10 gerðir af CNC vélum

Hvað er CNC vél?

CNC-vél er vél sem hægt er að stjórna með tölvuforriti. Hún getur sjálfkrafa lokið ýmsum flóknum vinnsluverkefnum samkvæmt fyrirfram skilgreindum vinnsluforritum. CNC er skammstöfun fyrir „Computer Numerical Control“, sem er tölvustýrð töluleg stjórnun.

CNC-vinnsla er frádráttarferli framleiðslu þar sem tölvustýrðar vélar eru notaðar til að fjarlægja efni úr vinnustykki til að framleiða hluta. Venjulega skipuleggja CNC-vélar sjálfkrafa vinnsluferilinn út frá þrívíddar CAD-líkani og stjórna verkfærinu til að skera eftir ferlinum til að ná fram lögun hlutarins.

Þessi grein fjallar um mismunandi gerðir af CNC vélum og hvernig þær virka.

1. CNC vél með leiðarvél

CNC-fræsarvél er eins og CNC-fræsari en er almennt notuð til að vinna mýkri efni og er yfirleitt minna nákvæm en CNC-fræsarar. CNC-fræsarar eru þekktir fyrir getu sína til að nota tölvustýringu til að beina snúnings- og vélaleiðum til að hanna og móta efni eins og tré, stál, froðu, samsett efni, ál og plast.

CNC-fræsarar samanstanda yfirleitt af skrefmótorum, skrefdrifvélum, vélrænum grunni, spindli, stýringum og aflgjafa. CNC-fræsarar hjálpa til við að draga úr úrgangi, auka framleiðni og nákvæmni og framleiða vörur hraðar.

2. Borun CNC vél

 CNC-borvél er notuð til vinnsluferla sem krefjast þess að bora sívalningslaga göt í vinnustykki. Hún notar snúningsbor sem gera úrgangsmálminn, sem kallast flísar, kleift að falla af vinnustykkinu við gatagerð.

Það eru nokkrar algengar gerðir af borum sem hægt er að nota með CNC borvél, hver hentar fyrir mismunandi notkun. Meðal gerða eru punktborar til að byrja á holum, stimplborar til að bora djúpar holur, skrúfuborar fyrir nákvæmar holur og spennuborar til að klára holur í þá stærð sem óskað er eftir.

Eins og aðrar CNC vélar notar CNC borvélar tölvustýringu til að sjálfvirknivæða borferlið. Hún stýrir staðsetningu boranna og hreyfimynstri samkvæmt forrituðum verkfæraleiðum. Þetta gerir kleift að bora margar holur í vinnustykki með nákvæmni og endurtekningarhæfni. CNC borvélar eru gagnlegar þegar mikið magn af hlutum þarfnast eins gatamynstra eða stærða sem framleiddar eru með sjálfvirkum borferlum.

3. Rennibekkur CNC vél

CNC rennibekkur er notaður til vinnsluferla sem fela í sér beygju eða mótun snúningshluta. Hann notar einpunkts skurðarverkfæri sem eru hönnuð eftir því hvaða beygjuforrit eru notuð, svo sem gróffræsun, frágang, yfirborðsfræsun, þráðfræsun, mótun, undirfræsun, skiptingu og grópfræsingu.

CNC rennibekkurinn sjálfvirknivæðir beygjuferlið með tölvustýringu. Hann stýrir staðsetningu og hreyfingum skurðarverkfæranna samkvæmt forrituðum verkfæraleiðum. Þetta gerir kleift að framleiða flókin form og rúmfræði úr sívalningslaga vinnustykkjum með nákvæmni og endurtekningarhæfni.

Það eru til mismunandi gerðir af CNC rennibekkjum sem henta fyrir ýmis verkefni. Algengar gerðir eru meðal annars rennibekkir með sjálfvirkum verkfæraskiptum sem henta fyrir fjöldaframleiðslu, vélrennibekkir fyrir almenna beygju og rennibekkir sem eru hannaðir fyrir sérstakar rúmfræðir eða efni.

