Machinaj presizyon se yon pwosesis pou retire materyèl nan yon pyès travay pandan w ap kenbe fini ak tolerans sere. Machin presizyon yo gen plizyè kalite, tankou fraisaj, tour ak machinaj pa dechaj elektrik. Yon machin presizyon jodi a jeneralman kontwole pa yon Kontwòl Nimerik Odinatè (CNC).
Prèske tout pwodui metal yo itilize machin presizyon, menm jan ak anpil lòt materyèl tankou plastik ak bwa. Machin sa yo opere pa mekanisyen espesyalize ak antrene. Pou zouti koupe a fè travay li, li dwe deplase nan direksyon espesifye pou fè koupe ki kòrèk la. Mouvman prensipal sa a rele "vitès koupe". Materyèl la kapab deplase tou, ke yo rekonèt kòm mouvman segondè "avansman" an. Ansanm, mouvman sa yo ak file zouti koupe a pèmèt machin presizyon an fonksyone.
D'usinage presi kalite siperyè mande kapasite pou swiv plan trè espesifik ki fèt pa pwogram CAD (konsepsyon asisté pa òdinatè) oswa CAM (fabrikasyon asisté pa òdinatè) tankou AutoCAD ak TurboCAD. Lojisyèl la ka ede pwodui dyagram konplèks, 3 dimansyon oswa plan ki nesesè pou fabrike yon zouti, yon machin oswa yon objè. Plan sa yo dwe respekte avèk anpil detay pou asire ke yon pwodwi kenbe entegrite li. Pandan ke pifò konpayi D'usinage presi travay avèk kèk fòm pwogram CAD/CAM, yo toujou travay souvan avèk eskiz ki fèt alamen nan faz inisyal yon konsepsyon.
Yo itilize machinasyon presizyon sou yon kantite materyèl tankou asye, bwonz, grafit, vè ak plastik pou nou site kèk. Tou depan de gwosè pwojè a ak materyèl yo pral itilize yo, yo pral itilize divès zouti machinasyon presizyon. Yo ka itilize nenpòt konbinezon tour, machin fraisage, machin perçage, si ak moulen, e menm robotik gwo vitès. Endistri ayewospasyal la ka itilize machinasyon gwo vitès, alòske yon endistri fabrikasyon zouti bwa ka itilize pwosesis grave ak fraisage fotochimik. Pwodiksyon yon seri, oswa yon kantite espesifik nan nenpòt atik patikilye, ka konte nan milye, oswa jis kèk. Machinasyon presizyon souvan mande pwogramasyon aparèy CNC ki vle di yo kontwole nimerikman pa òdinatè. Aparèy CNC a pèmèt yo swiv dimansyon egzak pandan tout seri yon pwodwi.
Fraisage se pwosesis machinasyon ki itilize kouto wotasyon pou retire materyèl nan yon pyès travay lè w avanse (oswa alimente) kouto a nan pyès travay la nan yon sèten direksyon. Yo kapab kenbe kouto a tou nan yon ang relatif ak aks zouti a. Fraisage kouvri yon gran varyete operasyon ak machin diferan, sou echèl soti nan ti pyès endividyèl rive nan gwo operasyon fraisage an gwoup ki mande anpil efò. Li se youn nan pwosesis ki pi souvan itilize pou machinasyon pyès koutim ak tolerans presi.
Fraisage ka fèt ak yon pakèt machin zouti. Premye klas machin zouti pou fraisage se te machin fraisage a (souvan yo rele li yon moulen). Apre avenman kontwòl nimerik òdinatè (CNC), machin fraisage yo te evolye an sant D': machin fraisage ogmante pa chanjman zouti otomatik, magazen zouti oswa karouzèl, kapasite CNC, sistèm refwadisman, ak bwat. Sant fraisage yo jeneralman klase kòm sant D' vètikal (VMC) oswa sant D' orizontal (HMC).
