Precision Machining mangrupikeun prosés pikeun ngaluarkeun bahan tina bahan padamelan salami ngayakeun bérés toleransi caket. Mesin presisi ngagaduhan seueur jinis, kalebet panggilingan, péngkolan sareng mesin debit listrik. Mesin presisi ayeuna umumna dikontrol nganggo Computer Numerical Controls (CNC).
Ampir kabéh produk logam nganggo mesin presisi, sapertos seueur bahan sanés sapertos palastik sareng kai. Mesin ieu dioperasikeun ku masinis khusus sareng terlatih. Supados alat motong pikeun ngalaksanakeun padamelanna, éta kedah dialihkeun ka arah anu ditetepkeun pikeun motong anu leres. Gerakan primér ieu disebat "kagancangan motong." Bahan padamelana ogé tiasa dipindahkeun, katelah gerak sékundér tina "pakan." Babarengan, gerakan ieu sareng seukeutna alat motong ngamungkinkeun mesin presisi pikeun beroperasi.
Mesin presisi kualitas ngabutuhkeun kamampuan nuturkeun blueprints anu khusus dilakukeun ku program CAD (desain dibantuan komputer) atanapi program CAM (manufaktur berbantuan komputer) sapertos AutoCAD sareng TurboCAD. Parangkat lunak éta tiasa ngabantosan ngahasilkeun diagram anu rumit, 3-diménsi atanapi garis besar anu diperyogikeun pikeun ngadamel alat, mesin atanapi obyék. Cetak biru ieu kedah dipatuhan kalayan jéntré pisan pikeun mastikeun yén produk ngajaga integritas na. Nalika kaseueuran perusahaan mesin presisi damel sareng sababaraha bentuk program CAD / CAM, aranjeunna tetep damel sering nganggo sketsa anu digambar tangan dina tahapan awal desain.
Mesin presisi dianggo dina sababaraha bahan kalebet waja, perunggu, grafit, kaca sareng plastik pikeun sawatara ngaran. Gumantung kana ukuran proyék sareng bahan anu badé dianggo, sababaraha alat mesin presisi bakal dianggo. Sagala kombinasi mesin bubut, mesin panggilingan, mesin bor, mesin ragaji sareng coét, bahkan robotika gancang-gancang ogé tiasa dianggo. Industri aerospace tiasa nganggo mesin gancang, sedengkeun industri pembuatan alat-alat kayas tiasa ngagunakeun prosés ét-poto kimia sareng prosés panggilingan. Geuningan tina ngaji, atanapi jumlah khusus tina barang anu khusus, tiasa jumlahna rébuan, atanapi ngan ukur sababaraha. Mesin presisi sering meryogikeun pamrograman alat CNC anu hartosna komputer dikawasa sacara numerik. Alat CNC ngamungkinkeun diménsi anu tepat pikeun dituturkeun sapanjang ngajalankeun produk.
Ngagilingan mangrupikeun prosés mesin pikeun ngagunakeun cutter rotary pikeun ngaluarkeun bahan tina bahan padamelan ku majukeun (atanapi tuang) cutter kana bahan damel dina arah anu tangtu. Cutter ogé bisa dicekel dina sudut relatif ka sumbu alat. Panggilingan nutupan rupa-rupa operasi sareng mesin anu béda, dina skala tina bagéan individu leutik dugi ka operasi panggilingan geng tugas beurat. Mangrupikeun salah sahiji prosés anu paling umum dianggo pikeun mésér bagian khusus pikeun kasabaran anu tepat.
Panggilingan tiasa dilakukeun ku seueur alat-alat mesin. Kelas asli pakakas mesin pikeun panggilingan nyaéta mesin panggilingan (sering disebut panggilingan). Saatos munculna kontrol numerik komputer (CNC), mesin panggilingan janten pusat mesin: mesin panggilingan ditambah ku alat alat otomatis, majalah alat atanapi karusel, kamampuan CNC, sistem coolant, sareng kandang. Pusat panggilingan umumna diklasifikasikeun salaku pusat mesin nangtung (VMCs) atanapi pusat mesin horizontal (HMCs).
