Ի՞նչ է CNC մեքենագործիքը։
CNC մեքենան մեքենա է, որը կարող է կառավարվել համակարգչային ծրագրով: Այն կարող է ավտոմատ կերպով կատարել տարբեր բարդ մշակման առաջադրանքներ՝ համաձայն նախապես սահմանված մշակման ծրագրերի: CNC-ն «Համակարգչային թվային կառավարում» (Computer Numerical Control) հապավումն է, որը նշանակում է համակարգչային թվային կառավարում:
CNC մեքենայացումը սուբտրակցիոն արտադրական գործընթաց է, որն օգտագործում է համակարգչային կառավարմամբ մեքենաներ՝ մասեր արտադրելու համար նախատեսված նյութը հեռացնելու համար: Սովորաբար, CNC մեքենաները ավտոմատ կերպով պլանավորում են մշակման ուղին՝ հիմնվելով եռաչափ CAD մոդելի վրա և կառավարում են գործիքը՝ այն կտրելու համար՝ մասի ձևը ստանալու համար:
Այս հոդվածում կներկայացվեն CNC մեքենաների տարբեր տեսակները և դրանց աշխատանքի սկզբունքը։
1. Router CNC մեքենա
CNC ֆրեզերային մեքենան նման է CNC ֆրեզերային մեքենային, բայց սովորաբար օգտագործվում է ավելի փափուկ նյութեր մշակելու համար և սովորաբար ավելի քիչ ճշգրիտ է, քան CNC ֆրեզերային մեքենաները: CNC ֆրեզերային մեքենաները հայտնի են համակարգչային թվային կառավարման միջոցով իլիկի և մեքենայական գործիքների ուղիները մշակելու իրենց ունակությամբ՝ փայտ, պողպատ, փրփուր, կոմպոզիտներ, ալյումին և պլաստիկ նյութեր նախագծելու և ձևավորելու համար:
CNC ֆրեզերները սովորաբար բաղկացած են քայլային շարժիչներից, քայլային դրայվերներից, մեխանիկական հիմքից, իլիկից, կառավարիչներից և էլեկտրամատակարարումից: CNC ֆրեզերները օգնում են նվազեցնել թափոնները, բարձրացնել արտադրողականությունն ու ճշգրտությունը, ինչպես նաև ավելի արագ արտադրել արտադրանք:
2. Հորատման CNC մեքենա
Հորատման թվային կոնտակտային մեքենան օգտագործվում է այնպիսի մեքենայական մշակման գործընթացների համար, որոնք պահանջում են գլանաձև անցքեր հորատման միջոցով աշխատանքային մասում: Այն օգտագործում է պտտվող հորատման գլխիկներ, որոնց դիզայնը թույլ է տալիս թափոն մետաղին, որը հայտնի է որպես թեփ, ընկնել աշխատանքային մասից անցքեր պատրաստելու ընթացքում:
Կան մի քանի տարածված տեսակի հորատման սայրեր, որոնք կարող են օգտագործվել CNC հորատման մեքենայի հետ, որոնցից յուրաքանչյուրը հարմար է տարբեր կիրառությունների համար: Տեսակներից են՝ կետային հորատիչները՝ անցքեր բացելու համար, պոչային հորատիչները՝ խորը անցքեր բացելու համար, պտուտակային հորատիչները՝ ճշգրիտ անցքեր բացելու համար և պտուտակային լայնացնողները՝ անցքերը ցանկալի չափի ավարտելու համար:
Ինչպես մյուս CNC մեքենաները, հորատման CNC մեքենան օգտագործում է համակարգչային թվային կառավարում՝ հորատման գործընթացը ավտոմատացնելու համար: Այն ուղղորդում է հորատման գլխիկների դիրքերը և շարժման օրինաչափությունները՝ համաձայն գործիքի ծրագրավորված ուղիների: Սա թույլ է տալիս ճշգրիտ հորատել բազմաթիվ անցքեր աշխատանքային մասի վրա՝ ճշգրտությամբ և կրկնելիությամբ: Հորատման CNC մեքենաները օգտակար են, երբ մեծ ծավալի մասերի համար անհրաժեշտ է ավտոմատացված հորատման գործընթացների միջոցով ստանալ նույնական անցքերի նախշեր կամ չափսեր:
3. Խառատային CNC մեքենա
