Термин «ЧПУ» означает «компьютерное числовое управление», а обработка с ЧПУ определяется как субтрактивный производственный процесс, в котором обычно используются компьютерное управление и станки для удаления слоев материала со заготовки (называемой заготовкой или заготовкой) и изготовления изделия по индивидуальному заказу. спроектированная часть.
Этот процесс работает с различными материалами, включая металл, пластик, дерево, стекло, пенопласт и композиты, и находит применение в различных отраслях промышленности, таких как крупная механическая обработка с ЧПУ и чистовая обработка деталей аэрокосмической промышленности с ЧПУ.
Характеристики обработки с ЧПУ
01. Высокая степень автоматизации и очень высокая эффективность производства. За исключением зажима заготовки, все остальные процедуры обработки могут быть выполнены на станках с ЧПУ. В сочетании с автоматической загрузкой и разгрузкой это является основным компонентом беспилотного завода.
Обработка с ЧПУ сокращает труд оператора, улучшает условия труда, исключает маркировку, многократное зажимание и позиционирование, контроль и другие процессы и вспомогательные операции, а также эффективно повышает эффективность производства.
02. Адаптивность к объектам обработки ЧПУ. При смене объекта обработки, кроме смены инструмента и решения способа крепления заготовки, требуется только перепрограммирование без других сложных корректировок, что сокращает цикл подготовки производства.
03. Высокая точность обработки и стабильное качество. Точность размеров обработки составляет d0,005-0,01 мм, на что не влияет сложность деталей, поскольку большинство операций выполняются станком автоматически. Поэтому размеры партий деталей увеличиваются, а на станках с прецизионным управлением также используются устройства определения положения. , что еще больше повышает точность прецизионной обработки с ЧПУ.
04. Обработка с ЧПУ имеет две основные характеристики: во-первых, она может значительно повысить точность обработки, включая точность качества обработки и точность ошибок времени обработки; во-вторых, повторяемость качества обработки может стабилизировать качество обработки и сохранить качество обрабатываемых деталей.
Технология обработки с ЧПУ и область применения:
Различные методы обработки могут быть выбраны в зависимости от материала и требований обрабатываемой детали. Понимание распространенных методов обработки и сферы их применения может позволить нам найти наиболее подходящий метод обработки деталей.
Поворот
Способ обработки деталей на токарных станках в совокупности называется токарной обработкой. Используя формовочные токарные инструменты, можно также обрабатывать вращающиеся криволинейные поверхности при поперечной подаче. Токарной обработкой можно также обрабатывать поверхности резьбы, торцевые плоскости, эксцентриковые валы и т. д.
Точность токарной обработки обычно составляет IT11-IT6, а шероховатость поверхности составляет 12,5-0,8 мкм. При тонком точении она может достигать IT6-IT5, а шероховатость может достигать 0,4-0,1 мкм. Производительность токарной обработки высокая, процесс резания относительно плавный, инструменты относительно простые.
Область применения: сверление центральных отверстий, сверление, развертывание, нарезание резьбы, цилиндрическая токарная обработка, расточка, токарная обработка торцевых поверхностей, токарная обработка канавок, токарная обработка фасонных поверхностей, токарная обработка конических поверхностей, накатка и точение резьбы.
Фрезерование
Фрезерование – это метод использования вращающегося многолезвийного инструмента (фрезы) на фрезерном станке для обработки заготовки. Основным режущим движением является вращение инструмента. В зависимости от того, совпадает ли направление основной скорости движения во время фрезерования с направлением подачи заготовки или противоположно ему, оно делится на фрезерование по направлению и фрезерование по направлению вверх.
(1) Попутное фрезерование
Горизонтальная составляющая силы фрезерования такая же, как направление подачи заготовки. Обычно между подающим винтом стола заготовки и неподвижной гайкой имеется зазор. Таким образом, сила резания может легко привести к совместному перемещению заготовки и рабочего стола вперед, что приведет к внезапному увеличению скорости подачи. Увеличение, нанесение ножей.
