električnim pražnjenjem) ili CNC stroj za eroziju iskrom, koristi termoelektrični proces električnih iskri za rezanje električno vodljivih materijala.
Djeluje korištenjem električnih iskri nastalih razlikom napona između dvije elektrode - elektrode alata i materijala obratka - za trošenje sićušnih količina materijala taljenjem i isparavanjem. Deionizirana voda koristi se za ispiranje ostataka.
Na EDM CNC stroju, elektroda alata je spojena na CNC sustav i precizno pozicionirana i kontrolirana prema programiranim putanjama alata. To omogućuje obradu složenih 3D oblika od tvrdih metala i legura koje je teško rezati tradicionalnim metodama.
Neke ključne prednosti EDM CNC strojeva uključuju mogućnost obrade vrlo tvrdih materijala, proizvodnju dijelova s vrlo visokom točnošću i završnom obradom površine te rezanje složenih unutarnjih šupljina i profila.
Uobičajene primjene uključuju kalupe, matrice, zrakoplovne komponente i kirurške implantate zbog beskontaktnog procesa koji stvara minimalne mehaničke sile na obratku. EDM CNC strojevi su vrlo prikladni za proizvodnju malih količina složenih dijelova.
9. Evo ključnih točaka o CNC stroju za brušenje:
- - CNC stroj za brušenje koristi rotirajući abrazivni kotač za rezanje i oblikovanje metalnih dijelova mehaničkim procesom abrazije.
- - Abrazivni brusni kotač, obično izrađen od dijamanata ili CBN-a (kubnog borovog nitrida), uklanja male komadiće metala kada dođe u kontakt s obratkom. Za postizanje uskih tolerancija potrebna je precizna kontrola.
- - Na CNC brusilici, brusni kotač i obradak precizno se pozicioniraju i pomiču pomoću CNC sustava prema programiranom kodu. To omogućuje automatsko brušenje složenih 3D profila.
- - Uobičajene operacije brušenja uključuju cilindrično brušenje (vanjske ili unutarnje površine), površinsko brušenje (ravne površine), bezcentrično brušenje i profilno brušenje.
- - Dijelovi izrađeni CNC strojevima za brušenje zahtijevaju vrlo visoku točnost i površinsku obradu. Često su to precizne mehaničke komponente poput bregastih osovina, kugličnih ležajeva, zupčanika.
- - Industrije koje koriste CNC brušenje uključuju automobilsku, zrakoplovnu, medicinsku i opću proizvodnju gdje su uske tolerancije ključne.
- - Prednosti u odnosu na konvencionalno brušenje uključuju ponovljivu točnost, višeosnu kontrolu i mogućnost brušenja složenih kontura i profila bez nadzora.
Dakle, ukratko, CNC stroj za brušenje precizno oblikuje metalne dijelove putem automatizirane obrade abrazivnih kotača kojom upravlja računalni numerički upravljački sustav.
10. Evo ključnih točaka o CNC stroju s automatskom izmjenom alata:
- - Ima spremnik/vrtuljak za alate koji sadrži više alata kao što su bušilice, glodalice, glodalice itd. uz radni prostor stroja.
- - Automatski mjenjač alata omogućuje brzu i automatsku zamjenu alata po potrebi tijekom CNC procesa obrade bez ručne intervencije.
- - To značajno poboljšava produktivnost minimiziranjem vremena bez rezanja u usporedbi s ručnim izmjenama alata. Složeni dijelovi koji zahtijevaju više alata mogu se obrađivati bez zaustavljanja procesa.
- - Alati se robotski uzimaju/mijenjaju iz spremnika i montiraju na vreteno pomoću automatske ruke za izmjenu alata pod CNC kontrolom.
- - Povećava nosivost alata stroja iznad jednog alata, omogućujući obradu složenijih dijelova bez ručnog ponovnog punjenja alata.
- - Slomljeni ili istrošeni alati mogu se zamijeniti u hodu bez zaustavljanja cijele proizvodnje. To poboljšava pouzdanost i vrijeme rada.
- - Automatska kalibracija alata također može biti moguća kako bi se osigurala geometrijska točnost nakon svake promjene.
- - Pomiče CNC obradu prema učinkovitijoj proizvodnji bez posade/bez posade uz minimalnu ljudsku intervenciju.
Dakle, ukratko, automatska izmjena alata poboljšava fleksibilnost i produktivnost CNC strojeva.
Vrijeme objave: 08.12.2023.
