Mi az a CNC szerszámgép?
A CNC szerszámgép egy olyan szerszámgép, amelyet számítógépes program vezérelhet. Automatikusan képes elvégezni a különféle összetett feldolgozási feladatokat az előre beállított feldolgozási programok szerint. A CNC a „Computer Numerical Control” rövidítése, ami a számítógépes numerikus vezérlést jelenti.
A CNC megmunkálás egy szubtraktív gyártási folyamat, amely során számítógéppel vezérelt szerszámgépeket használnak a munkadarab anyagának eltávolítására az alkatrészek előállításához. Normális esetben a CNC szerszámgépek automatikusan megtervezik a megmunkálási útvonalat a háromdimenziós CAD modell alapján, és vezérlik a szerszámot, hogy az az útvonal mentén vágjon az alkatrész alakjának elérése érdekében.
Ez a cikk bemutatja a különböző CNC szerszámgépeket és azok működését.
1. CNC marógép
A CNC marógép hasonló egy CNC marógéphez, de általában puhább anyagok megmunkálására használják, és jellemzően kevésbé pontos, mint a CNC marógépek. A CNC marógépek arról ismertek, hogy számítógépes numerikus vezérléssel képesek marni az orsó- és szerszámgéppályákat olyan anyagok tervezéséhez és formázásához, mint a fa, acél, hab, kompozitok, alumínium és műanyag.
A CNC marógépek jellemzően léptetőmotorokból, léptetőmeghajtókból, mechanikus alapból, orsóból, vezérlőkből és tápegységből állnak. A CNC marógépek segítenek csökkenteni a hulladékot, növelni a termelékenységet és a pontosságot, valamint gyorsabban előállítani a termékeket.
2. CNC fúrógép
A CNC fúrógépet olyan megmunkálási folyamatokhoz használják, amelyek hengeres furatokat igényelnek a munkadarabban fúrással. Forgó fúrófejeket használ, amelyek kialakítása lehetővé teszi, hogy a forgácsnak nevezett hulladékfém leváljon a munkadarabról a furatkészítés során.
Többféle fúrófej létezik, amelyek CNC fúrógépekkel használhatók, mindegyik más-más alkalmazási területre alkalmas. Ilyenek például a pontozófúrók a furatok indítása érdekében, a mélyfúráshoz használt mélyfúrók, a csavarozó gépi fúrók a precíz furatokhoz, valamint a tokmányos dörzsárok a kívánt méretű furatok simításához.
Más CNC gépekhez hasonlóan a fúró CNC gépek is számítógépes numerikus vezérlést használnak a fúrási folyamat automatizálására. A fúrófejek helyét és mozgási mintáit a programozott szerszámpályák szerint irányítja. Ez lehetővé teszi több furat precíziós fúrását a munkadarabban, pontossággal és ismételhetőséggel. A fúró CNC gépek akkor hasznosak, ha nagy mennyiségű alkatrészhez van szükség azonos furatmintára vagy méretre, amelyeket automatizált fúrási folyamatokkal kell előállítani.
3. CNC esztergagép
A CNC esztergagép olyan megmunkálási folyamatokhoz használatos, amelyek forgó munkadarabok esztergálását vagy alakítását foglalják magukban. Egypontos forgácsolószerszámokat használ, amelyek kialakítása az adott esztergálási alkalmazástól függően változik, mint például a nagyolás, simítás, síkmegmunkálás, menetmegmunkálás, alakítás, alámetszés, leszúrás és beszúrás.
A CNC esztergagép számítógépes numerikus vezérléssel automatizálja az esztergálási folyamatot. A programozott szerszámpályáknak megfelelően irányítja a forgácsolószerszámok helyét és mozgását. Ez lehetővé teszi összetett formák és geometriák előállítását hengeres munkadarabokból precíz és ismételhető módon.
Különböző típusú CNC esztergák léteznek, amelyek különféle alkalmazásokhoz alkalmasak. A gyakori típusok közé tartoznak a tömeggyártásra alkalmas revolveresztergák automatikus szerszámcserével, az általános célú esztergáláshoz használt motoresztergák, valamint a speciális geometriákhoz vagy anyagokhoz tervezett speciális esztergák.
