CNC-verspaning is het maken en bewerken van onderdelen en producten onder computerbesturing. Bij CNC-verspaning wordt gebruik gemaakt van CNC-bewerkingsmachines (Computer Numerical Control) om aanpassingen te maken aan een stuk materiaal (werkstuk) door automatisch overtollig materiaal te verwijderen. Meestal is het materiaal waarmee we werken metaal en als het verwijderen klaar is, wordt het eindproduct of onderdeel geproduceerd. Een dergelijk proces staat ook bekend als subtractief produceren. Om CNC-bewerkingen beter uit te kunnen voeren, worden computertoepassingen gebruikt om de bewegingen van bewerkingsmachines aan te sturen. Veel voorkomende soorten CNC bewerkingsmachines zijn de meest voorkomende frees- en draaiprocessen, gevolgd door slijpen, EDM, etc.
Kenmerken van CNC-bewerking
- Hoge mate van automatisering en zeer hoge productie-efficiëntie. Behalve het vastklemmen van de blenk kunnen alle andere verwerkingsprocedures worden uitgevoerd door CNC-bewerkingsmachines. In combinatie met de automatische laad- en losmethode is het een basisonderdeel van de onbemande besturingsfabriek.
CNC-bewerking vermindert het werk van de operator, verbetert de werkomstandigheden, bespaart op markeren, meervoudig opspannen en positioneren, testen en andere processen en hulpbewerkingen en verbetert de productie-efficiëntie effectief. - Aanpasbaarheid aan CNC-bewerkte objecten Bij het veranderen van het bewerkingsobject hoeft, naast het veranderen van het gereedschap en het oplossen van de opspanmethode, alleen het gereedschap opnieuw geprogrammeerd te worden zonder andere ingewikkelde aanpassingen, wat de voorbereidingscyclus van de productie verkort.
- Hoge verwerkingsnauwkeurigheid en stabiele kwaliteit. De nauwkeurigheid van de bewerkingsgrootte ligt tussen d0,005-0,01 mm, wat niet beïnvloed wordt door de complexiteit van de onderdelen, omdat de meeste bewerkingen automatisch worden uitgevoerd door de machine. Daarom wordt de grootte van batchonderdelen vergroot en worden ook positiedetectieapparaten gebruikt op precisiegestuurde bewerkingsmachines om de nauwkeurigheid van CNC precisiebewerking verder te verbeteren.
- CNC bewerking heeft twee hoofdkenmerken: de ene is dat het de nauwkeurigheid van de bewerking sterk kan verbeteren, waaronder de nauwkeurigheid van de bewerkingskwaliteit en de nauwkeurigheid van de bewerkingstijdfout; de andere is de herhaalbaarheid van de bewerkingskwaliteit, die de bewerkingskwaliteit kan stabiliseren en de kwaliteit van bewerkte onderdelen kan behouden.
Wat voor soort bewerking is CNC?
Afhankelijk van het materiaal en de vereisten van het te bewerken werkstuk kunnen verschillende bewerkingsmethoden worden geselecteerd. Als we de gangbare bewerkingsmethoden en het toepassingsgebied begrijpen, kunnen we de meest geschikte bewerkingsmethode voor onderdelen vinden.
Draaien
Het bewerken van onderdelen met een draaibank wordt draaien genoemd. Met het vormende draaigereedschap kan het roterende oppervlak ook bewerkt worden als de horizontale voeding gebruikt wordt. Draaien kan ook schroefdraadoppervlakken, eindvlakken en excentrische assen bewerken.
De draaiprecisie is over het algemeen IT11-IT6 en de oppervlakteruwheid is 12,5-0,8 µm. Bij het afwerken van de auto kan de nauwkeurigheid IT6-IT5 bereiken en de ruwheid 0,4-0,1 μm. Draaien heeft een hogere productiviteit, een soepeler snijproces en eenvoudiger gereedschap.
Toepassingsgebied: middengat boren, boren, ruimen, tappen, buitencirkel draaien, kotteren, eindvlak draaien, groef draaien, vormoppervlak draaien, kegeloppervlak draaien, kartelen, schroefdraad draaien
Frezen
Frezen is een methode om een werkstuk te bewerken met behulp van een roterend gereedschap met meerdere bladen (frees) op een freesmachine, waarbij de rotatie van het gereedschap de belangrijkste snijbeweging is. Volgens dezelfde of tegengestelde richting van de hoofdbewegingssnelheid en de aanvoerrichting van het werkstuk tijdens het frezen, kan het worden onderverdeeld in naar beneden frezen en naar boven frezen.
