De term CNC staat voor 'computer numerical control' en CNC-bewerking wordt gedefinieerd als een subtractief productieproces dat doorgaans computergestuurd en met behulp van gereedschapsmachines lagen materiaal van een stuk materiaal (een werkstuk) verwijdert en een op maat gemaakt onderdeel produceert.
Het proces is toepasbaar op uiteenlopende materialen, zoals metaal, kunststof, hout, glas, schuim en composieten. Het wordt in uiteenlopende industrieën toegepast, bijvoorbeeld bij grootschalige CNC-bewerking en CNC-afwerking van onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart.
Kenmerken van CNC-bewerking
01. Hoge mate van automatisering en zeer hoge productie-efficiëntie. Met uitzondering van het klemmen van de plaat, kunnen alle andere bewerkingen worden uitgevoerd door CNC-bewerkingsmachines. In combinatie met automatisch laden en lossen vormt het een basiscomponent van een onbemande fabriek.
CNC-bewerking vermindert de arbeid van de operator, verbetert de werkomstandigheden, elimineert markeren, meervoudig klemmen en positioneren, inspectie en andere processen en hulpbewerkingen en verbetert effectief de productie-efficiëntie.
02. Aanpasbaarheid aan CNC-bewerkingsobjecten. Bij het wisselen van het bewerkingsobject is, naast het wijzigen van het gereedschap en het aanpassen van de klemmethode, alleen herprogrammering nodig zonder verdere ingewikkelde aanpassingen, wat de productievoorbereidingscyclus verkort.
03. Hoge verwerkingsprecisie en stabiele kwaliteit. De maatnauwkeurigheid van de verwerking ligt tussen d0,005 en 0,01 mm, wat niet wordt beïnvloed door de complexiteit van de onderdelen, omdat de meeste bewerkingen automatisch door de machine worden uitgevoerd. Hierdoor wordt de grootte van serieonderdelen vergroot en worden positiedetectiesystemen ook gebruikt op precisiegestuurde bewerkingsmachines, wat de nauwkeurigheid van precisie CNC-bewerking verder verbetert.
04. CNC-bewerking heeft twee hoofdkenmerken: ten eerste kan het de verwerkingsnauwkeurigheid aanzienlijk verbeteren, inclusief de nauwkeurigheid van de verwerkingskwaliteit en de nauwkeurigheid van verwerkingstijdfouten; ten tweede kan de herhaalbaarheid van de verwerkingskwaliteit de verwerkingskwaliteit stabiliseren en de kwaliteit van de verwerkte onderdelen behouden.
CNC-bewerkingstechnologie en toepassingsgebied:
Afhankelijk van het materiaal en de eisen van het te bewerken werkstuk kunnen verschillende bewerkingsmethoden worden geselecteerd. Inzicht in gangbare bewerkingsmethoden en hun toepassingsgebied stelt ons in staat de meest geschikte bewerkingsmethode te vinden.
Draaien
De methode voor het bewerken van onderdelen met behulp van draaibanken wordt gezamenlijk draaien genoemd. Met behulp van vormdraaigereedschappen kunnen ook roterende, gebogen oppervlakken worden bewerkt tijdens dwarsdoorsnede. Draaien kan ook worden gebruikt voor het bewerken van draadoppervlakken, kopvlakken, excentrische assen, enz.
De draainauwkeurigheid ligt doorgaans tussen IT11 en IT6 en de oppervlakteruwheid tussen 12,5 en 0,8 μm. Bij fijndraaien kan de nauwkeurigheid IT6 tot IT5 bereiken en de ruwheid 0,4 tot 0,1 μm. De productiviteit van het draaiproces is hoog, het snijproces verloopt relatief soepel en de gereedschappen zijn relatief eenvoudig.
Toepassingsgebied: boren van centergaten, boren, ruimen, tappen, cilindrisch draaien, kotteren, draaien van kopse kanten, draaien van groeven, draaien van gevormde oppervlakken, draaien van conische oppervlakken, kartelen en draadsnijden
Frezen
Frezen is een methode waarbij een roterend meersnijdend gereedschap (frees) op een freesmachine wordt gebruikt om het werkstuk te bewerken. De belangrijkste snijbeweging is de rotatie van het gereedschap. Afhankelijk van of de hoofdsnelheid tijdens het frezen gelijk is aan of tegengesteld is aan de voedingsrichting van het werkstuk, wordt er onderscheid gemaakt tussen tegenlopend frezen en tegenlopend frezen.
(1) Naar beneden frezen
De horizontale component van de freeskracht is gelijk aan de voedingsrichting van het werkstuk. Er is meestal een opening tussen de voedingsschroef van de werkstuktafel en de vaste moer. Hierdoor kan de snijkracht er gemakkelijk voor zorgen dat het werkstuk en de werktafel samen naar voren bewegen, waardoor de voedingssnelheid plotseling toeneemt. Dit kan leiden tot messen.