Խառատային CNC մեքենան օգտագործվում է պտտվող աշխատանքային մասերի խառատման կամ ձևավորման հետ կապված մեքենայական մշակման գործընթացների համար: Այն օգտագործում է միակետային կտրող գործիքներ, որոնց դիզայնը տարբերվում է խառատման կոնկրետ կիրառությունից կախված, ինչպիսիք են՝ կոպիտ մշակումը, վերջնական մշակումը, երեսպատումը, թելավորումը, ձևավորումը, ստորին կտրումը, բաժանումը և ակոսավորումը:
CNC խառատային մեքենան ավտոմատացնում է խառատման գործընթացը համակարգչային թվային կառավարման միջոցով: Այն ուղղորդում է կտրող գործիքների դիրքերը և շարժումները՝ համաձայն ծրագրավորված գործիքների ուղիների: Սա թույլ է տալիս գլանաձև աշխատանքային կտորներից ստանալ բարդ ձևեր և երկրաչափություններ՝ ճշգրտությամբ և կրկնելիությամբ:
Կան տարբեր տեսակի CNC խառատահաստոցներ, որոնք հարմար են տարբեր կիրառությունների համար: Տարածված տեսակներից են զանգվածային արտադրության համար նախատեսված աշտարակային խառատահաստոցները՝ ավտոմատ գործիքների փոփոխությամբ, ընդհանուր նշանակության խառատահաստոցները՝ շարժիչային խառատահաստոցները, ինչպես նաև հատուկ նշանակության խառատահաստոցները, որոնք նախատեսված են որոշակի երկրաչափությունների կամ նյութերի համար:
CNC խառատային գործընթացը բարձրացնում է արտադրողականությունը ձեռքի խառատային մեքենաների համեմատ՝ հնարավորություն տալով անօդաչու աշխատել և արտադրել բազմաթիվ մասեր ճշգրիտ պահանջներին համապատասխան: CNC խառատային մեքենաները հատկապես օգտակար են ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական և ճշգրիտ արտադրության արդյունաբերություններում, որտեղ մեծ թվով խառատային բաղադրիչներ պետք է մշակվեն ճշգրիտ և արդյունավետ կերպով:
4. 5-առանցքային CNC մեքենա
5-առանցքային CNC մեքենան ընդլայնում է ավանդական 3-առանցքային ֆրեզերային մեքենաների հնարավորությունները՝ ավելացնելով երկու լրացուցիչ պտտման առանցքներ, ինչը հնարավորություն է տալիս մեկ ամրացմամբ մշակել բարդ երկրաչափական ձևերը։
Կտրող գործիքի դիրքավորման համար նախատեսված երեք գծային առանցքներից (X, Y, Z) բացի, 5-առանցքանի CNC մեքենան ներառում է կամ երկու լրացուցիչ պտտման առանցքներ կտրող իլիկի վրա, կամ թեքվող/պտտվող սեղան։ Սա ապահովում է աշխատանքային մասի դիրքավորման համար ազատության ևս երկու աստիճան։
Աշխատանքային մասը պահող հարմարանքը (ձևափոխման սեղանը) թեքելով և պտտելով՝ 5-առանցքանի մեքենան թույլ է տալիս կտրող գործիքին մուտք գործել և մշակել պրիզմատիկ աշխատանքային մասի հինգ մակերեսները 90 աստիճանի անկյան տակ՝ առանց գործողությունների միջև աշխատանքային մասը վերագործարկելու անհրաժեշտության։
Երկու լրացուցիչ պտտվող առանցքները (սովորաբար կոչվում են A-առանցք և C-առանցք) զգալիորեն բարելավում են մեքենայացման արդյունավետությունը՝ վերացնելով բազմակի սեղմակների և կարգավորումների անհրաժեշտությունը: Քանդակված ձևերի նման բարդ երկրաչափությունները կարող են ամբողջությամբ մշակվել մեկ սեղմակով 5-առանցք CNC մեքենայի վրա:
Այն լայն կիրառություն է գտնում ավիատիեզերական, մատրիցային/ձուլման և բժշկական արդյունաբերություններում, որտեղ բարդ մասերը տարածված են: 5-առանցքային CNC մեքենայացումը հաճախ օգտագործվում է նաև քանդակագործության համար՝ ազատ ձևավորված մակերեսներ մշակելու իր ունակության շնորհիվ:
5. CNC ֆրեզերային մեքենա