(1) Klimfrezen
De horizontale component van de freeskracht is dezelfde als de aanvoerrichting van het werkstuk, en er is meestal een spleet tussen de aanvoerschroef van de werkstuktafel en de vaste moer, zodat de freeskracht er waarschijnlijk voor zorgt dat het werkstuk en de tafel samen naar voren bewegen, waardoor de aanvoersnelheid plotseling toeneemt, wat een mesaanval veroorzaakt.
(2) Omhoog frezen
Het bewegingsfenomeen dat optreedt bij klimmend frezen kan worden vermeden. Tijdens het opwaarts frezen neemt de snijdikte geleidelijk toe vanaf nul, waardoor de snijkant een fase van samendrukken en glijden op het snijgeharde bewerkte oppervlak begint te ervaren, wat de slijtage van het snijgereedschap versnelt.
Toepassingsgebied: frezen vlak, frezen stap, frezen groef, frezen gevormd oppervlak, frezen spiraal groef, frezen versnelling, afsnijden
Schaven
Schaven verwijst in het algemeen naar de bewerkingsmethode waarbij de schaafmachine wordt gebruikt om heen en weer bewegende lineaire bewegingen te maken 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 Ra6.3-1.6μm, de schaafvlakheid kan 0.02/1000 bereiken en de oppervlakteruwheid is 0.8-0.4μm, wat superieur is aan de verwerking van grote gietstukken.
Toepassingsgebied: vlakke oppervlakken schaven, verticale oppervlakken schaven, getrapte oppervlakken schaven, haakse groeven schaven, schuine oppervlakken schaven, zwaluwstaartgroeven schaven, D-vormige groeven schaven, V-vormige groeven schaven, gebogen oppervlakken schaven, spiebanen in gaten schaven, rekken schaven, samengestelde oppervlakken schaven
Slijpen
Slijpen is een methode om het oppervlak van een werkstuk te snijden op een slijpmachine met behulp van een kunstmatige slijpschijf met hoge hardheid (slijpschijf) als gereedschap, en de belangrijkste beweging is de rotatie van de slijpschijf.
De slijpnauwkeurigheid kan IT6-IT4 bereiken en de oppervlakteruwheid Ra kan 1,25-0,01 μm bereiken, zelfs 0,1-0,008 μm. Een ander kenmerk van slijpen is dat het geharde metalen materialen kan verwerken, wat tot het toepassingsgebied van afwerking behoort, dus het wordt vaak gebruikt als laatste verwerkingsprocedure. Volgens verschillende functies kan slijpen ook worden onderverdeeld in cilindrisch slijpen, slijpen van binnengaten, vlakslijpen, enzovoort.
Toepassingsgebied: rondslijpen, inwendig slijpen, oppervlakteslijpen, vormslijpen, draadslijpen, tandwielslijpen
Boren
Het verwerken van verschillende inwendige gaten op een boormachine wordt boren genoemd en is de meest gebruikte methode voor het verwerken van gaten.
De boorprecisie is laag, over het algemeen IT12~IT11, en de oppervlakteruwheid is over het algemeen Ra5,0~6,3um. Na het boren worden ruimen en ruimen vaak gebruikt voor semi-afwerking en afwerking. De bewerkingsnauwkeurigheid van ruimen is over het algemeen IT9-IT6 en de oppervlakteruwheid is Ra1,6-0,4 μm.
Toepassingsgebied: boren, ruimen, tappen, strontiumgat, schraapvlak
Boren
Bij kotteren wordt een kottermachine gebruikt om de diameter van bestaande gaten te vergroten en de kwaliteit van de bewerkingsmethode te verbeteren. Kotteren is voornamelijk gebaseerd op de roterende beweging van het kottergereedschap.
De boorbewerkingsprecisie is hoog, over het algemeen IT9-IT7, en de oppervlakteruwheid is Ra6.3-0.8mm, maar de productie-efficiëntie van boorbewerkingen is laag.
Toepassingsgebied: verspanen van gaten met hoge precisie, afwerking van meerdere gaten
Bewerking van tandoppervlak
Verwerkingsmethoden voor tandwieloppervlakken kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: vormmethoden en genererende methoden.
Het werktuig dat gebruikt wordt om het tandoppervlak te bewerken volgens de vormmethode is over het algemeen een gewone freesmachine, en het gereedschap is een vormfrees, die twee eenvoudige vormbewegingen vereist: rotatie van het gereedschap en lineaire beweging. De meest gebruikte gereedschapsmachines voor het bewerken van tandoppervlakken volgens de vormmethode zijn de tandwiel hobbing machines, tandwiel vormmachines, enz.
