Apakah itu alat mesin CNC?
Mesin perkakas CNC ialah mesin perkakas yang boleh dikawal oleh program komputer. Ia boleh menyelesaikan pelbagai tugas pemprosesan yang kompleks secara automatik mengikut program pemprosesan yang telah ditetapkan. CNC ialah singkatan bagi “Kawalan Berangka Komputer”, iaitu kawalan berangka komputer.
Pemesinan CNC ialah proses pembuatan subtraktif yang menggunakan alat mesin kawalan komputer untuk membuang bahan benda kerja bagi menghasilkan bahagian. Biasanya, alat mesin CNC merancang laluan pemprosesan secara automatik berdasarkan model CAD tiga dimensi dan mengawal alat untuk memotong di sepanjang laluan bagi mencapai bentuk bahagian tersebut.
Artikel ini akan memperkenalkan pelbagai jenis mesin perkakas CNC dan cara ia berfungsi.
1. Mesin CNC Penghala
Mesin CNC penghala adalah seperti kilang CNC tetapi biasanya digunakan untuk memesin bahan yang lebih lembut dan biasanya kurang tepat berbanding Kilang CNC. Penghala CNC dikenali kerana keupayaannya menggunakan kawalan berangka komputer untuk menghalakan laluan gelendong dan alat mesin bagi mereka bentuk dan membentuk bahan seperti kayu, keluli, busa, komposit, aluminium dan plastik.
Penghala CNC biasanya terdiri daripada motor stepper, pemacu stepper, tapak mekanikal, gelendong, pengawal dan bekalan kuasa. Penghala CNC membantu mengurangkan pembaziran, meningkatkan produktiviti dan ketepatan serta menghasilkan produk dengan lebih pantas.
2. Mesin CNC Penggerudian
Mesin CNC penggerudian digunakan untuk proses pemesinan yang memerlukan penghasilan lubang silinder dalam benda kerja melalui penggerudian. Ia menggunakan mata gerudi berputar yang reka bentuknya membolehkan logam buangan, yang dikenali sebagai cip, jatuh dari benda kerja semasa pembuatan lubang.
Terdapat beberapa jenis mata gerudi biasa yang boleh digunakan dengan mesin CNC penggerudian, setiap satunya sesuai untuk aplikasi yang berbeza. Jenisnya termasuk gerudi tenung untuk memulakan lubang, gerudi peck untuk penggerudian lubang dalam, gerudi mesin skru untuk lubang tepat dan reamer chucking untuk kemasan lubang mengikut saiz yang diingini.
Seperti mesin CNC yang lain, mesin CNC penggerudian menggunakan kawalan berangka komputer untuk mengautomasikan proses penggerudian. Ia mengarahkan lokasi mata gerudi dan corak pergerakan mengikut laluan alat yang diprogramkan. Ini membolehkan penggerudian berbilang lubang dalam bahan kerja dengan ketepatan dan kebolehulangan. Mesin CNC penggerudian berguna apabila bahagian dalam jumlah besar memerlukan corak atau saiz lubang yang sama yang dihasilkan melalui proses penggerudian automatik.
3. Mesin CNC Pelarik
Mesin CNC Pelarik digunakan untuk proses pemesinan yang melibatkan pemusingan atau pembentukan bahan kerja yang berputar. Ia menggunakan alat pemotong titik tunggal yang reka bentuknya berbeza-beza berdasarkan aplikasi pemusingan tertentu, seperti pengasaran, kemasan, pelapisan, penguliran, pembentukan, pemotongan bawah, pembahagian dan alur.
Mesin CNC Pelarik mengautomasikan proses pemesinan melalui kawalan berangka komputer. Ia mengarahkan lokasi dan pergerakan alat pemotong mengikut laluan alat yang diprogramkan. Ini membolehkan bentuk dan geometri kompleks dihasilkan daripada benda kerja silinder dengan ketepatan dan kebolehulangan.
Terdapat pelbagai jenis pelarik CNC yang sesuai untuk pelbagai aplikasi. Jenis biasa termasuk pelarik turet yang sesuai untuk pengeluaran besar-besaran dengan penukaran alat automatik, pelarik enjin untuk tujuan putaran umum dan pelarik tujuan khas yang direka bentuk untuk geometri atau bahan tertentu.