Ֆրեզային CNC մեքենան օգտագործում է պտտվող բազմակետ կտրող գործիքներ՝ աշխատանքային մասերը ճշգրիտ ձևավորելու և մշակելու համար: Հաճախակի ֆրեզային գործիքների թվում են ծայրային ֆրեզները, պարուրաձև ֆրեզները և թեքված ֆրեզները, որոնք կարող են կողմնորոշվել հորիզոնական կամ ուղղահայաց՝ կախված ֆրեզավորման կոնկրետ կիրառությունից:
Ֆրեզային CNC մեքենան ավտոմատացնում է ֆրեզման գործընթացը համակարգչային թվային կառավարման միջոցով: Այն ուղղորդում է կտրող գործիքի դիրքը և շարժման ուղին՝ համաձայն ծրագրավորված գործիքային ուղիների: Սա հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ և կրկնելիորեն արտադրել բարդ պրոֆիլներ և երկրաչափություններ հումքից կամ ձուլվածքից:
Ֆրեզային CNC մեքենաները, որոնք նաև կոչվում են ֆրեզային մեքենաներ կամ ֆրեզներ, հասանելի են ինչպես հորիզոնական, այնպես էլ ուղղահայաց դիրքերով: Հիմնական CNC ֆրեզներն ունեն շարժման երեք գծային առանցքներ (X, Y, Z), մինչդեռ ավելի առաջադեմ մոդելները ներառում են լրացուցիչ պտտվող առանցքներ՝ ավելի մեծ հասանելիության համար:
CNC ֆրեզային մեքենաների տարածված տեսակներից են փոքր մասերի համար նախատեսված ձեռքի ֆրեզները, ընդհանուր մեքենայացման համար նախատեսված սովորական կամ ուղղահայաց ֆրեզները, բազմազան գործողությունների համար հարմար ունիվերսալ ֆրեզները և չորս կամ հինգ առանցքների միջոցով առավելագույն ճկունություն ապահովող բազմակողմանի ֆրեզները։
CNC ֆրեզավորման գործընթացը բարձրացնում է արտադրողականությունը ձեռքի ֆրեզների համեմատ: Այն թույլ է տալիս ֆրեզավորված բաղադրիչների անօդաչու և զանգվածային արտադրություն՝ խիստ թույլատրելի շեղումներով: CNC ֆրեզավորման մեքենաները լայնորեն կիրառվում են արտադրական արդյունաբերություններում՝ մետաղներից, պլաստմասսաներից, փայտից, կոմպոզիտներից և այլնից մասերը մեքենայացնելու համար:
6. Լազերային կտրող CNC մեքենա
Լազերային կտրող CNC մեքենան օգտագործում է բարձր հզորության լազեր՝ նյութերը հալեցնելու, այրելու կամ գոլորշիացնելու միջոցով կտրելու համար: Այն թույլ է տալիս ճշգրիտ կտրել բարդ նախշեր և պրոֆիլներ:
Լազերային կտրող մեքենաներում օգտագործվող արդյունաբերական լազերի հիմնական տեսակներն են՝
- CO2 լազերներ. Ածխաթթու գազի խառնուրդ օգտագործող ամենատարածված գազային լազերներից մեկը: Հարմար է ոչ մետաղների, ինչպիսիք են փայտը, պլաստմասսան, տեքստիլը, կտրելու համար: Կարող է նաև կտրել որոշ մեղմ պողպատներ:
- Պինդ վիճակի լազերներ. Սովորաբար իտրիումային ալյումինե նռնակաձավար (YAG) լազերներ, որոնք օգտագործում են նեոդիմը որպես ակտիվ տարր: Ավելի հզոր են, քան CO2 լազերները և կարող են կտրել ավելի հաստ և կարծր մետաղներ:
- Մանրաթելային լազերներ. Ավելի նոր պինդ վիճակի լազերի տեսակ՝ գերազանց ճառագայթային որակով: Շատ արդյունավետ է մետաղի ճշգրիտ կտրման կիրառությունների համար:
Լազերային կտրող CNC մեքենաները ուղղորդում են լազերային ճառագայթը՝ համաձայն ծրագրավորված գործիքային ուղիների՝ օգտագործելով xy գանտրիներ և CNC կառավարում: Աշխատանքային տարածված չափսերը տատանվում են սեղանադիրից մինչև մեծ ֆորմատի մեքենաներ:
Լազերը ապահովում է մաքուր կտրվածք՝ բարձր ճշգրտությամբ և նվազագույն ջերմային ազդեցության գոտիով։ Այն թույլ է տալիս կատարել նյութերի լայն տեսականիի բարդ կտրում։ Լազերային կտրումը լայնորեն կիրառվում է արտադրության, նախատիպերի ստեղծման և ավտոմոբիլային/ավիատիեզերական արդյունաբերություններում։