Toepassingsgebied: tandwielen, enz.
complexe oppervlaktebewerking
Het snijproces van driedimensionale gebogen oppervlakken maakt voornamelijk gebruik van profielfrezen, CNC-frezen of speciale verwerkingsmethoden.
Toepassingsgebied: onderdelen met complexe oppervlakken
EDM
EDM gebruikt de hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de ogenblikkelijke vonkoverslag tussen de elektrode van het gereedschap en de elektrode van het werkstuk om het oppervlaktemateriaal van het werkstuk te eroderen en zo bewerkingen uit te voeren.
Toepassingsgebied:
- Verwerkt harde, brosse, taaie, zachte en hoogsmeltende geleidende materialen;
- Verwerking van halfgeleidermaterialen en niet-geleidende materialen;
- Verwerken van verschillende soorten gaten, gebogen gaten en kleine gaatjes;
- Verwerk verschillende driedimensionale gebogen oppervlakteholtes, zoals smeedmatrijzen, spuitgietmatrijzen en kunststofmatrijzen;
- Gebruikt voor snijden, oppervlakteversteviging, graveren, het afdrukken van naamplaatjes en markeringen, enz.
elektrolytische bewerking
Elektrolytisch bewerken is een methode om werkstukken te vormen en te bewerken door gebruik te maken van het elektrochemische principe van anodische ontbinding van metalen in elektrolyten.
Het werkstuk wordt aangesloten op de positieve pool van de gelijkstroomvoeding, het gereedschap wordt aangesloten op de negatieve pool en tussen de twee polen wordt een smalle opening (0,1 mm ~ 0,8 mm) aangehouden. De elektrolyt met een bepaalde druk (0,5MPa-2,5MPa) stroomt met een hoge snelheid van 15m/s-60m/s door de opening tussen de twee elektroden.
Toepassingsgebied: bewerken van gaten, holtes, complexe oppervlakken, diepe gaten met kleine diameter, riffelen, ontbramen, markeren, enz.
laserbewerking
De laserbewerking van het werkstuk wordt voltooid door een laserbewerkingsmachine. Machines voor laserbewerking bestaan meestal uit lasers, voedingen, optische systemen en mechanische systemen.
Toepassingsgebied: verwerking van kleine gaatjes in diamantdraadtrekmatrijzen, lagers van horlogejuwelen, poreuze huid van divergerende luchtgekoelde ponsplaten, brandstofinjectoren voor motoren, vliegtuigbladen, enz. en snijden van diverse metalen en niet-metalen materialen.
Ultrasone verwerking
Ultrasoon bewerken is een methode om het werkstuk te bewerken door het zwevende slijpmiddel in de werkvloeistof met het uiteinde van het gereedschap te laten trillen bij een ultrasone frequentie (16 kHz ~ 25 kHz) en het oppervlak van het werkstuk te polijsten door de slijpdeeltjes.
Toepassingsgebied: Moeilijk te snijden materialen
CNC-bewerkingsproces
Vergeleken met traditioneel handmatig bewerken, gaat CNC bewerken veel sneller. De computercode is correct en voldoet aan het ontwerp. Het eindproduct heeft een hoge maatnauwkeurigheid en een kleine fout. CNC productie, die gebruikt kan worden om eindproducten en componenten te maken, is meestal alleen kosteneffectief bij kleine aantallen en korte productieruns, waardoor het ideaal is voor snelle prototyping. Meerassig CNC verspanen
CNC meerassig verspanen
Bij CNC frezen wordt materiaal verwijderd met roterend gereedschap. Ofwel blijft het werkstuk stilstaan en beweegt het gereedschap op het werkstuk, ofwel gaat het werkstuk onder een vooraf bepaalde hoek de machine in. Hoe meer bewegingsassen een machine heeft, hoe complexer en sneller het vormingsproces zal zijn.
CNC-bewerking met drie assen
Drie-assig CNC frezen blijft een van de populairste en meest gebruikte bewerkingsprocessen. Bij 3-assig bewerken blijft het werkstuk stilstaan en snijdt een roterend gereedschap langs de x-, y- en z-as. Dit is een relatief eenvoudige vorm van CNC verspanen die producten met eenvoudige structuren kan produceren. Het is niet geschikt voor het bewerken van complexe geometrieën of producten met complexe componenten.
