10 Llojet e Makinave CNC

Çfarë është një makinë CNC?

Një makinë CNC është një makinë që mund të kontrollohet nga një program kompjuterik. Ajo mund të kryejë automatikisht detyra të ndryshme komplekse përpunimi sipas programeve të paracaktuara të përpunimit. CNC është shkurtimi i "Computer Numerical Control", që do të thotë kontroll numerik kompjuterik.

Përpunimi CNC është një proces prodhimi zbritës që përdor makineri të kontrolluara nga kompjuteri për të hequr materialin e copës së punës për të prodhuar pjesë. Normalisht, makineritë CNC planifikojnë automatikisht rrugën e përpunimit bazuar në modelin tredimensional CAD dhe kontrollojnë mjetin për të prerë përgjatë rrugës për të arritur formën e pjesës.

Ky artikull do të prezantojë llojet e ndryshme të makinave CNC dhe mënyrën e funksionimit të tyre.

1. Makinë CNC me ruter

Një makinë CNC me ruter është si një frezë CNC, por përdoret përgjithësisht për përpunimin e materialeve më të buta dhe zakonisht është më pak e saktë se frezat CNC. Frezat CNC janë të njohura për aftësinë e tyre për të përdorur kontrollin numerik të kompjuterit për të drejtuar shtigjet e boshtit dhe të makinerisë për të projektuar dhe formësuar materiale si druri, çeliku, shkuma, kompozitet, alumini dhe plastika.

Ruterat CNC zakonisht përbëhen nga motorë hapës, drejtues hapash, një bazë mekanike, një bosht, kontrollues dhe një furnizim me energji. Ruterat CNC ndihmojnë në uljen e mbeturinave, rritjen e produktivitetit dhe saktësisë, si dhe prodhimin e produkteve më shpejt.

2. Makinë shpimi CNC

 Një makinë shpimi CNC përdoret për proceset e përpunimit që kërkojnë prodhimin e vrimave cilindrike në një copë pune përmes shpimit. Ajo përdor maja shpimi rrotulluese, dizajni i të cilave lejon që metali i mbetur, i njohur si copa, të bjerë larg nga copa e punës gjatë bërjes së vrimave.

Ekzistojnë disa lloje të zakonshme majash shpimi që mund të përdoren me një makinë shpimi CNC, secila e përshtatshme për aplikime të ndryshme. Llojet përfshijnë maja shpimi me pika për hapjen e vrimave, maja shpimi me majë për shpimin e vrimave të thella, maja shpimi me vidë për vrima precize dhe maja shpimi me mbërthim për përfundimin e vrimave në madhësinë e dëshiruar.

Ashtu si makinat e tjera CNC, një makinë shpimi CNC përdor kontroll numerik kompjuterik për të automatizuar procesin e shpimit. Ai drejton vendndodhjet e majave të shpimit dhe modelet e lëvizjes sipas shtigjeve të programuara të mjeteve. Kjo lejon shpimin preciz të vrimave të shumëfishta në një copë pune me saktësi dhe përsëritshmëri. Makinat shpuese CNC janë të dobishme kur vëllime të mëdha pjesësh kanë nevojë për modele ose madhësi identike vrimash të prodhuara përmes proceseve të automatizuara të shpimit.

3. Makinë CNC për torno

Një makinë torno CNC përdoret për proceset e përpunimit që përfshijnë tornimin ose formësimin e pjesëve të punës që rrotullohen. Ajo përdor mjete prerëse me një pikë të vetme, dizajni i të cilave ndryshon në bazë të aplikimit të veçantë të tornimit, siç janë përpunimi i ashpër, përfundimi, veshja, filetimi, formimi, nënprerja, ndarja dhe bërja e brazdave.

Makina CNC me torno automatizon procesin e tornimit nëpërmjet kontrollit numerik kompjuterik. Ajo drejton vendndodhjet dhe lëvizjet e mjeteve prerëse sipas shtigjeve të programuara të mjeteve. Kjo lejon që format dhe gjeometritë komplekse të prodhohen nga copa cilindrike të punës me saktësi dhe përsëritshmëri.

Ekzistojnë lloje të ndryshme të tornove CNC të përshtatshme për aplikime të ndryshme. Llojet e zakonshme përfshijnë torno me kullë të përshtatshme për prodhim masiv me ndërrim automatik të mjeteve, torno me motor për tornim për qëllime të përgjithshme dhe torno me qëllime të veçanta të projektuara për gjeometri ose materiale specifike.