Integrasi panggilingan kana lingkungan ngarobah, sareng sabalikna, dimimitian ku alat langsung pikeun bubut sareng panggunaan pabrik sakalian pikeun operasi muter. Ieu nyababkeun kelas alat mesin énggal, mesin multitasking (MTM), anu didamel tujuanna pikeun mempermudah panggilingan sareng ngarobah kana amplop damel anu sami.
Pikeun insinyur desain, tim R&D, sareng pabrik anu gumantung kana bagian sumber, mesin CNC presisi ngamungkinkeun nyiptakeun bagian-bagian rumit tanpa pamrosésan tambihan. Nyatana, mesin CNC presisi sering ngamungkinkeun bagian-bagian réngsé dilakukeun dina mesin tunggal.
Prosés mesin ngaleungitkeun bahan sareng ngagunakeun rupa-rupa alat motong pikeun nyiptakeun desain bagian anu pamungkas, sareng sering rumit. Tingkat presisi ditingkatkeun ngalangkungan panggunaan kontrol numerik komputer (CNC), anu dianggo pikeun ngajadikeun otomatis kadali alat-alat mesin.
Peran "CNC" dina mesin presisi
Ngagunakeun paréntah pamrograman anu dikodekan, mesin presisi CNC ngamungkinkeun hiji bahan damel dipotong sareng dibentuk janten spésifikasi tanpa intervensi manual ku operator mesin.
Nyandak modél desain dibantuan komputer (CAD) anu disayogikeun ku palanggan, hiji mékanis ahli nganggo perangkat lunak manufaktur dibantuan komputer (CAM) pikeun nyiptakeun pitunjuk pikeun mésér bagian éta. Dumasar kana modél CAD, parangkat lunak nangtoskeun jalur alat naon anu diperyogikeun sareng ngahasilkeun kode pamrograman anu nyarios ka mesin:
■ Naon RPM anu leres sareng tingkat pakanana
■ Iraha sareng dimana mindahkeun alat sareng / atanapi bahan padamelan
■ Kumaha jero pikeun motong
■ Iraha nerapkeun coolant
■ Faktor sanés anu aya hubunganana sareng kagancangan, tingkat pakan, sareng koordinasi
Kontroler CNC teras nganggo kode pamrograman pikeun ngendalikeun, ngajadikeun otomatis, sareng ngawas gerakan mesin.
Kiwari, CNC mangrupikeun fitur internal tina rupa-rupa alat, tina mesin bubut, pabrik, sareng router kana kawat EDM (mesin debit listrik), laser, sareng mesin motong plasma. Salaku tambahan kana prosés prosés mesin sareng ningkatkeun presisi, CNC ngaleungitkeun tugas manual sareng ngabébaskeun masinis pikeun ngawas sababaraha mesin dina waktos anu sami.
Salaku tambahan, sakali jalur alat parantos dirarancang sareng mesin diprogram, éta tiasa ngajalankeun bagian sababaraha kali. Ieu nyayogikeun tingkat luhur katepatan sareng kaulangan, anu dina gilirannana ngajantenkeun prosés na mahal pisan sareng diskalakeun.
Bahan anu di mesin
Sababaraha logam anu ilahar di mesin kaasup aluminium, kuningan, gangsa, tambaga, waja, titanium, sareng seng. Salaku tambahan, kai, busa, fiberglass, sareng plastik sapertos polipropilén ogé tiasa dimesin.
Nyatana, sakitar bahan naon waé anu tiasa dianggo kalayan presisi mesin CNC - tangtosna, gumantung kana aplikasi sareng sarat na.
Sababaraha kaunggulan tina mesin CNC presisi
Kanggo kaseueuran bagian-bagian alit sareng komponenana anu dianggo dina rupa-rupa produk pabrik, mesin CNC presisi sering janten padika pabrikan pilihan.
Sapertos anu leresna dina sadaya metode motong sareng mesin, bahan anu béda-béda kalakuanana béda, sareng ukuran sareng bentuk komponénna ogé mangaruhan pisan kana prosés. Nanging, sacara umum prosés presisi mesin CNC nawiskeun kaunggulan tibatan metode mésér anu sanés.