7. Պլազմային կտրող CNC մեքենա
Պլազմային կտրող CNC մեքենան օգտագործում է պլազմային ջահ՝ էլեկտրահաղորդիչ նյութեր կտրելու համար: Այն աշխատում է՝ բարձր արագությամբ գազ, ինչպիսիք են թթվածինը կամ օդը, անցկացնելով ծայրակալի միջով և ջահի տակ էլեկտրական աղեղ առաջացնելով, որը գազը իոնացնում է հաղորդիչ պլազմային հոսքի:
Այնուհետև պլազմային հոսքը ջերմությունն ու էլեկտրաէներգիան փոխանցում է աշխատանքային մասի նյութին՝ կտրելով այն հալվելով և գոլորշիանալով: Պլազմային կտրող մեքենաներով կտրվող տարածված նյութերից են պողպատը, չժանգոտվող պողպատը, ալյումինը, արույրը և պղինձը:
CNC պլազմային կտրող մեքենայի վրա պլազմային այրիչը կառավարվում է CNC համակարգով՝ համաձայն ծրագրավորված գործիքային ուղիների: Սա թույլ է տալիս մետաղից ճշգրիտ, համակարգչային կառավարմամբ կտրել բարդ 2D և 3D ձևեր:
Պլազմային կտրող CNC մեքենաների հիմնական առանձնահատկություններից են հաստ թիթեղյա նյութեր կտրելու ունակությունը, լավ կտրման որակը՝ նվազագույն ջերմային ազդեցության գոտիներով, և բարձր կտրման արագությունը: Դրանք լավ են համապատասխանում արտադրության, սպասարկման և վերանորոգման աշխատանքներին:
CNC համակարգը ապահովում է ավտոմատացված, կրկնվող կտրվածքներ և թույլ է տալիս անօդաչու աշխատանք: Պլազմային կտրումը լայնորեն կիրառվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային, արտադրական, նավաշինական և շինարարական աշխատանքները՝ մետաղական մասերի և բաղադրիչների կտրման, թեքման և փորագրման համար:
8. Էլեկտրական պարպումով CNC մեքենա
Էլեկտրական պարպումով CNC մեքենան, որը հայտնի է նաև որպես EDM (էլեկտրական պարպումով մեքենայացում) կամ կայծային էրոզիայի CNC մեքենա, օգտագործում է էլեկտրական կայծերի ջերմաէլեկտրական գործընթացը՝ էլեկտրահաղորդիչ նյութեր կտրելու համար։
Այն աշխատում է՝ օգտագործելով երկու էլեկտրոդների՝ գործիքի էլեկտրոդի և աշխատանքային մասի միջև լարման տարբերության միջոցով առաջացող էլեկտրական կայծեր՝ հալման և գոլորշիացման միջոցով նյութի փոքր քանակություններ մաշելու համար: Ապաիոնացված ջուրն օգտագործվում է աղբը մաքրելու համար:
EDM CNC մեքենայի վրա գործիքի էլեկտրոդը միացված է CNC համակարգին և ճշգրիտ տեղադրվում ու կառավարվում է ծրագրավորված գործիքային ուղիների համաձայն։ Սա թույլ է տալիս մեքենայացնել բարդ եռաչափ ձևեր կոշտ մետաղներից և համաձուլվածքներից, որոնք դժվար է կտրել ավանդական մեթոդներով։
EDM CNC մեքենաների որոշ հիմնական առավելություններից են շատ կարծր նյութեր մեքենայով մշակելու, շատ բարձր ճշգրտությամբ և մակերեսային մշակումներով մասեր արտադրելու, ինչպես նաև բարդ ներքին խոռոչներ և պրոֆիլներ կտրելու ունակությունը:
Հաճախ օգտագործվող կիրառությունները ներառում են կաղապարներ, մատրիցներ, ավիատիեզերական բաղադրիչներ և վիրաբուժական իմպլանտներ՝ պայմանավորված գործընթացի անհպում լինելով և աշխատանքային մասի վրա նվազագույն մեխանիկական ուժեր առաջացնելով: Էլեկտրոդային թվային կոնտակտային մեդիա (EDM) մեքենաները հարմար են բարդ մասերի փոքր ծավալի արտադրության համար:
9. Ահա CNC հղկող մեքենայի վերաբերյալ հիմնական կետերը.
