CNC станоктарының 10 түрі

CNC станок құралы дегеніміз не?

CNC станок құралы - бұл компьютерлік бағдарламамен басқарылатын станок. Ол алдын ала орнатылған өңдеу бағдарламаларына сәйкес әртүрлі күрделі өңдеу тапсырмаларын автоматты түрде орындай алады. CNC - бұл компьютерлік сандық басқару дегенді білдіретін «Компьютерлік сандық басқару» сөзінің қысқартылған атауы.

CNC өңдеу - бұл бөлшектерді өндіру үшін дайындама материалын алып тастау үшін компьютермен басқарылатын станоктарды пайдаланатын субтрактивті өндіріс процесі. Әдетте, CNC станоктары үш өлшемді CAD моделіне негізделген өңдеу жолын автоматты түрде жоспарлайды және бөлшектің пішініне жету үшін жол бойымен кесу үшін құралды басқарады.

Бұл мақалада CNC станоктарының түрлері және олардың жұмыс принципі қарастырылады.

1. Маршрутизатор CNC машинасы

Фрезерлік CNC машинасы CNC фрезерлік станокына ұқсайды, бірақ әдетте жұмсақ материалдарды өңдеу үшін қолданылады және әдетте CNC фрезерлік станоктарына қарағанда дәлдігі төмен. CNC фрезерлік станоктары ағаш, болат, көбік, композиттер, алюминий және пластик сияқты материалдарды жобалау және пішіндеу үшін шпиндель мен станок жолдарын бағыттау үшін компьютерлік сандық басқаруды пайдалану мүмкіндігімен танымал.

CNC фрезерлеу машиналары әдетте қадамдық қозғалтқыштардан, қадамдық драйверлерден, механикалық базадан, шпиндельден, контроллерлерден және қуат көзінен тұрады. CNC фрезерлеу машиналары қалдықтарды азайтуға, өнімділік пен дәлдікті арттыруға және өнімдерді жылдамырақ өндіруге көмектеседі.

2. Бұрғылау CNC машинасы

 Бұрғылау CNC машинасы бұрғылау арқылы дайындамада цилиндрлік тесіктер жасауды қажет ететін өңдеу процестері үшін қолданылады. Ол тесік жасау кезінде металл қалдықтарының, яғни жаңқалардың, дайындамада түсіп кетуіне мүмкіндік беретін айналмалы бұрғы ұштарын пайдаланады.

Бұрғылау CNC машинасымен қолдануға болатын бірнеше кең таралған бұрғы түрлері бар, олардың әрқайсысы әртүрлі қолданбаларға жарамды. Түрлеріне тесіктерді бастауға арналған нүктелік бұрғылар, терең тесіктерді бұрғылауға арналған тесік бұрғылар, дәл тесіктерге арналған бұрандалы машина бұрғылары және тесіктерді қажетті өлшемге дейін өңдеуге арналған патрондық реймерлер жатады.

Басқа CNC машиналары сияқты, бұрғылау CNC машинасы бұрғылау процесін автоматтандыру үшін компьютерлік сандық басқаруды пайдаланады. Ол бұрғылау қашауларының орналасуы мен қозғалыс үлгілерін бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес басқарады. Бұл дайындамада бірнеше тесікті дәлдікпен және қайталанымдылықпен бұрғылауға мүмкіндік береді. Бұрғылау CNC машиналары үлкен көлемдегі бөлшектерге автоматтандырылған бұрғылау процестері арқылы алынған бірдей тесік үлгілері немесе өлшемдері қажет болған кезде пайдалы.

3. Токарлық CNC станок

Токарлық CNC станогы айналмалы дайындамаларды бұрау немесе пішіндеуді қамтитын өңдеу процестері үшін қолданылады. Ол бір нүктелі кескіш құралдарды пайдаланады, олардың дизайны нақты бұрау қолданылуына байланысты өзгереді, мысалы, кедір-бұдыр өңдеу, әрлеу, қаптау, бұрандамен ою, пішіндеу, астын кесу, бөлу және ойық жасау.

Токарлық CNC станогы компьютерлік сандық басқару арқылы токарлық өңдеу процесін автоматтандырады. Ол кескіш құралдың орналасуы мен қозғалысын бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес басқарады. Бұл цилиндрлік дайындамалардан дәлдікпен және қайталанымдылықпен күрделі пішіндер мен геометрияларды жасауға мүмкіндік береді.