Omdat er slechts in drie assen kan worden gesneden, kan de bewerkingssnelheid ook lager zijn dan bij vier- of vijfassige CNC, omdat het werkstuk handmatig moet worden verplaatst om de gewenste vorm te krijgen.
CNC-bewerking met vier assen
Bij 4-assig CNC frezen wordt een vierde as toegevoegd aan de beweging van het snijgereedschap, waardoor rotatie om de x-as mogelijk wordt. Nu zijn er vier assen - x-as, y-as, z-as en a-as (rotatie om x-as). Bij de meeste 4-assige CNC machines kan het werkstuk ook roteren, dit staat bekend als de b-as, waardoor de machine zowel als frees als draaibank kan werken.
Als je gaten moet boren in de zijkant van een onderdeel of op het gebogen oppervlak van een cilinder, dan is 4-assig CNC bewerken de oplossing. Het versnelt het bewerkingsproces aanzienlijk en heeft een hoge bewerkingsnauwkeurigheid.
CNC-bewerking met vijf assen
Vijf-assig CNC frezen heeft een extra rotatie-as vergeleken met vier-assig CNC frezen. De vijfde as is rotatie rond de y-as, ook bekend als de b-as. Op sommige machines kan het werkstuk ook geroteerd worden, dit wordt ook wel een b-as of c-as genoemd.
Door de grote veelzijdigheid van 5-assige CNC bewerking wordt het gebruikt om complexe precisieonderdelen te maken. Zoals medische onderdelen van kunstmatige protheses of botten, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, titanium onderdelen, mechanische onderdelen voor de olie- en gasindustrie, militaire producten, enz.
Toepassingsindustrie
Over het algemeen is de precisie van CNC-bewerkte onderdelen erg hoog, dus worden CNC-bewerkte onderdelen voornamelijk gebruikt in de volgende industrieën:
- Ruimtevaart
Voor de lucht- en ruimtevaart zijn onderdelen nodig met een grote precisie en herhaalbaarheid, zoals turbinebladen in motoren, gereedschappen die worden gebruikt om andere onderdelen te maken en zelfs verbrandingskamers die worden gebruikt in raketmotoren.
- Auto- en machinebouw
In de auto-industrie moeten zeer nauwkeurige mallen worden gemaakt voor het gieten van onderdelen zoals motorblokken of het bewerken van onderdelen met een hoge tolerantie, zoals zuigers. De portaalmachine giet kleimodules voor gebruik in de ontwerpfase van de auto.
- militaire industrie
De militaire industrie gebruikt onderdelen met hoge precisie en nauwe toleranties, zoals raketonderdelen en geweerlopen. Alle machinaal bewerkte onderdelen in de militaire industrie kunnen profiteren van de precisie en snelheid van CNC-machines.
- de medische
Medische implantaten worden vaak ontworpen om te passen in de vorm van menselijke organen en moeten worden vervaardigd uit geavanceerde legeringen. Omdat er geen handmatige machines zijn die dergelijke vormen kunnen genereren, zijn CNC-machines een noodzaak geworden.
- energie
De energie-industrie omvat alle gebieden van engineering, van stoomturbines tot geavanceerde technologieën zoals kernfusie. Stoomturbines hebben uiterst precieze turbinebladen nodig om het evenwicht in de turbine te bewaren en de vorm van de onderdrukkingsholte voor O&O-plasma in kernfusie is zeer complex, wordt gemaakt met geavanceerde materialen en vereist ondersteuning van CNC-machines.
Met de ontwikkeling van mechanische bewerking tot op de dag van vandaag zijn er verschillende bewerkingstechnieken afgeleid naar aanleiding van de verbetering van de markteisen. Bij het kiezen van een bewerkingsproces kun je rekening houden met vele aspecten: zoals de oppervlaktevorm van het bewerkte werkstuk, maatnauwkeurigheid, positienauwkeurigheid, oppervlakteruwheid, enz.
Alleen door de meest geschikte verwerkingstechnologie te kiezen, kunnen de kwaliteit en de verwerkingsefficiëntie van het werkstuk gegarandeerd worden met een minimale investering en kunnen de gegenereerde voordelen gemaximaliseerd worden.
MINDWELL houdt zich bezig met CNC-bewerkingsservicesis al vele jaren nauw betrokken bij de industrie en heeft een rijke ervaring. Als u CNC verwerking, CNC draaibank verwerking, of vijf-assige verwerking, met inbegrip van aluminium, koper, roestvrij staal, ijzer, titanium legering, kunststof en andere producten, neem dan direct contact met ons op.