- - CNC հղկող մեքենան օգտագործում է պտտվող հղկող անիվ՝ մետաղական մասերը կտրելու և ձևավորելու համար՝ մաշման մեխանիկական գործընթացի միջոցով:
- - Հղկող հղկող սկավառակը, որը սովորաբար պատրաստված է ադամանդներից կամ CBN-ից (խորանարդ բորի նիտրիդ), հեռացնում է մետաղի փոքր կտորները, երբ շփվում է աշխատանքային մասի հետ: Խիստ թույլատրելի շեղումներ ապահովելու համար անհրաժեշտ է ճշգրիտ վերահսկողություն:
- - CNC հղկող մեքենայի վրա հղկող անիվը և աշխատանքային մասը ճշգրիտ տեղադրվում և շարժվում են CNC համակարգի կողմից՝ ծրագրավորված կոդի համաձայն: Սա հնարավորություն է տալիս ավտոմատ կերպով հղկել բարդ եռաչափ պրոֆիլները:
- - Տարածված հղկման գործողություններից են գլանաձև հղկումը (արտաքին կամ ներքին մակերեսներ), մակերեսային հղկումը (հարթ մակերեսներ), կենտրոնազուրկ հղկումը և պրոֆիլային հղկումը:
- - CNC հղկող մեքենաներով պատրաստված մասերը պահանջում են շատ բարձր ճշգրտություն և մակերեսային մշակում: Դրանք հաճախ ճշգրիտ մեխանիկական բաղադրիչներ են, ինչպիսիք են բաշխիչ լիսեռները, գնդիկավոր կրողները, ատամնանիվները:
- - CNC հղկում օգտագործող արդյունաբերություններից են ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, բժշկական և ընդհանուր արտադրությունը, որտեղ խիստ թույլատրելի շեղումները կարևոր են:
- - Ավանդական հղկման համեմատ առավելություններից են կրկնելի ճշգրտությունը, բազմաառանցքային կառավարումը և բարդ ուրվագծերն ու պրոֆիլները աննկատ հղկելու հնարավորությունը:
Այսպիսով, ամփոփելով, CNC հղկող մեքենան ճշգրտորեն ձևավորում է մետաղական մասերը՝ համակարգչային թվային կառավարման համակարգով կառավարվող ավտոմատացված հղկող անիվի մշակման միջոցով:
10. Ահա ավտոմատ գործիքների փոփոխությամբ CNC մեքենայի վերաբերյալ հիմնական կետերը.
- - Այն ունի գործիքների պահեստ/կարուսել, որը մեքենայի աշխատանքային տարածքին կից պահում է բազմաթիվ գործիքներ, ինչպիսիք են հորատիչները, ֆրեզերները, խազատիչները և այլն:
- - Ավտոմատ գործիքների փոխիչը թույլ է տալիս CNC մեքենայացման գործընթացի ընթացքում գործիքների արագ և ավտոմատ փոխարինում ըստ անհրաժեշտության՝ առանց ձեռքով միջամտության։
- - Սա զգալիորեն բարելավում է արտադրողականությունը՝ նվազագույնի հասցնելով կտրելու կարիք չունեցող ժամանակը ձեռքով գործիքների փոփոխության համեմատ: Բարդ մասերը, որոնք պահանջում են բազմաթիվ գործիքներ, կարող են մշակվել առանց գործընթացը դադարեցնելու:
- - Գործիքները վերցվում/փոխանակվում են ռոբոտացված եղանակով պահեստատուփից և տեղադրվում իլիկի վրա՝ օգտագործելով CNC կառավարման ներքո գտնվող ավտոմատ գործիքափոխման լծակ։
- - Այն մեծացնում է մեքենայի գործիքների կրողունակությունը մեկ գործիքից այն կողմ՝ թույլ տալով մշակել ավելի բարդ մասեր՝ առանց գործիքները ձեռքով վերալիցքավորելու։
- - Կոտրված կամ մաշված գործիքները կարող են փոխարինվել անմիջապես՝ առանց ամբողջ արտադրությունը դադարեցնելու։ Սա բարելավում է հուսալիությունը և աշխատանքային ժամանակը։
- - Հնարավոր է նաև գործիքի ավտոմատ կարգաբերում՝ յուրաքանչյուր փոփոխությունից հետո երկրաչափական ճշգրտությունն ապահովելու համար։
- - Այն CNC մեքենայացումը տեղափոխում է դեպի ավելի արդյունավետ լույսի անջատման/անօդաչու արտադրության՝ նվազագույն մարդկային միջամտությամբ։
Այսպիսով, ամփոփելով, ավտոմատ գործիքների փոփոխությունը բարելավում է CNC մեքենաների ճկունությունը և արտադրողականությունը:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 08-2023