Éta sabab mesin CNC sanggup nganteurkeun:
■ Gelar tingkat pajeulitna bagian
■ Toleransi anu ketat, biasana mimitian ti ± 0,0002 "(± 0,00508 mm) dugi ka ± 0,0005" (± 0,0127 mm)
■ Permukaan permukaan anu lancar pisan, kalebet bérés khusus
■ Kabisaulangan, bahkan dina jumlah anu seueur
Sedengkeun mékanis terampil tiasa nganggo mesin bubut manual pikeun ngajantenkeun bagian kualitas dina jumlah 10 atanapi 100, kumaha kajadian nalika anjeun peryogi 1.000 bagian? 10.000 bagian? 100.000 atanapi sajuta bagian?
Kalayan mesin presisi CNC, anjeun tiasa kéngingkeun skala sareng kagancangan anu diperyogikeun pikeun jenis produksi volume tinggi ieu. Salaku tambahan, kaulangan anu luhur tina mesin CNC presisi masihan anjeun bagian anu sadayana sami ti mimiti dugi ka akhir, henteu paduli sabaraha bagian anu anjeun ngahasilkeun.
Aya sababaraha metode anu khusus pikeun mesin CNC, kalebet kawat EDM (mesin debit listrik), mesin aditif, sareng percetakan laser 3D. Salaku conto, kawat EDM nganggo bahan konduktif - ilaharna logam -— sareng debit listrik pikeun ngikis barang damel janten bentuk rumit.
Nanging, didieu urang bakal fokus kana prosés panggilingan sareng péngkolan - dua padika pangurangan anu sayogi seueur sareng sering dianggo pikeun mesin CNC presisi.
Panggilingan vs. péngkolan
Panggilingan mangrupikeun prosés mesin anu ngagunakeun alat motong anu silinder pikeun muterkeun bahan sareng nyiptakeun bentuk. Alat-alat panggilingan, dikenal salaku pabrik atanapi pusat mesin, ngalaksanakeun semesta bagéan géométri bagian kompléks dina sababaraha objék mesin anu panggedéna di mesin.
Karakteristik penting pikeun ngagiling nyaéta bahan damel tetep cicing bari alat motongna diputer. Kalayan kecap séjén, dina ngagiling, alat motong anu muterkeun ngalir ngurilingan bahan damel, anu tetep di tempatkeun dina ranjang.
Ngabuburit nyaéta prosés motong atanapi ngawangun bahan padamel kana alat-alat anu disebut bubut. Ilaharna, mesin bubut muterkeun benda kerja dina sumbu nangtung atanapi horizontal bari alat motong tetep (anu tiasa atanapi henteu tiasa diputer) ngalir sapanjang sumbu anu diprogram.
Alatna henteu tiasa sacara fisik ngurilingan bagian na. Bahanna diputer, ngamungkinkeun alat pikeun ngajalankeun operasi anu parantos diprogram. (Aya sakumpulan lathes di mana alat-alatna muterkeun dina kawat anu dikandung ku spool, Nanging, éta henteu katutup di dieu.)
Dina gilirannana, henteu sapertos panggilingan, bahan damelna muter. Saham bagéan ngahurungkeun spindle bubut sareng alat motong tiasa dihubungi bahan kerja.
Manual vs mesin CNC
Sanaos pabrik sareng mesin bubut sayogi aya dina modél manual, mesin CNC langkung pas pikeun tujuan pabrik bagian alit - nawiskeun kaukur sareng réabilitas kanggo aplikasi anu peryogi produksi volume tinggi bagian kasabaran anu ketat.
Salian maturan mesin 2 sumbu saderhana anu alatna ngalih dina sumbu X sareng Z, alat-alat CNC presisi kalebet modél multi-sumbu anu tiasa dianggo ogé gerak. Ieu kontras sareng mesin bubut dimana bahan damelna diwatesan ku puteran sareng pakakasna bakal ngalih ngadamel géométri anu dipikahoyong.
Konfigurasi multi-sumbu ieu ngamungkinkeun pikeun ngahasilkeun géométri anu langkung rumit dina hiji operasi, tanpa meryogikeun padamelan tambihan ku operator mesin. Ieu henteu ngan ukur mempermudah ngahasilkeun bagian anu rumit, tapi ogé ngirangan atanapi ngaleungitkeun kasempetan kasalahan operator.