Proses pemesinan CNC meningkatkan produktiviti berbanding mesin bubut manual dengan membolehkan operasi tanpa pemandu dan pengeluaran pelbagai bahagian mengikut spesifikasi yang tepat. Mesin bubut CNC amat berguna dalam industri automotif, aeroangkasa dan pembuatan jitu di mana sebilangan besar komponen yang dimesin perlu dimesin dengan tepat dan cekap.
4. Mesin CNC 5-Paksi
Mesin CNC 5 paksi meningkatkan keupayaan mesin penggilingan 3 paksi tradisional dengan menambah dua paksi putaran tambahan, membolehkan pemesinan geometri kompleks dalam satu pengapit.
Selain tiga paksi linear (X, Y, Z) untuk meletakkan alat pemotong, mesin CNC 5 paksi menggabungkan sama ada dua paksi putaran tambahan pada gelendong pemotong atau meja condong/berputar. Ini memberikan dua darjah kebebasan tambahan untuk meletakkan bahan kerja.
Dengan memiringkan dan memutarkan lekapan pemegang kerja (meja trunnion), mesin 5 paksi membolehkan alat pemotong mengakses dan memproses lima permukaan benda kerja prisma pada sudut 90 darjah tanpa perlu menetapkan semula benda kerja antara operasi.
Dua paksi putar tambahan (biasanya dipanggil paksi-A dan paksi-C) meningkatkan kecekapan pemesinan dengan ketara dengan menghapuskan keperluan untuk pelbagai pengapit dan persediaan. Geometri rumit seperti bentuk arca boleh dimesin sepenuhnya dalam satu pengapit pada mesin CNC 5 paksi.
Ia menemui aplikasi yang luas dalam industri aeroangkasa, acuan/acuan dan perubatan di mana bahagian yang kompleks adalah perkara biasa. Pemesinan CNC 5 paksi juga sering digunakan untuk mengukir kerana keupayaannya untuk memesin permukaan bentuk bebas.
5. Mesin CNC Pengilangan
Mesin CNC Pengilangan menggunakan alat pemotong berbilang titik berputar untuk membentuk dan memesin benda kerja dengan tepat. Alat pengilangan biasa termasuk pengisar hujung, pengisar heliks dan pengisar chamfer, yang boleh diorientasikan sama ada secara mendatar atau menegak berdasarkan aplikasi pengisaran tertentu.
Mesin CNC Pengilangan mengautomasikan proses pengilangan melalui kawalan berangka komputer. Ia mengarahkan lokasi dan laluan pergerakan alat pemotong mengikut laluan alat yang diprogramkan. Ini membolehkan profil dan geometri kompleks dihasilkan daripada bahan mentah atau tuangan dengan ketepatan dan kebolehulangan.
Mesin CNC penggilingan, juga dirujuk sebagai mesin penggiling atau kilang, terdapat dalam orientasi mendatar dan menegak. Kilang CNC asas menyediakan tiga paksi pergerakan linear (X, Y, Z), manakala model yang lebih canggih menggabungkan paksi putar tambahan untuk peningkatan aksesibiliti.
Jenis mesin penggilingan CNC yang biasa termasuk kilang tangan untuk bahagian kecil, kilang biasa atau menegak untuk pemesinan umum, kilang universal yang sesuai untuk pelbagai operasi dan kilang omniversal yang menawarkan fleksibiliti maksimum melalui empat atau lima paksi.
Proses pengilangan CNC meningkatkan produktiviti berbanding kilang manual. Ia membolehkan pengeluaran komponen giling tanpa pemandu dan besar-besaran kepada toleransi yang ketat. Mesin CNC pengilangan digunakan secara meluas dalam industri pembuatan untuk pemesinan bahagian daripada logam, plastik, kayu, komposit dan banyak lagi.
6. Mesin CNC Pemotongan Laser
Mesin CNC pemotongan laser menggunakan laser berkuasa tinggi untuk memotong bahan dengan meleburkan, membakar atau mengewapkannya. Ia membolehkan pemotongan corak dan profil yang rumit dengan tepat.