Әртүрлі қолданбаларға жарамды әртүрлі CNC токарлық станоктары бар. Жалпы түрлеріне автоматты түрде құрал ауыстыру мүмкіндігі бар жаппай өндіріске жарамды мұнара токарлық станоктары, жалпы мақсаттағы токарлық станоктар және белгілі бір геометрияларға немесе материалдарға арналған арнайы мақсаттағы токарлық станоктар жатады.

CNC токарлық процесі қолмен токарлық станоктармен салыстырғанда өнімділікті арттырады, бұл адамсыз басқаруға және бірнеше бөлшектерді дәл сипаттамаларға сәйкес өндіруге мүмкіндік береді. Токарлық CNC станоктары әсіресе автомобиль, аэроғарыш және дәл өндіріс салаларында пайдалы, мұнда көптеген токарлық компоненттерді дәл және тиімді өңдеу қажет.

4. 5 осьті CNC машинасы

5 осьті CNC станоктары дәстүрлі 3 осьті фрезерлік станоктардың мүмкіндіктерін екі қосымша айналмалы ось қосу арқылы арттырады, бұл күрделі геометрияларды бір қысқышта өңдеуге мүмкіндік береді.

Кескіш құралды орналастыруға арналған үш сызықтық осьтен (X, Y, Z) басқа, 5 осьті CNC машинасы кескіш шпиндельде екі қосымша айналу осьтерін немесе еңкейтетін/айналатын үстелді қамтиды. Бұл дайындаманы орналастыру үшін тағы екі еркіндік дәрежесін қамтамасыз етеді.

Жұмысты ұстайтын бекіткішті (трунион үстелін) еңкейту және айналдыру арқылы 5 осьті станок кескіш құралға жұмыстар арасында дайындаманы қайта орнатудың қажетінсіз призмалық дайындаманың бес бетіне 90 градус бұрышпен қол жеткізуге және өңдеуге мүмкіндік береді.

Екі қосымша айналмалы ось (әдетте А-ось және С-ось деп аталады) бірнеше қысқыштар мен орнату қажеттілігін жою арқылы өңдеу тиімділігін айтарлықтай жақсартады. Мүсінделген пішіндер сияқты күрделі геометрияларды 5-осьті CNC станокта бір қысқышпен толық өңдеуге болады.

Ол аэроғарыш, қалыптау/қалыптау және күрделі бөлшектер кең таралған медициналық салаларда кеңінен қолданылады. 5 осьті CNC өңдеуі еркін пішінді беттерді өңдеу қабілетіне байланысты мүсіндеу үшін де жиі қолданылады.

5. Фрезерлік CNC машинасы

Фрезерлік CNC станогы жұмыс бөлшектерін дәл пішіндеу және өңдеу үшін айналмалы көп нүктелі кесу құралдарын пайдаланады. Жалпы фрезерлік құралдарға ұштық фрезалар, спиральды фрезалар және қиғаш фрезалар жатады, оларды нақты фрезерлеу қолданылуына байланысты көлденең немесе тігінен бағыттауға болады.

Фрезерлік CNC станок фрезерлеу процесін компьютерлік сандық басқару арқылы автоматтандырады. Ол кескіш құралдың орналасуы мен қозғалыс траекториясын бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес бағыттайды. Бұл шикізаттан немесе құймадан күрделі профильдер мен геометрияларды дәлдікпен және қайталанымдылықпен өндіруге мүмкіндік береді.

Фрезерлік CNC станоктары, сондай-ақ фрезерлік станоктар немесе фрезерлік станоктар деп аталады, көлденең және тік бағытта қолжетімді. Негізгі CNC фрезерлік станоктары үш сызықтық қозғалыс осін (X, Y, Z) қамтамасыз етеді, ал жетілдірілген модельдерде қолжетімділікті арттыру үшін қосымша айналмалы осьтер бар.

CNC фрезерлік станоктарының кең таралған түрлеріне ұсақ бөлшектерге арналған қол фрезерлері, жалпы өңдеуге арналған қарапайым немесе тік фрезерлер, әртүрлі операцияларға жарамды әмбебап фрезерлер және төрт немесе бес ось арқылы максималды икемділікті ұсынатын әмбебап фрезерлер жатады.

CNC фрезерлеу процесі қолмен басқарылатын фрезерлеумен салыстырғанда өнімділікті арттырады. Бұл фрезерленген компоненттерді қатаң төзімділікпен ұшқышсыз және жаппай өндіруге мүмкіндік береді. Фрезерлеу CNC станоктары металдардан, пластмассадан, ағаштан, композиттерден және басқа да материалдардан жасалған бөлшектерді өңдеу үшін өндіріс салаларында кеңінен қолданылады.