CNC-beygjuferlið eykur framleiðni umfram handvirkar rennibekki með því að gera kleift að framkvæma ómannaða notkun og framleiða marga hluti eftir nákvæmum forskriftum. CNC-rennibekkir eru sérstaklega gagnlegar í bílaiðnaði, flug- og flugiðnaði og nákvæmniframleiðslu þar sem fjöldi beygðra íhluta þarf að vera nákvæmur og skilvirkur.

4. 5-ása CNC vél

5-ása CNC vél eykur getu hefðbundinna 3-ása fræsvéla með því að bæta við tveimur viðbótar snúningsöxum, sem gerir kleift að vinna flóknar rúmfræðir í einni klemmu.

Auk þriggja línuása (X, Y, Z) til að staðsetja skurðarverkfærið, inniheldur 5-ása CNC vél annað hvort tvo viðbótar snúningsása við skurðarspindilinn eða hallandi/snúningsborð. Þetta veitir tvöfalt meira frelsi til að staðsetja vinnustykkið.

Með því að halla og snúa vinnustykkisfestingunni (trúnnionborðinu) gerir 5-ása vélin skurðarverkfærinu kleift að nálgast og vinna fimm hliðar á prismatískum vinnustykki í 90 gráðu hornum án þess að þurfa að endurstilla vinnustykkið á milli aðgerða.

Tveir viðbótar snúningsásar (venjulega kallaðir A-ás og C-ás) bæta verulega skilvirkni vinnslunnar með því að fjarlægja þörfina fyrir margar klemmur og uppsetningar. Flóknar rúmfræðir eins og mótaðar myndir er hægt að vinna í heild sinni með einni klemmu á 5-ása CNC vél.

Það finnur víðtæka notkun í geimferðaiðnaði, mótum/deyjagerð og læknisfræði þar sem flóknir hlutar eru algengir. 5-ása CNC vinnsla er einnig oft notuð til höggmyndagerðar vegna getu hennar til að vinna frjálslega mótaða fleti.

5. Fræsing CNC vél

CNC-fræsivél notar snúningsverkfæri með mörgum punktum til að móta og fræsa vinnustykki nákvæmlega. Algeng fræsiverkfæri eru meðal annars endafræsar, skrúffræsar og affasfræsar, sem hægt er að stilla lárétt eða lóðrétt eftir því hvers konar fræsiforrit á að nota.

CNC-fræsivélin sjálfvirknivæðir fræsingarferlið með tölvustýringu. Hún stýrir staðsetningu og hreyfingarferli skurðarverkfærisins samkvæmt forrituðum verkfæraslóðum. Þetta gerir kleift að framleiða flókin snið og rúmfræði úr hráefnum eða steypum með nákvæmni og endurtekningarhæfni.

CNC-fræsvélar, einnig kallaðar fræsvélar eða fræsar, eru fáanlegar bæði lárétt og lóðrétt. Einfaldar CNC-fræsar bjóða upp á þrjá línulega hreyfiása (X, Y, Z), en flóknari gerðir eru með viðbótar snúningsása fyrir aukið aðgengi.

Algengar gerðir af CNC fræsvélum eru handfræsar fyrir smáhluta, sléttar eða lóðréttar fræsar fyrir almenna vinnslu, alhliða fræsar sem henta fyrir fjölbreyttar aðgerðir og alhliða fræsar sem bjóða upp á hámarks sveigjanleika með fjórum eða fimm ásum.

CNC-fræsingarferlið eykur framleiðni umfram handfræsingar. Það gerir kleift að framleiða ómannaða og fjöldaframleiðslu á fræstum íhlutum með þröngum vikmörkum. CNC-fræsingarvélar eru mikið notaðar í framleiðsluiðnaði til að vinna hluti úr málmum, plasti, tré, samsettum efnum og fleiru.