(2) встречное фрезерование
Это позволяет избежать явления движения, возникающего во время попутного фрезерования. При встречном фрезеровании толщина резания постепенно увеличивается от нуля, поэтому режущая кромка начинает испытывать стадию сжатия и скольжения по закаленной обрабатываемой поверхности, ускоряя износ инструмента.
Область применения: плоское фрезерование, ступенчатое фрезерование, фрезерование пазов, фрезерование формообразующих поверхностей, фрезерование спиральных канавок, зубофрезерование, резка.
Строгание
Строгание обычно относится к методу обработки, при котором строгальный станок совершает возвратно-поступательное линейное движение относительно заготовки на строгальном станке для удаления лишнего материала.
Точность строгания обычно может достигать IT8-IT7, шероховатость поверхности составляет Ra6,3-1,6 мкм, плоскостность строгания может достигать 0,02/1000, а шероховатость поверхности составляет 0,8-0,4 мкм, что превосходно подходит для обработки крупных отливок.
Область применения: строгание плоских поверхностей, строгание вертикальных поверхностей, строгание ступенчатых поверхностей, строгание прямоугольных пазов, строгание фасок, строгание пазов типа «ласточкин хвост», строгание D-образных пазов, строгание V-образных пазов, строгание криволинейных поверхностей, строгание шпоночных пазов в отверстиях, строгальные стойки, строгание композитной поверхности
Шлифование
Шлифование – это метод обработки поверхности заготовки на шлифовальном станке с использованием в качестве инструмента искусственного шлифовального круга (шлифовального круга) высокой твердости. Основное движение – вращение шлифовального круга.
Точность шлифования может достигать IT6-IT4, а шероховатость поверхности Ra может достигать 1,25-0,01 мкм или даже 0,1-0,008 мкм. Еще одной особенностью шлифования является то, что с его помощью можно обрабатывать закаленные металлические материалы, что относится к сфере чистовой обработки, поэтому его часто используют в качестве завершающего этапа обработки. По различным функциям шлифование также можно разделить на круглое шлифование, шлифование внутренних отверстий, плоское шлифование и т. д.
Область применения: круглое шлифование, внутреннее круглое шлифование, плоское шлифование, фасонное шлифование, резьбошлифование, зубошлифование.
Бурение
Процесс обработки различных внутренних отверстий на сверлильном станке называется сверлением и является наиболее распространенным методом обработки отверстий.
Точность сверления низкая, обычно IT12~IT11, а шероховатость поверхности обычно составляет Ra5,0~6,3 мкм. После сверления для получистовой и чистовой обработки часто используются расширение и развертывание. Точность обработки развертывания обычно составляет IT9-IT6, а шероховатость поверхности составляет Ra1,6-0,4 мкм.
Область применения: сверление, развертывание, развертывание, нарезание резьбы, отверстия для стронция, зачистка поверхностей.
Скучная обработка
Расточная обработка — это метод обработки, в котором используется расточный станок для увеличения диаметра существующих отверстий и улучшения качества. Расточная обработка в основном основана на вращательном движении расточного инструмента.
Точность расточной обработки высокая, обычно IT9-IT7, а шероховатость поверхности составляет Ra6,3-0,8 мм, но эффективность производства расточной обработки низкая.
Область применения: высокоточная обработка отверстий, чистовая обработка нескольких отверстий.
Обработка поверхности зубов
Методы обработки поверхности зубьев шестерен можно разделить на две категории: метод формовки и метод генерации.
Станок, используемый для обработки поверхности зуба методом формовки, обычно представляет собой обычный фрезерный станок, а инструмент представляет собой формовочную фрезу, для которой требуются два простых формообразующих движения: вращательное движение и линейное движение инструмента. Обычно применяемыми станками для обработки поверхностей зубьев методом генерации являются зубофрезерные станки, зубодолбежные станки и др.
Область применения: шестерни и т. д.
Комплексная обработка поверхности
Для резки трехмерных криволинейных поверхностей в основном используются методы копировального фрезерования и фрезерования с ЧПУ или специальные методы обработки.
Область применения: детали со сложной криволинейной поверхностью.
электроэрозионная обработка
Электроэрозионная обработка использует высокую температуру, создаваемую мгновенным искровым разрядом между электродом-инструментом и электродом заготовки, для эрозии поверхностного материала заготовки для достижения механической обработки.