Jenis utama laser perindustrian yang digunakan dalam mesin pemotong laser termasuk:
- Laser CO2: Salah satu laser gas paling biasa menggunakan campuran gas karbon dioksida. Sesuai untuk memotong bukan logam seperti kayu, plastik, tekstil. Boleh juga memotong beberapa keluli lembut.
- Laser keadaan pepejal: Biasanya laser Yttrium Aluminium Garnet (YAG) menggunakan Neodymium sebagai elemen aktif. Lebih berkuasa daripada laser CO2 dan mampu memotong logam yang lebih tebal dan keras.
- Laser gentian: Jenis laser keadaan pepejal yang lebih baharu dengan kualiti pancaran yang unggul. Sangat cekap untuk aplikasi pemotongan logam jitu.
Mesin CNC pemotongan laser mengarahkan pancaran laser mengikut laluan alat yang diprogramkan menggunakan gantry xy dan kawalan CNC. Saiz kerja biasa terdiri daripada mesin desktop hinggalah mesin format besar.
Laser ini memberikan potongan yang bersih dengan ketepatan yang tinggi dan zon terjejas haba yang minimum. Ia membolehkan pemotongan rumit bagi pelbagai jenis bahan. Pemotongan laser digunakan secara meluas dalam pembuatan, pembuatan prototaip dan industri automotif/aeroangkasa.
7. Mesin CNC Pemotongan Plasma
Mesin CNC pemotong plasma menggunakan obor plasma untuk memotong bahan konduktif elektrik. Ia berfungsi dengan mengalirkan gas berkelajuan tinggi, seperti oksigen atau udara, melalui muncung dan membentuk arka elektrik di bawah obor yang mengionkan gas tersebut menjadi aliran plasma konduktif.
Aliran plasma kemudiannya memindahkan haba dan elektrik ke atas bahan bahan kerja, memotongnya melalui peleburan dan pengewapan. Bahan biasa yang dipotong pada mesin pemotong plasma termasuk keluli, keluli tahan karat, aluminium, loyang dan kuprum.
Pada mesin pemotong plasma CNC, obor plasma dikawal oleh sistem CNC mengikut laluan alat yang diprogramkan. Ini membolehkan pemotongan bentuk 2D dan 3D kompleks daripada logam yang dikawal komputer dengan tepat.
Ciri-ciri utama mesin CNC pemotong plasma termasuk keupayaan untuk memotong bahan plat tebal, kualiti potongan yang baik dengan zon terjejas haba yang minimum, dan kelajuan pemotongan yang pantas. Ia sangat sesuai untuk aplikasi fabrikasi, penyelenggaraan dan pembaikan.
Sistem CNC menyediakan pemotongan automatik yang boleh diulang dan membolehkan operasi tanpa pemandu. Pemotongan plasma digunakan secara meluas dalam industri seperti automotif, pembuatan, pembinaan kapal dan pembinaan untuk memotong, membevel dan mencongkel bahagian dan komponen logam.
8. Mesin CNC Pelepasan Elektrik
Mesin CNC nyahcas elektrik, juga dikenali sebagai EDM (pemesinan nyahcas elektrik) atau mesin CNC hakisan percikan api, menggunakan proses termoelektrik percikan api elektrik untuk memotong bahan konduktif elektrik.
Ia berfungsi dengan menggunakan percikan api elektrik yang dihasilkan melalui perbezaan voltan antara dua elektrod – elektrod alat dan bahan bahan kerja – untuk menghauskan sejumlah kecil bahan melalui peleburan dan pengewapan. Air deionisasi digunakan untuk membersihkan serpihan.
Pada mesin CNC EDM, elektrod alat disambungkan kepada sistem CNC dan diletakkan serta dikawal dengan tepat mengikut laluan alat yang diprogramkan. Ini membolehkan bentuk 3D kompleks dimesin daripada logam keras dan aloi yang sukar dipotong dengan kaedah tradisional.