(2) Tegenfrezen
Het kan het bewegingsverschijnsel vermijden dat optreedt tijdens meelopend frezen. Tijdens meelopend frezen neemt de snijdikte geleidelijk toe vanaf nul, waardoor de snijkant begint te knellen en te glijden op het bewerkte snijvlak, wat de gereedschapsslijtage versnelt.
Toepassingsgebied: Vlakfrezen, trapfrezen, groeffrezen, vlakfrezen, spiraalgroeffrezen, tandwielfrezen, verspanen
Plannen
Met schaafbewerking wordt in het algemeen een bewerkingsmethode bedoeld waarbij een schaafmachine een lineaire heen-en-weergaande beweging maakt ten opzichte van het werkstuk op de schaafmachine om overtollig materiaal te verwijderen.
De schaafnauwkeurigheid kan over het algemeen IT8-IT7 bereiken, de oppervlakteruwheid is Ra6,3-1,6 μm, de schaafvlakheid kan 0,02/1000 bereiken en de oppervlakteruwheid is 0,8-0,4 μm, wat superieur is voor de verwerking van grote gietstukken.
Toepassingsgebied: schaven van vlakke oppervlakken, schaven van verticale oppervlakken, schaven van traptreden, schaven van rechte groeven, schaven van afschuiningen, schaven van zwaluwstaartgroeven, schaven van D-groeven, schaven van V-groeven, schaven van gebogen oppervlakken, schaven van spiebanen in gaten, schaven van tandheugels, schaven van samengestelde oppervlakken
Slijpen
Slijpen is een methode om het oppervlak van een werkstuk te bewerken met een slijpmachine met behulp van een kunstmatig slijpwiel met hoge hardheid (slijpschijf) als gereedschap. De belangrijkste beweging is de rotatie van het slijpwiel.
De slijpnauwkeurigheid kan IT6-IT4 bereiken en de oppervlakteruwheid Ra kan 1,25-0,01 μm of zelfs 0,1-0,008 μm bereiken. Een ander kenmerk van slijpen is dat het geharde metalen kan verwerken, wat tot de afwerking behoort en daarom vaak wordt gebruikt als laatste bewerkingsstap. Afhankelijk van de verschillende functies kan slijpen ook worden onderverdeeld in cilindrisch slijpen, inwendig gat slijpen, vlak slijpen, enz.
Toepassingsgebied: rondslijpen, inwendig rondslijpen, vlakslijpen, vormslijpen, schroefdraadslijpen, tandwielslijpen
Boren
Het bewerken van verschillende interne gaten op een boormachine wordt boren genoemd en is de meest voorkomende methode van gatbewerking.
De boornauwkeurigheid is laag, doorgaans IT12-IT11, en de oppervlakteruwheid is doorgaans Ra5,0-6,3 μm. Na het boren worden vergroting en ruimen vaak gebruikt voor semi-nabewerking en afwerking. De nauwkeurigheid van het ruimen is doorgaans IT9-IT6 en de oppervlakteruwheid is Ra1,6-0,4 μm.
Toepassingsgebied: boren, ruimen, ruimen, tappen, strontiumgaten, schrapen van oppervlakken
Saaie verwerking
Boren is een bewerkingsmethode waarbij een boormachine wordt gebruikt om de diameter van bestaande gaten te vergroten en de kwaliteit te verbeteren. Boren is voornamelijk gebaseerd op de roterende beweging van het boorgereedschap.
De nauwkeurigheid van het boorproces is hoog, over het algemeen IT9-IT7, en de oppervlakteruwheid is Ra6,3-0,8 mm, maar de productie-efficiëntie van het boorproces is laag.
Toepassingsgebied: zeer nauwkeurige gatbewerking, afwerking van meerdere gaten
Bewerking van het tandoppervlak
Methoden voor het bewerken van het tandoppervlak kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: vormmethoden en generatiemethoden.
De machine die gebruikt wordt om het tandoppervlak te bewerken met de vormmethode is over het algemeen een gewone freesmachine, en het gereedschap is een vormfrees. Deze frees vereist twee eenvoudige vormbewegingen: een roterende beweging en een lineaire beweging van het gereedschap. Veelgebruikte machines voor het bewerken van tandoppervlakken met de generatiemethode zijn tandwielfreesmachines, tandwielvormmachines, enz.
Toepassingsgebied: tandwielen e.d.
Complexe oppervlaktebewerking
Voor het snijden van driedimensionale gebogen oppervlakken worden hoofdzakelijk kopieerfrees- en CNC-freesmethoden of speciale bewerkingsmethoden gebruikt.
Toepassingsgebied: componenten met complexe gebogen oppervlakken
EDM
Bij vonkbewerking wordt gebruikgemaakt van de hoge temperatuur die ontstaat door de directe vonkontlading tussen de elektrode van het gereedschap en de elektrode van het werkstuk. Hierdoor wordt het oppervlaktemateriaal van het werkstuk geërodeerd en kan er machinale bewerking plaatsvinden.