6. Лазерлік кесу CNC машинасы

 Лазерлік кескіш CNC машинасы материалдарды балқыту, жағу немесе буландыру арқылы кесу үшін жоғары қуатты лазерді пайдаланады. Бұл күрделі өрнектер мен профильдерді дәл кесуге мүмкіндік береді.

Лазерлік кескіш станоктарда қолданылатын өнеркәсіптік лазердің негізгі түрлеріне мыналар жатады:

- CO2 лазерлері: Көмірқышқыл газ қоспасын қолданатын ең көп таралған газ лазерлерінің бірі. Ағаш, пластмасса, тоқыма сияқты металл емес заттарды кесуге жарамды. Сондай-ақ кейбір жұмсақ болаттарды кесуге болады.

- Қатты денелі лазерлер: Әдетте неодимді белсенді элемент ретінде пайдаланатын иттрий алюминий гранаты (YAG) лазерлері. CO2 лазерлеріне қарағанда қуаттырақ және қалың және қатты металдарды кесуге қабілетті.

- Талшықты лазерлер: Жоғары сапалы сәулелік лазердің жаңа түрі. Дәл металл кесу қолданбалары үшін өте тиімді.

Лазерлік кескіш CNC станоктары лазер сәулесін xy гантрилерін және CNC басқаруын пайдалана отырып, бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес бағыттайды. Жалпы жұмыс өлшемдері үстел үсті станоктарынан бастап үлкен форматты станоктарға дейін болады.

Лазер жоғары дәлдікпен және минималды жылу әсер ететін аймақпен таза кесуді қамтамасыз етеді. Ол әртүрлі материалдарды күрделі кесуге мүмкіндік береді. Лазерлік кесу өндірісте, прототиптеуде және автомобиль/әуе ғарыш салаларында кеңінен қолданылады.

7. Плазмалық кесу CNC машинасы

Плазмалық кескіш CNC машинасы электр өткізгіш материалдарды кесу үшін плазмалық алауды пайдаланады. Ол оттегі немесе ауа сияқты жоғары жылдамдықты газды саптама арқылы өткізіп, алаудың астында электр доғасын түзеді, ол газды өткізгіш плазма ағынына иондайды.

Содан кейін плазма ағыны жылу мен электр энергиясын дайындама материалына береді, оны балқыту және буландыру арқылы кеседі. Плазмалық кесу машиналарында кесілетін кең таралған материалдарға болат, тот баспайтын болат, алюминий, жез және мыс жатады.

CNC плазмалық кесу машинасында плазмалық алау CNC жүйесімен бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес басқарылады. Бұл металлдан күрделі 2D және 3D пішіндерін дәл компьютермен басқаруға мүмкіндік береді.

Плазмалық кесу CNC станоктарының негізгі ерекшеліктеріне қалың пластиналы материалдарды кесу мүмкіндігі, жылу әсерінің минималды аймақтарымен жақсы кесу сапасы және жылдам кесу жылдамдығы жатады. Олар өндіріс, техникалық қызмет көрсету және жөндеу қолданбаларына өте қолайлы.

CNC жүйесі автоматтандырылған, қайталанатын кесулерді қамтамасыз етеді және адам басқармайтын жұмысты қамтамасыз етеді. Плазмалық кесу автомобиль, өндіріс, кеме жасау және құрылыс сияқты салаларда металл бөлшектері мен компоненттерін кесу, қиғаштау және ойықтау үшін кеңінен қолданылады.

8. Электр разрядтау CNC машинасы

Электрлік разрядты CNC машинасы, сондай-ақ EDM (электрлік разрядты өңдеу) немесе ұшқын эрозиясына қарсы CNC машинасы деп те аталады, электр өткізгіш материалдарды кесу үшін электрлік ұшқындардың термоэлектрлік процесін пайдаланады.

Ол екі электрод – құрал электроды мен дайындама материалы – арасындағы кернеу айырмашылығы арқылы пайда болатын электр ұшқындарын пайдаланып, аз мөлшердегі материалды балқу және булану арқылы тозу арқылы жұмыс істейді. Деионизацияланған су қоқысты жуу үшін қолданылады.

EDM CNC станогында құрал электроды CNC жүйесіне қосылған және бағдарламаланған құрал жолдарына сәйкес дәл орналастырылған және басқарылады. Бұл дәстүрлі әдістермен кесу қиын қатты металдар мен қорытпалардан күрделі 3D пішіндерді өңдеуге мүмкіндік береді.