Область применения:
① Обработка твердых, хрупких, жестких, мягких и тугоплавких проводящих материалов;
②Обработка полупроводниковых и непроводящих материалов;
③Обработка различных типов отверстий, изогнутых отверстий и микроотверстий;
④Обработка различных трехмерных полостей с изогнутой поверхностью, таких как камеры ковочных форм, формы для литья под давлением и пластиковые формы;
⑤ Используется для резки, резки, укрепления поверхности, гравировки, печати паспортных табличек и маркировки и т. д.
Электрохимическая обработка
Электрохимическая обработка — это метод, использующий электрохимический принцип анодного растворения металла в электролите для придания формы заготовке.
Заготовка подключается к положительному полюсу источника постоянного тока, инструмент – к отрицательному полюсу, между двумя полюсами сохраняется небольшой зазор (0,1–0,8 мм). Электролит под определенным давлением (0,5–2,5 МПа) протекает через зазор между двумя полюсами с высокой скоростью (15–60 м/с).
Область применения: обработка отверстий, полостей, сложных профилей, глубоких отверстий малого диаметра, нарезов, удаления заусенцев, гравировки и т. д.
лазерная обработка
Лазерную обработку заготовки завершает станок лазерной обработки. Машины для лазерной обработки обычно состоят из лазеров, источников питания, оптических и механических систем.
Область применения: волоки для волочения алмазной проволоки, подшипники для часовых камней, пористые оболочки расходящихся перфорационных листов с воздушным охлаждением, обработка небольших отверстий форсунок двигателей, лопаток авиационных двигателей и т. д., а также резка различных металлических и неметаллических материалов.
Ультразвуковая обработка
Ультразвуковая обработка — это метод, в котором используется ультразвуковая частота (16–25 кГц) вибрация торцевой поверхности инструмента для воздействия на взвешенные абразивы в рабочей жидкости, а абразивные частицы воздействуют на поверхность заготовки и полируют ее для обработки.
Область применения: труднообрабатываемые материалы.
Основные отрасли применения
Как правило, детали, обработанные на станках с ЧПУ, имеют высокую точность, поэтому детали, обработанные на станках с ЧПУ, в основном используются в следующих отраслях:
Аэрокосмическая промышленность
Аэрокосмическая промышленность требует компонентов с высокой точностью и повторяемостью, включая лопатки турбин в двигателях, инструменты, используемые для изготовления других компонентов, и даже камеры сгорания, используемые в ракетных двигателях.
Автомобилестроение и машиностроение
Автомобильная промышленность требует изготовления высокоточных форм для литья компонентов (например, опор двигателя) или обработки компонентов с высокими допусками (например, поршней). Машина портального типа отливает глиняные модули, которые используются на этапе проектирования автомобиля.
Военная промышленность
Военная промышленность использует высокоточные компоненты со строгими требованиями к допускам, включая компоненты ракет, стволы орудий и т. д. Все обрабатываемые компоненты в военной промышленности выигрывают от точности и скорости станков с ЧПУ.
медицинский
Медицинские имплантируемые устройства часто проектируются с учетом формы человеческих органов и должны быть изготовлены из современных сплавов. Поскольку ни один ручной станок не способен производить такие формы, станки с ЧПУ становятся необходимостью.
энергия
Энергетическая отрасль охватывает все области техники: от паровых турбин до передовых технологий, таких как ядерный синтез. Паровые турбины требуют высокоточных турбинных лопаток для поддержания баланса турбины. Форма полости плазменного подавления исследований и разработок в области ядерного синтеза очень сложна, изготовлена из современных материалов и требует поддержки станков с ЧПУ.
Механическая обработка развивается и по сей день, и в результате улучшения требований рынка были разработаны различные методы обработки. Выбирая процесс обработки, вы можете учитывать множество аспектов: в том числе форму поверхности заготовки, точность размеров, точность положения, шероховатость поверхности и т. д.
Только выбрав наиболее подходящий процесс, мы можем обеспечить качество и эффективность обработки заготовки при минимальных инвестициях и максимизировать получаемую выгоду.
Время публикации: 18 января 2024 г.