Toepassingsgebied:
① Verwerking van harde, brosse, taaie, zachte en hoogsmeltende geleidende materialen;
2. Verwerking van halfgeleidermaterialen en niet-geleidende materialen;
③Verwerken van verschillende soorten gaten, gebogen gaten en microgaten;
④Het bewerken van verschillende driedimensionale gebogen oppervlakteholtes, zoals de vormkamers van smeedmallen, spuitgietmallen en kunststofmallen;
5 Gebruikt voor snijden, snijden, oppervlakteversterking, graveren, bedrukken van naamplaatjes en markeringen, enz.
Elektrochemische bewerking
Elektrochemisch bewerken is een methode die gebruikmaakt van het elektrochemische principe van anodische oplossing van metaal in de elektrolyt om het werkstuk vorm te geven.
Het werkstuk is aangesloten op de positieve pool van de gelijkstroomvoeding, het gereedschap is aangesloten op de negatieve pool en er wordt een kleine opening (0,1 mm~0,8 mm) tussen de twee polen aangehouden. De elektrolyt stroomt met een bepaalde druk (0,5 MPa~2,5 MPa) met hoge snelheid (15 m/s~60 m/s) door de opening tussen de twee polen.
Toepassingsgebied: bewerken van gaten, holtes, complexe profielen, diepe gaten met een kleine diameter, trekken, ontbramen, graveren, etc.
laserbewerking
De laserbewerking van het werkstuk wordt voltooid door een laserbewerkingsmachine. Laserbewerkingsmachines bestaan meestal uit lasers, voedingen, optische systemen en mechanische systemen.
Toepassingsgebied: Draadtrekmatrijzen voor diamant, lagers van horloge-edelstenen, poreuze huiden van divergente luchtgekoelde stansplaten, het aanbrengen van kleine gaten in motorinjectoren, bladen van vliegtuigmotoren, etc. en het snijden van diverse metalen en niet-metalen materialen.
Ultrasoon bewerken
Ultrasoon bewerken is een methode waarbij trillingen van de gereedschapskop met een ultrasone frequentie (16 kHz ~ 25 kHz) worden toegepast om zwevende schuurdeeltjes in de werkvloeistof te laten botsen. Deze schuurdeeltjes botsen op het oppervlak van het werkstuk en polijsten het om het werkstuk te bewerken.
Toepassingsgebied: moeilijk te snijden materialen
Belangrijkste toepassingsindustrieën
Door middel van CNC-bewerking bewerkte onderdelen hebben over het algemeen een hoge precisie. CNC-bewerkte onderdelen worden dan ook voornamelijk gebruikt in de volgende sectoren:
Lucht- en ruimtevaart
In de lucht- en ruimtevaart zijn onderdelen nodig die een hoge precisie en herhaalbaarheid hebben. Denk bijvoorbeeld aan turbinebladen in motoren, gereedschappen voor de productie van andere onderdelen en zelfs verbrandingskamers voor raketmotoren.
Automobiel- en machinebouw
De auto-industrie vereist de productie van zeer nauwkeurige mallen voor het gieten van onderdelen (zoals motorophangingen) of het bewerken van onderdelen met hoge toleranties (zoals zuigers). De portaalmachine giet kleimodules die worden gebruikt in de ontwerpfase van de auto.
Militaire industrie
De militaire industrie maakt gebruik van zeer precieze componenten met strenge tolerantie-eisen, zoals onderdelen voor raketten, kanonlopen, enzovoort. Alle bewerkte componenten in de militaire industrie profiteren van de precisie en snelheid van CNC-machines.
medisch
Medische implantaten worden vaak ontworpen om te passen bij de vorm van menselijke organen en moeten worden vervaardigd uit geavanceerde legeringen. Omdat geen enkele handmatige machine dergelijke vormen kan produceren, worden CNC-machines een noodzaak.
energie
De energiesector omvat alle technische gebieden, van stoomturbines tot geavanceerde technologieën zoals kernfusie. Stoomturbines vereisen uiterst precieze turbinebladen om het evenwicht in de turbine te behouden. De vorm van de R&D-plasmasuppressieholte bij kernfusie is zeer complex, gemaakt van geavanceerde materialen en vereist ondersteuning door CNC-machines.
De mechanische bewerking heeft zich tot op de dag van vandaag ontwikkeld en, naarmate de marktbehoeften evolueerden, zijn er diverse bewerkingstechnieken ontwikkeld. Bij de keuze van een bewerkingsproces kunt u rekening houden met veel aspecten, zoals de oppervlaktevorm van het werkstuk, maatnauwkeurigheid, positienauwkeurigheid, oppervlakteruwheid, enzovoort.
Alleen door het kiezen van het meest geschikte proces kunnen we met een minimale investering de kwaliteit en verwerkingsefficiëntie van het werkstuk garanderen en de gegenereerde voordelen maximaliseren.
Plaatsingstijd: 18-01-2024