Entegrasyon fraisaj nan anviwònman tournage, ak vis vèsa, te kòmanse avèk zouti anime pou tour ak itilizasyon detanzantan fraisaj pou operasyon tournage. Sa a te mennen nan yon nouvo klas machin zouti, machin miltitasking (MTM), ki fèt espesyalman pou fasilite fraisaj ak tournage nan menm anvlòp travay la.
Pou enjenyè konsepsyon, ekip R&D, ak manifaktirè ki depann sou apwovizyonman pyès, machinasyon CNC presizyon pèmèt kreyasyon pyès konplèks san pwosesis adisyonèl. Anfèt, machinasyon CNC presizyon souvan pèmèt pou fè pyès fini sou yon sèl machin.
Pwosesis machinasyon an retire materyèl epi li itilize yon pakèt zouti koupe pou kreye konsepsyon final yon pyès, ki souvan trè konplèks. Nivo presizyon an amelyore grasa itilizasyon kontwòl nimerik òdinatè (CNC), ki itilize pou otomatize kontwòl zouti machinasyon yo.
Wòl "CNC" nan machinasyon presizyon
Lè l sèvi avèk enstriksyon pwogramasyon kode, machinasyon CNC presizyon pèmèt yo koupe epi fòme yon pyès travay selon espesifikasyon yo san entèvansyon manyèl pa yon operatè machin.
Lè yon machinis ekspè pran yon modèl konsepsyon asisté pa òdinatè (CAO) yon kliyan bay, li itilize lojisyèl fabrikasyon asisté pa òdinatè (FAO) pou kreye enstriksyon pou machinasyon pyès la. Baze sou modèl CAO a, lojisyèl la detèmine ki chemen zouti ki nesesè epi li jenere kòd pwogramasyon ki di machin nan:
■ Ki sa ki RPM ak vitès avanse ki kòrèk yo ye
■ Kilè ak ki kote pou deplase zouti a ak/oswa pyès travay la
■ Ki pwofondè pou koupe
■ Kilè pou aplike likid refwadisman
■ Nenpòt lòt faktè ki gen rapò ak vitès, to manje, ak kowòdinasyon
Yon kontwolè CNC itilize kòd pwogramasyon an pou kontwole, otomatize epi siveye mouvman machin nan.
Jodi a, CNC se yon karakteristik entegre nan yon pakèt ekipman, soti nan tour, fraisaj, ak routeur rive nan EDM fil (machin elektrik), lazè, ak machin koupe plasma. Anplis otomatize pwosesis machinasyon an ak amelyore presizyon, CNC elimine travay manyèl epi libere machinis yo pou sipèvize plizyè machin k ap fonksyone an menm tan.
Anplis de sa, yon fwa yo fin desine yon chemen zouti epi yo pwograme yon machin, li ka fè yon pyès pase nenpòt ki kantite fwa. Sa bay yon wo nivo presizyon ak repetabilite, ki fè pwosesis la trè efikas an tèm de pri epi évolutif.
Materyèl ki machinize
Gen kèk metal yo souvan trete tankou aliminyòm, kwiv, bwonz, kwiv kwiv, asye, Titàn, ak zenk. Anplis de sa, bwa, kim, fib vè, ak plastik tankou polipropilèn kapab tou trete.
Anfèt, prèske nenpòt materyèl ka itilize ak machin CNC presizyon — nan kou, tou depann de aplikasyon an ak egzijans li yo.
Gen kèk avantaj nan machin CNC presizyon
Pou anpil nan ti pyès ak konpozan yo itilize nan yon pakèt pwodwi manifaktire, machinasyon CNC presizyon se souvan metòd fabrikasyon ki pi pito a.
Jan sa vre pou prèske tout metòd koupe ak machinasyon, diferan materyèl konpòte yo yon fason diferan, epi gwosè ak fòm yon eleman gen yon gwo enpak tou sou pwosesis la. Sepandan, an jeneral pwosesis machinasyon CNC presizyon an ofri avantaj sou lòt metòd machinasyon yo.