6. Laserskurðar-CNC vél

 CNC-laserskurðarvél notar öflugan leysi til að skera efni með því að bræða þau, brenna þau eða gufa þau upp. Hún gerir kleift að skera flókin mynstur og snið nákvæmlega.

Helstu gerðir iðnaðarlasera sem notaðir eru í leysiskurðarvélum eru:

- CO2 leysir: Einn algengasti gasleysirinn sem notar koltvísýringsblöndu. Hentar til að skera á málmalausa hluti eins og tré, plast og vefnaðarvöru. Getur einnig skorið á suma mjúka stáltegundir.

- Fastfasa leysir: Yfirleitt yttríum ál granat (YAG) leysir sem nota neodymium sem virka frumefnið. Öflugri en CO2 leysir og fær um að skera þykkari og harðari málma.

- Trefjalasar: Nýrri gerð af föstuefnislasa með yfirburða geislagæði. Mjög skilvirkur fyrir nákvæmar málmskurðarforrit.

CNC vélar með leysigeislaskurði beina leysigeislanum samkvæmt forrituðum verkfærabrautum með því að nota xy-grindur og CNC stýringu. Algengar stærðir verksins eru allt frá borðvélum upp í stór snið.

Leysirinn veitir hreina skurð með mikilli nákvæmni og lágmarks hitaáhrifasvæði. Hann gerir kleift að skera flókna hluti af fjölbreyttum efnum. Leysiskurður er mikið notaður í framleiðslu, frumgerðasmíði og bíla- og geimferðaiðnaði.

7. Plasmaskurðarvél með CNC-tækni

Plasmaskurðarvél með CNC-tækni notar plasmabrennara til að skera rafleiðandi efni. Hún virkar með því að láta háhraða gas, eins og súrefni eða loft, fara í gegnum stút og mynda rafboga undir brennaranum sem jónar gasið í leiðandi plasmastraum.

Plasmastraumurinn flytur síðan hita og rafmagn yfir á vinnustykkið, brædur það og gufar upp. Algeng efni sem skerast í plasmaskurðarvélum eru stál, ryðfrítt stál, ál, messing og kopar.

Í CNC plasmaskurðarvél er plasmabrennarinn stjórnaður af CNC kerfinu samkvæmt forrituðum verkfæraslóðum. Þetta gerir kleift að skera flókin 2D og 3D form úr málmi nákvæmlega með tölvustýringu.

Helstu eiginleikar CNC plasmaskurðarvéla eru meðal annars hæfni til að skera þykk plötuefni, góð skurðgæði með lágmarks hitaáhrifum og hraður skurðhraði. Þær henta vel til framleiðslu, viðhalds og viðgerða.

CNC kerfið býður upp á sjálfvirkar, endurteknar skurðir og gerir kleift að framkvæma ómannaða aðgerð. Plasmaskurður er mikið notaður í atvinnugreinum eins og bílaiðnaði, framleiðslu, skipasmíði og byggingariðnaði til að skera, affasa og gúgga málmhluta og íhluti.

8. Rafmagns útskriftar CNC vél

Rafmagnsútskriftar-CNC-vél, einnig þekkt sem EDM (rafmagnsútskriftarvinnsla) eða neistaeyðingar-CNC-vél, notar hitarafvirkjun rafmagnsneista til að skera rafleiðandi efni.

Það virkar með því að nota rafneista sem myndast við spennumun á milli tveggja rafskauta – rafskauts verkfærisins og efnisins í vinnustykkinu – til að slíta burt örlítið magn af efni með bráðnun og uppgufun. Afjónað vatn er notað til að skola burt rusl.

Í EDM CNC vél er verkfærisrafskautið tengt við CNC kerfið og nákvæmlega staðsett og stýrt samkvæmt forrituðum verkfæraleiðum. Þetta gerir kleift að vinna flókin þrívíddarform úr hörðum málmum og málmblöndum sem erfitt er að skera með hefðbundnum aðferðum.

Sumir lykilkostir EDM CNC véla eru meðal annars hæfni til að vinna mjög hörð efni, framleiða hluti með mjög mikilli nákvæmni og yfirborðsáferð og skera flókin innri holrými og snið.