Procesi i tornimit CNC rrit produktivitetin në krahasim me tornot manuale duke mundësuar funksionimin pa personel dhe prodhimin e pjesëve të shumëfishta sipas specifikimeve të sakta. Makinat CNC të tornimit janë veçanërisht të dobishme në industrinë e automobilave, hapësirës ajrore dhe prodhimit preciz, ku një numër i madh i komponentëve të tornuar duhet të përpunohen me saktësi dhe efikasitet.

4. Makinë CNC me 5 boshte

Një makinë CNC me 5 akse rrit aftësitë e makinave tradicionale të frezimit me 3 akse duke shtuar dy akse shtesë rrotulluese, duke mundësuar përpunimin e gjeometrive komplekse me një shtrëngim të vetëm.

Përveç tre boshteve lineare (X, Y, Z) për pozicionimin e mjetit prerës, një makinë CNC me 5 boshte përfshin ose dy akse shtesë rrotulluese në boshtin prerës ose një tavolinë animi/rrotulluese. Kjo ofron dy shkallë të tjera lirie për pozicionimin e pjesës së punës.

Duke anuar dhe rrotulluar pajisjen mbajtëse të punës (tavolinën e prerjes), makina me 5 boshte i lejon mjetit prerës të hyjë dhe të përpunojë pesë faqe të një copë pune prizmatike në kënde 90 gradë pa pasur nevojë të rivendosë copën e punës midis operacioneve.

Dy boshtet shtesë rrotulluese (zakonisht të quajtura boshti A dhe boshti C) përmirësojnë ndjeshëm efikasitetin e përpunimit duke eliminuar nevojën për shtrëngime dhe konfigurime të shumëfishta. Gjeometritë komplekse si format e skalitura mund të përpunohen plotësisht me një shtrëngim të vetëm në një makinë CNC me 5 boshte.

Gjen zbatime të gjera në industrinë ajrore, të matricës/formës dhe mjekësore, ku pjesët komplekse janë të zakonshme. Përpunimi CNC me 5 boshte përdoret shpesh edhe për skalitje për shkak të aftësisë së tij për të përpunuar sipërfaqe me formë të lirë.

5. Makinë CNC për frezim

Një makinë CNC me frezë përdor mjete prerëse shumëpikëshe rrotulluese për të formuar dhe përpunuar me saktësi pjesët e punës. Mjetet e zakonshme të frezës përfshijnë frezat fundore, frezat helikoidale dhe frezat me hark, të cilat mund të orientohen horizontalisht ose vertikalisht bazuar në aplikimin specifik të frezës.

Makina CNC për Frezim automatizon procesin e frezimit përmes kontrollit numerik kompjuterik. Ajo drejton vendndodhjen e mjetit prerës dhe rrugën e lëvizjes sipas rrugëve të programuara të mjeteve. Kjo mundëson që profile dhe gjeometri komplekse të prodhohen nga lëndët e para ose derdhjet me saktësi dhe përsëritshmëri.

Makinat CNC për frezim, të njohura edhe si makina frezimi ose freza, janë të disponueshme si në orientime horizontale ashtu edhe në ato vertikale. Frezat bazë CNC ofrojnë tre akse lineare lëvizjeje (X, Y, Z), ndërsa modelet më të përparuara përfshijnë akse shtesë rrotulluese për akses më të madh.

Llojet e zakonshme të makinave frezuese CNC përfshijnë frezat manuale për pjesë të vogla, frezat e thjeshta ose vertikale për përpunim të përgjithshëm, frezat universale të përshtatshme për një sërë operacionesh dhe frezat gjithëpërfshirëse që ofrojnë fleksibilitet maksimal përmes katër ose pesë boshteve.

Procesi i frezimit CNC rrit produktivitetin në krahasim me frezimet manuale. Ai lejon prodhimin pa personel dhe në masë të komponentëve të frezuar me toleranca të ngushta. Makineritë CNC të frezimit përdoren gjerësisht në industritë prodhuese për përpunimin e pjesëve nga metalet, plastika, druri, kompozitet dhe më shumë.

6. Makinë CNC për prerje me lazer

 Një makinë CNC për prerje me lazer përdor një lazer me fuqi të lartë për të prerë materiale duke i shkrirë, djegur ose avulluar ato. Kjo lejon prerjen precize të modeleve dhe profileve të ndërlikuara.