Salaku tambahan, panggunaan coolant tekanan tinggi sareng mesin CNC presisi mastikeun yén chip henteu tiasa dianggo, bahkan nalika ngagunakeun mesin sareng spindle anu berorientasi sacara vertikal.
Pabrik CNC
Mesin panggilingan anu bénten-bénten ukuranana, konfigurasi sumbu, tingkat pakan, laju motong, arah pakan panggilingan, sareng ciri sanésna.
Nanging, sacara umum, pabrik CNC sadayana nganggo spindle puteran pikeun ngétingan bahan anu teu dipikahayang. Éta dipaké pikeun motong logam heuras sapertos waja sareng titanium tapi ogé tiasa dianggo kalayan bahan sapertos plastik sareng aluminium.
Pabrik CNC diwangun pikeun réabilitas sareng tiasa dianggo pikeun sadayana ti prototyping dugi ka produksi volume tinggi. Pabrik CNC presisi tinggi-sering dianggo pikeun kerja toleransi anu ketat sapertos ngagiling dadu sareng cetakan.
Sedengkeun panggilingan CNC tiasa nganteurkeun péngkolan gancang, salaku-giling pabrik nyiptakeun bagian-bagian kalayan tanda alat anu katingali. Éta ogé tiasa ngahasilkeun bagian anu aya dina sababaraha sisina anu seukeut sareng burrs, janten prosés tambahan tiasa diperyogikeun upami pasisian sareng burrs henteu tiasa ditampi pikeun fitur-fitur éta.
Tangtosna, alat deburring anu diprogram kana sekuen na bakal deburr, sanaos biasana ngahontal 90% tina kabutuhan anu parantos dilakonan paling seueur, nyésakeun sababaraha fitur pikeun panungtung panutup tangan.
Sedengkeun pikeun permukaan finish, aya alat anu bakal ngahasilkeun henteu ngan ukur finish permukaan anu tiasa ditarima, tapi ogé bérésna sapertos eunteung dina bagian produk damel.
Jinis pabrik CNC
Dua jinis dasar mesin panggilingan katelah pusat mesin nangtung sareng pusat mesin horizontal, dimana bédana utamina nyaéta dina orientasi spindle mesin.
Pusat mesin nangtung nyaéta pabrik anu sumbu spindlena dijajarkeun dina arah sumbu-Z. Mesin nangtung ieu tiasa dibagi deui kana dua jinis:
■ Pabrik ranjang, anu spindlena gerak sajajar sareng porosna nyalira bari tabel bergerak jejeg sareng poros spindle
■ Pabrik Turret, dimana spindle cicing sareng méja dipindahkeun sahingga teras-terasan sareng sajajar sareng poros spindle nalika operasi motong
Dina pusat mesin horisontal, poros spindle pabrik digolérkeun kana arah sumbu Y. Struktur horizontal hartosna pabrik ieu condong nyandak langkung seueur ruang di lantai toko mesin; éta ogé umumna langkung beurat dina beurat sareng langkung kuat tibatan mesin nangtung.
A ngagiling horizontal sering dipaké nalika finish permukaan anu langkung saé diperyogikeun; éta kusabab orientasi spindle hartosna chip motong sacara alami murag sareng gampang dicabut. (Salaku kauntungan tambahan, panyabutan chip épisién ngabantosan pikeun ningkatkeun umur alat.)
Sacara umum, pusat mesin nangtung langkung nyebar sabab tiasa sakuat tanaga pusat mesin horisontal sareng tiasa ngatur bagian anu alit pisan. Salaku tambahan, pusat nangtung gaduh tapak suku anu langkung alit tibatan pusat mesin horizontal.
Pabrik CNC sumbu seueur
Pusat pabrik Mill Precision sayogi sareng sababaraha sumbu. Pabrik sumbu 3 ngagunakeun sumbu X, Y, sareng Z pikeun rupa-rupa padamelan. Kalayan pabrik 4 sumbu, mesin tiasa muter dina sumbu nangtung sareng horizontal sareng ngalihkeun workpiece pikeun ngamungkinkeun mesin anu langkung kontinyu.