A CNC esztergálási folyamat növeli a termelékenységet a kézi esztergákhoz képest azáltal, hogy lehetővé teszi a felügyelet nélküli működtetést és több alkatrész pontos specifikációk szerinti gyártását. A CNC esztergák különösen hasznosak az autóiparban, a repülőgépiparban és a precíziós gyártási iparban, ahol nagyszámú esztergált alkatrészt kell pontosan és hatékonyan megmunkálni.
4. 5 tengelyes CNC gép
Egy 5 tengelyes CNC gép két további forgótengely hozzáadásával bővíti a hagyományos 3 tengelyes marógépek képességeit, lehetővé téve az összetett geometriák megmunkálását egyetlen befogással.
A vágószerszám pozicionálására szolgáló három lineáris tengely (X, Y, Z) mellett egy 5 tengelyes CNC gép vagy két további forgótengelyt tartalmaz a vágóorsón, vagy egy dönthető/forgatható asztalt. Ez két további szabadságfokot biztosít a munkadarab pozicionálásához.
A munkadarab-befogó szerkezet (forgóasztal) döntésével és forgatásával az 5 tengelyes gép lehetővé teszi a vágószerszám számára, hogy egy prizmás munkadarab öt lapját 90 fokos szögben megmunkálja anélkül, hogy a munkadarabot a műveletek között vissza kellene állítani.
A két további forgótengely (általában A-tengely és C-tengely) jelentősen javítja a megmunkálási hatékonyságot azáltal, hogy kiküszöböli a többszörös befogás és beállítás szükségességét. A bonyolult geometriák, például a szobrászati formák egyetlen befogással megmunkálhatók egy 5 tengelyes CNC gépen.
Széles körben alkalmazható a repülőgépiparban, a szerszámgyártásban és az orvostudományban, ahol gyakoriak az összetett alkatrészek. Az 5-tengelyes CNC megmunkálást gyakran alkalmazzák szobrászathoz is, mivel képes szabad formájú felületeket megmunkálni.
5. CNC marógép
A CNC marógép forgó, többpontos forgácsolószerszámokat használ a munkadarabok precíz alakításához és megmunkálásához. A gyakori marószerszámok közé tartoznak a szármarók, a spirálmarók és a letörésmarók, amelyek vízszintesen vagy függőlegesen is elhelyezhetők az adott marási alkalmazástól függően.
A CNC marógép számítógépes numerikus vezérléssel automatizálja a marási folyamatot. A programozott szerszámpályáknak megfelelően irányítja a vágószerszám helyét és mozgási útvonalát. Ez lehetővé teszi összetett profilok és geometriák előállítását nyersanyagokból vagy öntvényekből precíz és ismételhető módon.
A CNC marógépek, más néven marógépek vagy malmok, vízszintes és függőleges tájolással is kaphatók. Az alap CNC marógépek három lineáris mozgástengelyt (X, Y, Z) biztosítanak, míg a fejlettebb modellek további forgótengelyeket tartalmaznak a jobb hozzáférhetőség érdekében.
A CNC marógépek gyakori típusai közé tartoznak a kézi marók kis alkatrészekhez, sima vagy függőleges marók általános megmunkáláshoz, univerzális marók, amelyek különféle műveletekhez alkalmasak, valamint az univerzális marók, amelyek maximális rugalmasságot kínálnak négy vagy öt tengelyen keresztül.
A CNC marási folyamat növeli a termelékenységet a kézi marógépekhez képest. Lehetővé teszi a mart alkatrészek felügyelet nélküli és tömeggyártását szűk tűréshatárokkal. A CNC marógépeket széles körben használják a gyártóiparban fémekből, műanyagokból, fából, kompozitokból és egyebekből készült alkatrészek megmunkálására.
6. Lézervágó CNC gép
A lézervágó CNC gép nagy teljesítményű lézert használ az anyagok megolvasztásával, kiégetésével vagy elpárologtatásával történő vágására. Lehetővé teszi a bonyolult minták és profilok precíz vágását.