Llojet kryesore të lazerit industrial të përdorur në makinat prerëse me lazer përfshijnë:

- Lazerë CO2: Një nga lazerët më të zakonshëm të gazit që përdorin një përzierje gazi dioksid karboni. I përshtatshëm për prerjen e jometaleve si druri, plastika, tekstilet. Mund të presë edhe disa çelikë të butë.

- Lazerë në gjendje të ngurtë: Zakonisht lazerë Yttrium Aluminum Garnet (YAG) që përdorin Neodymium si element aktiv. Më të fuqishëm se lazerët CO2 dhe të aftë për të prerë metale më të trasha dhe më të forta.

- Lazerë me fibra: Një lloj më i ri lazeri në gjendje të ngurtë me cilësi superiore të rrezes. Shumë efikas për aplikime precize të prerjes së metaleve.

Makinat CNC për prerje me lazer drejtojnë rrezen e lazerit sipas shtigjeve të programuara të mjeteve duke përdorur gantrie xy dhe kontroll CNC. Madhësitë e zakonshme të punës variojnë nga makinat e tavolinës deri te makinat me format të madh.

Lazeri siguron një prerje të pastër me saktësi të lartë dhe zonë minimale të prekur nga nxehtësia. Ai lejon prerje të ndërlikuara të një game të gjerë materialesh. Prerja me lazer përdoret gjerësisht në prodhim, prototipim dhe industrinë automobilistike/aerohapësinore.

7. Makinë CNC për prerje plazme

Një makinë CNC për prerjen e plazmës përdor një pishtar plazme për të prerë materiale përçuese elektrike. Funksionon duke kaluar një gaz me shpejtësi të lartë, siç është oksigjeni ose ajri, përmes një gryke dhe duke formuar një hark elektrik nën pishtar që jonizon gazin në një rrjedhë plazme përçuese.

Rrjedha e plazmës më pas transferon nxehtësinë dhe energjinë elektrike në materialin e copës së punës, duke e prerë atë me anë të shkrirjes dhe avullimit. Materialet e zakonshme të prera në makinat e prerjes me plazmë përfshijnë çelikun, çelikun inox, aluminin, bronzin dhe bakrin.

Në një makinë prerëse plazme CNC, pishtari i plazmës kontrollohet nga sistemi CNC sipas shtigjeve të programuara të mjeteve. Kjo lejon prerje precize të kontrolluar nga kompjuteri të formave komplekse 2D dhe 3D nga metali.

Karakteristikat kryesore të makinave CNC për prerjen me plazmë përfshijnë aftësinë për të prerë materiale me pllaka të trasha, cilësi të mirë prerjeje me zona minimale të prekura nga nxehtësia dhe shpejtësi të lartë prerjeje. Ato janë të përshtatshme për aplikime prodhimi, mirëmbajtjeje dhe riparimi.

Sistemi CNC ofron prerje të automatizuara dhe të përsëritshme dhe lejon funksionimin pa personel. Prerja me plazmë përdoret gjerësisht në industri të tilla si automobilistika, prodhimi, ndërtimi i anijeve dhe ndërtimi për prerjen, prerjen e pjerrët dhe gdhendjen e pjesëve dhe komponentëve metalikë.

8. Makinë CNC me shkarkim elektrik

Një makinë CNC me shkarkim elektrik, e njohur edhe si EDM (përpunim me shkarkim elektrik) ose makinë CNC me erozion me shkëndija, përdor procesin termoelektrik të shkëndijave elektrike për të prerë materiale përçuese elektrike.

Funksionon duke përdorur shkëndija elektrike të prodhuara nëpërmjet një ndryshimi tensioni midis dy elektrodave - një elektrodë mjeti dhe materialit të copës së punës - për të konsumuar sasi të vogla materiali nëpërmjet shkrirjes dhe avullimit. Uji i deionizuar përdoret për të larguar mbeturinat.

Në një makinë EDM CNC, elektroda e mjetit është e lidhur me sistemin CNC dhe pozicionohet e kontrollohet saktësisht sipas shtigjeve të programuara të mjeteve. Kjo lejon që forma komplekse 3D të përpunohen nga metale dhe aliazhe të forta që janë të vështira për t'u prerë me metoda tradicionale.