Se paske machin CNC yo kapab bay:
■ Yon wo nivo konpleksite nan pyès yo
■ Tolerans sere, tipikman sòti nan ±0.0002" (±0.00508 mm) rive nan ±0.0005" (±0.0127 mm)
■ Fini sifas eksepsyonèlman lis, ki gen ladan fini koutim
■ Repetabilite, menm nan gwo volim
Pandan yon machinis kalifye ka itilize yon tour manyèl pou fè yon pyès kalite siperyè an kantite 10 oswa 100, kisa k ap pase lè ou bezwen 1,000 pyès? 10,000 pyès? 100,000 oswa yon milyon pyès?
Avèk machin CNC presizyon, ou ka jwenn évolutivité ak vitès ki nesesè pou kalite pwodiksyon gwo volim sa a. Anplis de sa, gwo repetabilite machin CNC presizyon an ba ou pyès ki tout menm jan depi nan kòmansman rive nan fen, kèlkeswa kantite pyès w ap pwodui.
Gen kèk metòd trè espesyalize nan machin CNC, tankou EDM ak fil (dlo elektrik), machin aditif, ak enprime lazè 3D. Pa egzanp, EDM ak fil itilize materyèl kondiktif - tipikman metal - ak dechaj elektrik pou erode yon pyès travay pou fè l tounen fòm konplèks.
Sepandan, isit la nou pral konsantre sou pwosesis fraisaj ak tournaj yo — de metòd soustraktif ki disponib lajman epi yo itilize souvan pou machin CNC presizyon.
Fraisage vs. tournage
Fraisage se yon pwosesis machinasyon ki itilize yon zouti koupe silendrik ki wotasyon pou retire materyèl epi kreye fòm. Ekipman fraisage, ke yo rekonèt kòm yon moulen oswa yon sant machinasyon, akonpli yon linivè jeyometri pyès konplèks sou kèk nan pi gwo objè metal ki machine.
Yon karakteristik enpòtan nan fraisaj se ke pyès la rete fiks pandan zouti koupe a ap vire. Nan lòt mo, sou yon fraisaj, zouti koupe ki an wotasyon an deplase otou pyès la, ki rete fiks an plas sou yon plato.
Tournaj se pwosesis koupe oswa bay yon pyès travay sou yon ekipman yo rele yon tour. Tipikman, tour la vire pyès travay la sou yon aks vètikal oswa orizontal pandan yon zouti koupe fiks (ki ka ap vire oswa pa) deplase sou aks pwograme a.
Zouti a pa ka fizikman vire toutotou pyès la. Materyèl la ap vire, sa ki pèmèt zouti a fè operasyon pwograme yo. (Gen yon gwoup tour kote zouti yo vire toutotou yon fil ki mache ak yon bobin, sepandan, sa pa kouvri isit la.)
Nan tournaj, kontrèman ak fraisaj, pyès la ap vire. Materyèl la ap vire sou aks tour la epi zouti koupe a antre an kontak ak pyès la.
Machinasyon manyèl vs. CNC
Malgre ke tou de moulen ak tour yo disponib nan modèl manyèl, machin CNC yo pi apwopriye pou fabrikasyon ti pyès — yo ofri évolutivité ak repetabilite pou aplikasyon ki mande pwodiksyon gwo volim nan pyès ak tolerans sere.
Anplis yo ofri machin 2 aks senp kote zouti a deplase sou aks X ak Z yo, ekipman CNC presizyon yo gen ladan modèl milti-aks kote pyès la kapab deplase tou. Sa a se kontrèman ak yon tour kote pyès la limite a vire epi zouti yo pral deplase pou kreye jeyometri vle a.
Konfigirasyon milti-aks sa yo pèmèt pwodiksyon jeyometri ki pi konplèks nan yon sèl operasyon, san yo pa mande plis travay nan men operatè machin nan. Sa pa sèlman fè li pi fasil pou pwodui pyès konplèks, men tou li diminye oswa elimine chans pou operatè a fè erè.