EDM CNC станоктарының кейбір негізгі артықшылықтарына өте қатты материалдарды өңдеу, өте жоғары дәлдікпен және беткі өңдеумен бөлшектерді шығару және күрделі ішкі қуыстар мен профильдерді кесу мүмкіндігі жатады.

Жалпы қолданыстарға қалыптар, қалыптар, аэроғарыштық компоненттер және хирургиялық имплантаттар жатады, себебі процесс жанаспайды және дайындамада минималды механикалық күштер тудырады. EDM CNC станоктары күрделі бөлшектерді аз көлемде өндіруге өте қолайлы.

9. Тегістеу CNC машинасы туралы негізгі мәселелер:

1. - Тегістеуші CNC машинасы металл бөлшектерін механикалық абразивті процесс арқылы кесу және пішіндеу үшін айналмалы абразивті дөңгелекті пайдаланады.
2. - Әдетте гауһар тастардан немесе CBN (кубтық бор нитриді) жасалған абразивті тегістеу дөңгелегі дайындамаға тиген кезде металлдың ұсақ сынықтарын кетіреді. Тығыз төзімділікке қол жеткізу үшін дәл бақылау қажет.
3. - CNC тегістеу станогында тегістеу дөңгелегі мен дайындама CNC жүйесімен бағдарламаланған кодқа сәйкес дәл орналастырылады және жылжытылады. Бұл күрделі 3D профильдерді автоматты түрде тегістеуге мүмкіндік береді.
4. - Жалпы тегістеу операцияларына цилиндрлік тегістеу (сыртқы немесе ішкі беттер), беттік тегістеу (жалпақ беттер), орталықсыз тегістеу және профильді тегістеу жатады.
5. - Тегістеу CNC станоктарында жасалған бөлшектер өте жоғары дәлдікті және беткі өңдеуді қажет етеді. Олар көбінесе тарату біліктері, шарикті мойынтіректер, берілістер сияқты дәл механикалық компоненттер болып табылады.
6. - CNC тегістеуді қолданатын салаларға автомобиль, аэроғарыш, медициналық және жалпы өндіріс жатады, мұнда қатаң төзімділік өте маңызды.
7. - Дәстүрлі тегістеумен салыстырғандағы артықшылықтарға қайталанатын дәлдік, көп осьті басқару және күрделі контурлар мен профильдерді қараусыз тегістеу мүмкіндігі жатады.

Қысқаша айтқанда, тегістеу CNC машинасы компьютерлік сандық басқару жүйесімен басқарылатын автоматтандырылған абразивті дөңгелектерді өңдеу арқылы металл бөлшектерін дәл пішіндейді.

10. Құралды автоматты түрде ауыстыру мүмкіндігі бар CNC станоктарының негізгі тұстары:

1. - Оның жұмыс орнының жанында бұрғылар, фрезерлер, фрезерлік кескіштер және т.б. сияқты бірнеше құралдарды ұстайтын құрал дүкені/карусельі бар.
2. - Автоматты құрал ауыстырғыш CNC өңдеу процесінде қолмен араласусыз құралдарды қажетінше жылдам және автоматты түрде ауыстыруға мүмкіндік береді.
3. - Бұл қолмен құрал ауыстырумен салыстырғанда кеспеу уақытын азайту арқылы өнімділікті айтарлықтай жақсартады. Бірнеше құралды қажет ететін күрделі бөлшектерді процесті тоқтатпай өңдеуге болады.
4. - Құралдар дүкеннен роботтық түрде алынады/алмастырылады және CNC басқаруымен автоматты құрал ауыстырғыш иін арқылы шпиндельге орнатылады.
5. - Бұл машинаның құралды тасымалдау мүмкіндігін бір ғана құралмен шектелмей арттырады, бұл құралдарды қолмен қайта салмай-ақ күрделі бөлшектерді өңдеуге мүмкіндік береді.
6. - Сынған немесе тозған құралдарды өндірісті толығымен тоқтатпай-ақ тез арада ауыстыруға болады. Бұл сенімділік пен жұмыс уақытын жақсартады.
7. - Әрбір өзгерістен кейін геометриялық дәлдікті қамтамасыз ету үшін құралды автоматты түрде калибрлеу мүмкін болуы мүмкін.
8. - Бұл CNC өңдеуді адамның минималды араласуымен жарықты өшіру/пилотсыз өндірісті тиімдірек етуге бағыттайды.

Қысқаша айтқанда, құралды автоматты түрде ауыстыру CNC станоктарының икемділігі мен өнімділігін арттырады.