Disa avantazhe kryesore të makinave EDM CNC përfshijnë aftësinë për të përpunuar materiale shumë të forta, për të prodhuar pjesë me saktësi dhe përfundime sipërfaqësore shumë të larta, si dhe për të prerë zgavra dhe profile të brendshme komplekse.

Zbatimet e zakonshme përfshijnë kallëpe, matrica, komponentë hapësinorë dhe implante kirurgjikale për shkak se procesi është pa kontakt dhe gjeneron forca minimale mekanike në pjesën e punës. Makineritë EDM CNC janë të përshtatshme për prodhimin me vëllim të ulët të pjesëve komplekse.

9. Ja pikat kryesore rreth një makine CNC për bluarje:

1. - Një makinë CNC bluarëse përdor një rrotë gërryese rrotulluese për të prerë dhe formësuar pjesët metalike përmes procesit mekanik të gërryerjes.
2. - Rrota gërryese, zakonisht e bërë nga diamante ose CBN (nitrit kub i borit), heq copat e vogla të metalit kur vihet në kontakt me pjesën e punës. Nevojitet kontroll i saktë për të arritur toleranca të rrepta.
3. - Në një makinë bluarëse CNC, rrota bluarëse dhe pjesa e punës pozicionohen dhe lëvizin me saktësi nga sistemi CNC sipas një kodi të programuar. Kjo mundëson që profilet komplekse 3D të bluhen automatikisht.
4. - Operacionet e zakonshme të bluarjes përfshijnë bluarjen cilindrike (sipërfaqe të jashtme ose të brendshme), bluarjen sipërfaqësore (sipërfaqe të sheshta), bluarjen pa qendër dhe bluarjen e profileve.
5. - Pjesët e prodhuara me makina CNC për bluarje kërkojnë saktësi dhe sipërfaqe shumë të lartë. Ato shpesh janë komponentë mekanikë precizë si boshtet me kamë, kushinetat me sfera, ingranazhet.
6. - Industritë që përdorin bluarjen CNC përfshijnë prodhimin e automobilave, hapësirës ajrore, mjekësisë dhe të përgjithshëm, ku tolerancat e ngushta janë kritike.
7. - Përparësitë ndaj bluarjes konvencionale përfshijnë saktësi të përsëritshme, kontroll shumë-aksor dhe aftësinë për të bluar konturet dhe profilet komplekse pa mbikëqyrje.

Pra, në përmbledhje, një makinë CNC bluarëse i jep formë me saktësi pjesëve metalike përmes përpunimit automatik të rrotës gërryese të kontrolluar nga një sistem kontrolli numerik kompjuterik.

10. Ja pikat kryesore rreth një makine CNC me ndërrim automatik të veglave:

1. - Ka një depo/karusel veglash që mban vegla të shumta si trapanë, freza, freza etj., ngjitur me hapësirën e punës së makinës.
2. - Ndërruesi automatik i mjeteve lejon zëvendësimin e shpejtë dhe automatik të mjeteve sipas nevojës gjatë procesit të përpunimit CNC pa ndërhyrje manuale.
3. - Kjo përmirëson ndjeshëm produktivitetin duke minimizuar kohën pa prerje krahasuar me ndërrimin manual të mjeteve. Pjesët komplekse që kërkojnë mjete të shumta mund të përpunohen pa ndaluar procesin.
4. - Mjetet merren/shkëmbehen në mënyrë robotike nga karikatori dhe montohen në bosht duke përdorur një krah automatik ndërrimi mjetesh nën kontrollin CNC.
5. - Rrit kapacitetin mbajtës të mjeteve të makinës përtej një mjeti të vetëm, duke lejuar përpunimin e pjesëve më komplekse pa i ringarkuar mjetet manualisht.
6. - Veglat e prishura ose të konsumuara mund të zëvendësohen menjëherë pa ndaluar të gjithë prodhimin. Kjo përmirëson besueshmërinë dhe kohën e funksionimit.
7. - Kalibrimi automatik i mjetit mund të jetë gjithashtu i mundur për të siguruar saktësinë gjeometrike pas çdo ndryshimi.
8. - E çon përpunimin CNC drejt një prodhimi më efikas me fikje dritash/pa personel me ndërhyrje minimale njerëzore.

Pra, në përmbledhje, ndërrimi automatik i mjeteve përmirëson fleksibilitetin dhe produktivitetin e makinave CNC.