Anplis de sa, itilizasyon refwadisman anba gwo presyon ak machin CNC presizyon asire ke chip pa antre nan travay la, menm lè w ap itilize yon machin ki gen yon file koton oryante vètikalman.
Moulen CNC
Diferan machin fraisage yo varye nan gwosè yo, konfigirasyon aks yo, vitès avanse, vitès koupe, direksyon avanse fraisage a, ak lòt karakteristik.
Sepandan, an jeneral, tout fraisaj CNC yo itilize yon file koton ki wotasyon pou koupe materyèl ki pa nesesè yo. Yo itilize yo pou koupe metal di tankou asye ak Titàn men yo kapab itilize tou ak materyèl tankou plastik ak aliminyòm.
Frais CNC yo konstwi pou repetabilite epi yo ka itilize pou tout bagay, soti nan prototip rive nan pwodiksyon gwo volim. Frais CNC presizyon wo nivo yo souvan itilize pou travay tolerans sere tankou fraisaj mwazi ak mwazi amann.
Pandan ke fraisaj CNC ka bay yon tan travay rapid, fini jan li fèt la kreye pyès ki gen mak zouti vizib. Li kapab pwodui tou pyès ki gen kèk bor byen file ak bav, kidonk pwosesis adisyonèl ka nesesè si bor ak bav yo pa akseptab pou karakteristik sa yo.
Natirèlman, zouti ebavuraj ki pwograme nan sekans lan ap ebavure, byenke anjeneral yo rive nan 90% nan fini egzijans lan, sa ki kite kèk karakteristik pou fini final alamen.
Kanta pou fini sifas la, gen zouti ki pral pwodui non sèlman yon fini sifas akseptab, men tou yon fini tankou yon glas sou pòsyon nan pwodwi travay la.
Kalite moulen CNC yo
De kalite debaz machin fraisage yo ke yo rekonèt kòm sant D vètikal ak sant D orizontal, kote diferans prensipal la se nan oryantasyon aks machin nan.
Yon sant machinasyon vètikal se yon fraisaj kote aks file koton an aliyen nan direksyon aks Z la. Machin vètikal sa yo kapab divize an de kalite:
■ Moulen kabann, kote file koton an deplase paralèl ak pwòp aks li pandan tab la deplase pèpandikilè ak aks file koton an.
■ Frais tourel, kote file koton an rete fiks epi tab la deplase pou li toujou pèpandikilè ak paralèl ak aks file koton an pandan operasyon koupe a.
Nan yon sant machinasyon orizontal, aks file koton fraisaj la aliyen nan direksyon aks Y la. Estrikti orizontal la vle di fraisaj sa yo gen tandans pran plis espas nan atelye machin nan; jeneralman yo pi lou epi yo pi puisan pase machin vètikal yo.
Yo souvan itilize yon fraiseur orizontal lè yo bezwen yon pi bon fini sifas; sa a paske oryantasyon file koton an vle di ke ti moso koupe yo tonbe natirèlman epi yo retire fasilman. (Kòm yon avantaj anplis, retire ti moso efikas ede ogmante lavi zouti a.)
An jeneral, sant D' vètikal yo pi komen paske yo ka osi puisan ke sant D' orizontal yo epi yo ka manyen pyès ki piti anpil. Anplis de sa, sant vètikal yo gen yon anprint ki pi piti pase sant D' orizontal yo.
Moulen CNC milti-aks
Sant fraisage CNC presizyon yo disponib ak plizyè aks. Yon fraisage 3 aks itilize aks X, Y, ak Z pou yon gran varyete travay. Avèk yon fraisage 4 aks, machin nan ka Thorne sou yon aks vètikal ak orizontal epi deplase pyès la pou pèmèt yon machinasyon ki pi kontinyèl.