Algeng notkunarsvið eru meðal annars mót, deyja, íhlutir fyrir flug- og geimferðir og skurðaðgerðarígræðslur þar sem ferlið er snertilaust og myndar lágmarks vélrænan kraft á vinnustykkið. EDM CNC vélar henta vel fyrir framleiðslu á flóknum hlutum í litlu magni.

9. Hér eru lykilatriðin varðandi CNC-slípvél:

1. - CNC-slípivél notar snúningsslípihjól til að skera og móta málmhluta með vélrænu núningi.
2. - Slípiskífan, sem oftast er úr demöntum eða CBN (kubískum bórnítríði), fjarlægir smáar málmflísar þegar þær komast í snertingu við vinnustykkið. Nákvæm stjórn er nauðsynleg til að ná þröngum vikmörkum.
3. - Í CNC slípivél eru slípihjólið og vinnustykkið nákvæmlega staðsett og fært af CNC kerfinu samkvæmt forritaðri kóða. Þetta gerir kleift að slípa flókin þrívíddar snið sjálfkrafa.
4. - Algengar slípunaraðgerðir eru meðal annars sívalningsslípun (ytri eða innri fleti), yfirborðsslípun (sléttar fleti), miðjulaus slípun og sniðslípun.
5. - Hlutir sem eru framleiddir með CNC slípivélum þurfa mjög mikla nákvæmni og yfirborðsáferð. Þetta eru oft nákvæmir vélrænir íhlutir eins og kambásar, kúlulegur og gírar.
6. - Iðnaður sem notar CNC-slípun er meðal annars bílaiðnaður, flug- og geimferðir, læknisfræði og almenn framleiðsla þar sem þröng vikmörk eru mikilvæg.
7. - Kostir umfram hefðbundna slípun eru meðal annars endurtekningarnákvæmni, stjórnun á mörgum ásum og hæfni til að slípa flóknar útlínur og snið án eftirlits.

Í stuttu máli mótar CNC-slípvél nákvæmlega málmhluta með sjálfvirkri slípihjólavinnslu sem stjórnað er af tölvustýringarkerfi.

10. Hér eru lykilatriðin varðandi CNC vél með sjálfvirkum verkfæraskiptum:

1. - Það er með verkfærageymslu/karusell sem geymir mörg verkfæri eins og borvélar, fræsar, fræsara o.s.frv. við hliðina á vinnusvæði vélarinnar.
2. - Sjálfvirki verkfæraskiptirinn gerir kleift að skipta um verkfæri fljótt og sjálfvirkt eftir þörfum meðan á CNC vinnsluferlinu stendur án handvirkrar íhlutunar.
3. - Þetta eykur framleiðni verulega með því að lágmarka tíma sem þarf ekki að skera samanborið við handvirk verkfæraskipti. Hægt er að vinna flókna hluti sem krefjast margra verkfæra án þess að stöðva ferlið.
4. - Verkfæri eru tekin upp/skipt úr magasíninu með vélrænum hætti og fest á spindilinn með sjálfvirkum verkfæraskiptiarm undir CNC-stýringu.
5. - Það eykur burðargetu vélarinnar umfram eitt verkfæri, sem gerir kleift að vinna flóknari hluti án þess að þurfa að endurhlaða verkfæri handvirkt.
6. - Hægt er að skipta um slitin eða biluð verkfæri samstundis án þess að stöðva alla framleiðsluna. Þetta eykur áreiðanleika og rekstrartíma.
7. - Sjálfvirk kvörðun verkfæra gæti einnig verið möguleg til að tryggja rúmfræðilega nákvæmni eftir hverja breytingu.
8. - Það færir CNC vinnslu í átt að skilvirkari framleiðslu án manna og með lágmarks mannlegri íhlutun.

Í stuttu máli sagt, sjálfvirk verkfæraskipti bæta sveigjanleika og framleiðni CNC véla.