Pabrik sumbu 5 gaduh tilu sumbu tradisional sareng dua sumbu puteran tambahan, sahingga bahan damel diputer nalika sirah spindle ngalir ngurilingan na. Ieu ngamungkinkeun lima sisi hiji bahan damel janten mesin tanpa miceun workpiece sareng ngareset mesin.
Lathes CNC
Bubut - ogé disebut pusat péngkolan - ngagaduhan hiji atanapi langkung spindel, sareng X sareng Z kampak. Mesin ieu dipaké pikeun muterkeun workpiece dina poros na pikeun ngalakukeun sababaraha operasi motong sareng ngawangun, nerapkeun rupa-rupa pakakas pikeun workpiece na.
Lathes CNC, anu disebut ogé lathes tooling aksi langsung, cocog pikeun nyiptakeun bagian-bagian silindris atanapi bunderan simétris. Sapertos pabrik CNC, mesin bubut CNC tiasa ngadamel operasi anu langkung alit sapertos prototipe sapertos tapi ogé tiasa disetél pikeun kaulangan anu luhur, ngadukung produksi volume tinggi.
Lathes CNC ogé tiasa disayogikeun pikeun produksi anu teu nganggo tangan, anu ngajantenkeun aranjeunna seueur dianggo dina otomotif, éléktronika, aeroangkasa, robotika, sareng industri alat médis.
Kumaha cara bubut CNC
Kalayan bubut CNC, batang kosong tina bahan saham dimuat kana cangkéng spindle bubut. Chuck ieu nahan bahan damel dina tempatna bari spindel diputer. Nalika spindle ngahontal kagancangan anu diperyogikeun, alat motong stasion dibawa kontak sareng bahan damel pikeun nyabut bahan sareng ngahontal géométri anu leres.
A lathe CNC tiasa ngalakukeun sababaraha operasi, sapertos pengeboran, threading, boring, reaming, nyanghareup, sareng taper turn. Operasi anu béda peryogi parobihan alat sareng tiasa ningkatkeun biaya sareng waktos panyetelan.
Nalika sadaya operasi mesin diperyogikeun réngsé, bagian na dipotong tina saham pikeun ngolah deui, upami diperyogikeun. The lathe CNC teras siap ngulang operasi, kalayan sakedik atanapi henteu aya waktos pangaturan tambahan anu biasana diperyogikeun diantawisna.
CNC lathes ogé tiasa nampung sababaraha rupa feeder bar otomatis, anu ngirangan jumlah penanganan bahan baku manual sareng nyayogikeun kaunggulan sapertos ieu:
■ Ngirangan waktos sareng usaha anu diperyogikeun ku operator mesin
■ Ngadukung bartock pikeun ngirangan geter anu sacara négatip tiasa mangaruhan presisi
■ Ngidinan alat mesin pikeun beroperasi dina kecepatan spindle anu optimal
■ Ngaleutikan waktos parobihan
■ Ngirangan limbah bahan
Jinis lathes CNC
Aya sababaraha jinis lathes, tapi anu paling umum nyaéta lathes 2-sumbu CNC sareng lathes otomatis gaya Cina.
Kaseueuran lathes CNC China nganggo hiji atanapi dua spindle utama ditambah hiji atanapi dua spindle deui (atanapi sekundér), kalayan transfer rotary jawab anu tilas. Spindle utami ngalaksanakeun operasi mesin primér, kalayan bantuan bushing pituduh.
Salaku tambahan, sababaraha mesin bubut gaya Cina sumping dilengkepan sirah alat kadua anu tiasa dianggo salaku pabrik CNC.
Kalayan bubut otomatis ala-gaya Cina, bahan sahamna diseupan ku spindle sirah ngageser kana bushing panduan. Ieu ngamungkinkeun alat pikeun motong bahan langkung caket kana titik dimana matéri didukung, ngajantenkeun mesin Cina khususna nguntungkeun kanggo bagian anu tos lami, langsing sareng micromachining.
Pusat péngkolan multi-sumbu CNC sareng lathes gaya Cina tiasa ngalaksanakeun sababaraha operasi mesin nganggo mesin tunggal. Ieu ngajantenkeun aranjeunna pilihan anu hemat biaya pikeun géométri rumit anu sanésna peryogi sababaraha mesin atanapi parobihan alat ngagunakeun pakakas sapertos pabrik tradisional CNC.