A lézervágó gépekben használt ipari lézerek fő típusai a következők:
- CO2 lézerek: Az egyik leggyakoribb gázlézerek, amelyek szén-dioxid gázkeveréket használnak. Nemfémes anyagok, például fa, műanyagok, textíliák vágására alkalmasak. Egyes lágyacélokat is vághatnak.
- Szilárdtest lézerek: Általában ittrium-alumínium gránát (YAG) lézerek, amelyek neodímiumot használnak aktív elemként. Erősebbek, mint a CO2 lézerek, és vastagabb és keményebb fémek vágására alkalmasak.
- Száloptikai lézerek: Újabb szilárdtest lézertípus kiváló sugárminőséggel. Nagyon hatékony precíziós fémvágási alkalmazásokhoz.
A CNC lézervágó gépek a lézersugarat a programozott szerszámpályák szerint irányítják X-tengelyes állványzatok és CNC vezérlés segítségével. A gyakori munkaméretek az asztali gépektől a nagyméretű gépekig terjednek.
A lézer tiszta vágást biztosít nagy pontossággal és minimális hőhatásövezettel. Lehetővé teszi a legkülönfélébb anyagok bonyolult vágását. A lézervágást széles körben alkalmazzák a gyártásban, a prototípusgyártásban és az autóiparban/repülőgépiparban.
7. Plazmavágó CNC gép
A plazmavágó CNC gép plazmaégőt használ az elektromosan vezető anyagok vágásához. Úgy működik, hogy nagy sebességű gázt, például oxigént vagy levegőt vezet át egy fúvókán, és a lámpa alatt elektromos ívet hoz létre, amely ionizálja a gázt egy vezetőképes plazmaárammá.
A plazmaáram ezután átadja a hőt és az elektromosságot a munkadarab anyagának, megolvasztva és elpárologtatva azt. A plazmavágó gépeken vágott gyakori anyagok közé tartozik az acél, a rozsdamentes acél, az alumínium, a sárgaréz és a réz.
Egy CNC plazmavágó gépen a plazmavágót a CNC rendszer vezérli a programozott szerszámpályák szerint. Ez lehetővé teszi a komplex 2D és 3D formák precíz, számítógéppel vezérelt vágását fémből.
A plazmavágó CNC gépek főbb jellemzői közé tartozik a vastag lemezanyagok vágásának képessége, a jó vágási minőség minimális hőhatásövezettel, valamint a gyors vágási sebesség. Kiválóan alkalmasak gyártási, karbantartási és javítási alkalmazásokhoz.
A CNC rendszer automatizált, ismételhető vágásokat biztosít, és lehetővé teszi a kezelő nélküli működést. A plazmavágást széles körben használják olyan iparágakban, mint az autóipar, a gyártás, a hajógyártás és az építőipar fém alkatrészek és részegységek vágására, ferde megmunkálására és faragására.
8. Elektromos kisüléses CNC gép
Az elektromos kisüléses CNC gép, más néven EDM (elektromos kisüléses megmunkálás) vagy szikraforgácsoló CNC gép, az elektromos szikrák termoelektromos folyamatát használja az elektromosan vezető anyagok vágására.
Úgy működik, hogy két elektróda – a szerszámelektróda és a munkadarab anyaga – közötti feszültségkülönbség által keltett elektromos szikrák segítségével apró mennyiségű anyagot koptat le olvadás és párologtatás útján. Ioncserélt vizet használnak a törmelék eltávolítására.
Egy szikraforgácsoló CNC gépen a szerszámelektróda a CNC rendszerhez csatlakozik, és a programozott szerszámpályák szerint precízen pozicionálják és vezérlik. Ez lehetővé teszi összetett 3D-s formák megmunkálását keményfémekből és ötvözetekből, amelyeket a hagyományos módszerekkel nehéz megmunkálni.
Az EDM CNC gépek néhány fő előnye közé tartozik a nagyon kemény anyagok megmunkálásának képessége, a nagyon nagy pontosságú és felületkezelésű alkatrészek előállítása, valamint az összetett belső üregek és profilok vágása.