Beberapa kelebihan utama mesin EDM CNC termasuk keupayaan untuk memesin bahan yang sangat keras, menghasilkan bahagian dengan ketepatan dan kemasan permukaan yang sangat tinggi, dan memotong rongga dan profil dalaman yang kompleks.
Aplikasi biasa termasuk acuan, acuan, komponen aeroangkasa dan implan pembedahan kerana prosesnya tidak bersentuhan dan menghasilkan daya mekanikal yang minimum pada bahan kerja. Mesin CNC EDM sangat sesuai untuk pengeluaran bahagian kompleks dalam jumlah rendah.
9. Berikut adalah perkara utama tentang Mesin CNC Pengisar:
- - Mesin CNC pengisar menggunakan roda kasar berputar untuk memotong dan membentuk bahagian logam melalui proses mekanikal lelasan.
- - Roda pengisar yang kasar, biasanya diperbuat daripada berlian atau CBN (boron nitrida padu), menanggalkan serpihan logam kecil apabila bersentuhan dengan bahan kerja. Kawalan yang tepat diperlukan untuk mencapai toleransi yang ketat.
- - Pada mesin pengisar CNC, roda pengisar dan benda kerja diletakkan dan digerakkan dengan tepat oleh sistem CNC mengikut kod yang diprogramkan. Ini membolehkan profil 3D yang kompleks digiling secara automatik.
- - Operasi pengisaran biasa termasuk pengisaran silinder (permukaan luaran atau dalaman), pengisaran permukaan (permukaan rata), pengisaran tanpa pusat dan pengisaran profil.
- - Bahagian yang dibuat dengan mesin CNC pengisaran memerlukan ketepatan dan kemasan permukaan yang sangat tinggi. Ia selalunya merupakan komponen mekanikal yang tepat seperti aci sesondol, galas bebola, gear.
- - Industri yang menggunakan pengisaran CNC termasuk automotif, aeroangkasa, perubatan dan pembuatan am di mana toleransi yang ketat adalah kritikal.
- - Kelebihan berbanding pengisaran konvensional termasuk ketepatan yang boleh diulang, kawalan berbilang paksi dan keupayaan untuk mengisar kontur dan profil kompleks tanpa pengawasan.
Jadi secara ringkasnya, mesin CNC pengisar membentuk bahagian logam dengan tepat melalui pemesinan roda kasar automatik yang dikawal oleh sistem kawalan berangka komputer.
10. Berikut adalah perkara utama tentang Mesin CNC dengan Penukaran Alat Automatik:
- - Ia mempunyai magasin/karusel alat yang menyimpan pelbagai alat seperti gerudi, pengisar, penghala dll. bersebelahan dengan ruang kerja mesin.
- - Penukar alat automatik membolehkan penggantian alat yang cepat dan automatik mengikut keperluan semasa proses pemesinan CNC tanpa campur tangan manual.
- - Ini meningkatkan produktiviti dengan ketara dengan meminimumkan masa tanpa pemotongan berbanding pertukaran alat manual. Bahagian kompleks yang memerlukan pelbagai alat boleh dimesin tanpa menghentikan proses.
- - Alat diambil/ditukar secara robotik dari magazin dan dipasang pada gelendong menggunakan lengan penukaran alat automatik di bawah kawalan CNC.
- - Ia meningkatkan kapasiti bawaan alat mesin melangkaui satu alat sahaja, membolehkan pemesinan bahagian yang lebih kompleks tanpa perlu memuatkan semula alat secara manual.
- - Peralatan yang rosak atau haus boleh diganti dengan segera tanpa menghentikan keseluruhan pengeluaran. Ini meningkatkan kebolehpercayaan dan masa operasi.
- - Penentukuran alat automatik juga mungkin dilakukan untuk memastikan ketepatan geometri selepas setiap perubahan.
- - Ia menggerakkan pemesinan CNC ke arah pengeluaran pemadaman lampu/tanpa pemandu yang lebih cekap dengan intervensi manusia yang minimum.
Jadi secara ringkasnya, penukaran alat automatik meningkatkan fleksibiliti dan produktiviti mesin CNC.
Masa siaran: 8 Dis-2023