Yon fraiseur 5 aks gen twa aks tradisyonèl ak de aks wotasyon adisyonèl, sa ki pèmèt pyès la vire pandan tèt file koton an ap deplase toutotou li. Sa pèmèt senk bò yon pyès dwe machin san yo pa retire pyès la epi retabli machin nan.
Tour CNC
Yon tour — yo rele l tou yon sant tournaj — gen youn oubyen plizyè mandrin, ak aks X ak Z. Machin nan itilize pou vire yon pyès travay sou aks li pou fè divès operasyon koupe ak bay fòm, an aplike yon pakèt zouti sou pyès la.
Tour CNC yo, ke yo rele tou tour zouti aksyon reyèl, yo ideyal pou kreye pyès silendrik oswa esferik simetrik. Menm jan ak frais CNC yo, tour CNC yo ka jere pi piti operasyon tankou prototipaj men yo kapab tou konfigire pou gwo repetabilite, sipòte pwodiksyon gwo volim.
Tour CNC yo kapab tou configuré pou pwodiksyon relativman men lib, sa ki fè yo lajman itilize nan endistri otomobil, elektwonik, ayewospasyal, robotik, ak aparèy medikal yo.
Kijan yon tour CNC fonksyone
Avèk yon tour CNC, yo chaje yon ba materyèl vid nan mandrin aks tour la. Mandrin sa a kenbe pyès la an plas pandan aks la ap vire. Lè aks la rive nan vitès ki nesesè a, yo mete yon zouti koupe fiks an kontak ak pyès la pou retire materyèl la epi reyalize jeyometri ki kòrèk la.
Yon tour CNC ka fè plizyè operasyon, tankou perçage, filetaj, perçage, alésage, afrontaj, ak tournage konik. Diferan operasyon yo mande chanjman zouti epi yo ka ogmante pri ak tan konfigirasyon.
Lè tout operasyon machinasyon ki nesesè yo fini, yo koupe pyès la nan stock la pou plis pwosesis, si sa nesesè. Tour CNC a pare pou repete operasyon an, san twòp tan konfigirasyon oswa plis tan konfigirasyon ki anjeneral nesesè ant chak pwosesis.
Tour CNC yo kapab tou akomode yon varyete de alimentatè ba otomatik, sa ki diminye kantite manyen manyèl matyè premyè epi bay avantaj tankou sa ki annapre yo:
■ Redui tan ak efò operatè machin nan bezwen fè
■ Sipòte ba a pou diminye vibrasyon ki ka afekte presizyon negatifman.
■ Pèmèt machin zouti a fonksyone nan vitès file koton optimal yo
■ Minimize tan chanjman yo
■ Redui gaspiyaj materyèl
Kalite tour CNC yo
Gen yon kantite diferan kalite tour, men ki pi komen yo se tour CNC 2 aks ak tour otomatik style Lachin.
Pifò tour CNC Lachin yo itilize youn oubyen de mandrin prensipal plis youn oubyen de mandrin dèyè (oubyen segondè), ak transfè wotasyon responsab pou premye a. Mandrin prensipal la fè operasyon prensipal machinasyon an, avèk èd yon bag gid.
Anplis de sa, gen kèk tour style Lachin ki ekipe ak yon dezyèm tèt zouti ki fonksyone kòm yon moulen CNC.
Avèk yon tour otomatik CNC style Lachin, materyèl la pase nan yon aks tèt glisman nan yon bag gid. Sa pèmèt zouti a koupe materyèl la pi pre pwen kote materyèl la sipòte, sa ki fè machin Lachin nan patikilyèman benefik pou pyès long ak mens ki fèt ak pou mikwo-usinage.
Sant touraj CNC milti-aks ak tour style Chinwa yo ka akonpli plizyè operasyon D' lè l sèvi avèk yon sèl machin. Sa fè yo yon opsyon ki pa koute chè pou jeyometri konplèks ki ta otreman mande plizyè machin oswa chanjman zouti lè l sèvi avèk ekipman tankou yon fraise CNC tradisyonèl.