Gyakori alkalmazási területek közé tartoznak a formák, matricák, repülőgépipari alkatrészek és sebészeti implantátumok, mivel az eljárás érintkezésmentes és minimális mechanikai erőt fejt ki a munkadarabra. Az EDM CNC gépek jól alkalmazhatók komplex alkatrészek kis volumenű gyártására.
9. Íme a CNC csiszológép legfontosabb pontjai:
- - A CNC csiszológép forgó csiszolókoronggal vágja és alakítja a fém alkatrészeket a koptatás mechanikai folyamatán keresztül.
- - Az általában gyémántokból vagy CBN-ből (köbös bór-nitridből) készült abrazív köszörűkorong a munkadarabbal érintkezve eltávolítja a fém apró forgácsait. A szűk tűrések eléréséhez precíz vezérlésre van szükség.
- - Egy CNC köszörűgépen a CNC rendszer pontosan pozicionálja és mozgatja a köszörűkorongot és a munkadarabot egy programozott kód szerint. Ez lehetővé teszi az összetett 3D profilok automatikus köszörülését.
- - A gyakori köszörülési műveletek közé tartozik a hengeres köszörülés (külső vagy belső felületek), a felületköszörülés (sík felületek), a középpont nélküli köszörülés és a profilköszörülés.
- - A CNC csiszológépekkel készült alkatrészek nagyon nagy pontosságot és felületkezelést igényelnek. Ezek gyakran precíziós mechanikai alkatrészek, mint például vezérműtengelyek, golyóscsapágyak, fogaskerekek.
- - A CNC-csiszolást alkalmazó iparágak közé tartozik az autóipar, a repülőgépipar, az orvostudomány és az általános gyártás, ahol a szigorú tűrések kritikus fontosságúak.
- - A hagyományos köszörüléssel szembeni előnyök közé tartozik az ismételhető pontosság, a többtengelyes vezérlés, valamint az összetett kontúrok és profilok felügyelet nélküli köszörülésének lehetősége.
Összefoglalva tehát, egy CNC csiszológép precízen alakítja a fém alkatrészeket automatizált csiszolókorong-megmunkálással, amelyet számítógépes numerikus vezérlőrendszer vezérel.
10. Íme a legfontosabb tudnivalók az automatikus szerszámcserével rendelkező CNC-gépekről:
- - Szerszámtárral/körhintával rendelkezik, amely több szerszámot, például fúrókat, marókat, felsőmarókat stb. tárol a gép munkaterülete mellett.
- - Az automatikus szerszámváltó lehetővé teszi a szerszámok gyors és automatikus cseréjét szükség szerint a CNC megmunkálási folyamat során, kézi beavatkozás nélkül.
- - Ez jelentősen javítja a termelékenységet azáltal, hogy minimalizálja a forgácsolás nélküli időt a kézi szerszámcseréhez képest. A több szerszámot igénylő összetett alkatrészek megmunkálhatók a folyamat leállítása nélkül.
- - A szerszámokat robotikusan veszik fel/cserélik a tárból, és egy CNC vezérlésű automatikus szerszámcserélő kar segítségével rögzítik az orsóra.
- - Egyetlen szerszámon túl is növeli a gép szerszámtartó kapacitását, lehetővé téve összetettebb alkatrészek megmunkálását a szerszámok kézi újratöltése nélkül.
- - A törött vagy kopott szerszámok menet közben cserélhetők a teljes termelés leállítása nélkül. Ez javítja a megbízhatóságot és az üzemidőt.
- - Az automatikus szerszámkalibrálás is lehetséges a geometriai pontosság biztosítása érdekében minden változtatás után.
- - A CNC megmunkálást a hatékonyabb, minimális emberi beavatkozással járó, fény nélküli/személyzet nélküli termelés felé tereli.
Összefoglalva tehát, az automatikus szerszámcsere javítja a CNC gépek rugalmasságát és termelékenységét.
Közzététel ideje: 2023. dec. 8.
