O termo CNC significa "control numérico por computadora" e o mecanizado CNC defínese como un proceso de fabricación subtractiva que normalmente usa control por computadora e máquinas-ferramentas para eliminar capas de material dunha peza en bruto (chamada peza en bruto ou en bruto) e producir unha peza deseñada a medida.
O proceso funciona nunha variedade de materiais, incluíndo metal, plástico, madeira, vidro, escuma e materiais compostos, e ten aplicacións nunha variedade de industrias, como o mecanizado CNC a grande escala e o acabado CNC de pezas aeroespaciais.
Características do mecanizado CNC
01. Alto grao de automatización e moi alta eficiencia de produción. Agás a fixación de pezas en bruto, todos os demais procedementos de procesamento poden ser realizados por máquinas-ferramenta CNC. Se se combina coa carga e descarga automáticas, constitúe un compoñente básico dunha fábrica non tripulada.
O procesamento CNC reduce a man de obra do operador, mellora as condicións de traballo, elimina o marcado, a fixación e o posicionamento múltiples, a inspección e outros procesos e operacións auxiliares, e mellora eficazmente a eficiencia da produción.
02. Adaptabilidade a obxectos de procesamento CNC. Ao cambiar o obxecto de procesamento, ademais de cambiar a ferramenta e resolver o método de fixación da peza en bruto, só se require unha reprogramación sen outros axustes complicados, o que acurta o ciclo de preparación da produción.
03. Alta precisión de procesamento e calidade estable. A precisión dimensional do procesamento está entre d0,005 e 0,01 mm, o que non se ve afectado pola complexidade das pezas, xa que a maioría das operacións as realiza a máquina automaticamente. Polo tanto, o tamaño das pezas por lotes aumenta e os dispositivos de detección de posición tamén se utilizan en máquinas-ferramenta de control de precisión, o que mellora aínda máis a precisión do mecanizado CNC de precisión.
04. O procesamento CNC ten dúas características principais: en primeiro lugar, pode mellorar moito a precisión do procesamento, incluíndo a precisión da calidade do procesamento e a precisión do erro no tempo de procesamento; en segundo lugar, a repetibilidade da calidade do procesamento pode estabilizar a calidade do procesamento e manter a calidade das pezas procesadas.
Tecnoloxía de mecanizado CNC e ámbito de aplicación:
Pódense seleccionar diferentes métodos de procesamento segundo o material e os requisitos da peza de traballo a mecanizar. Comprender os métodos de mecanizado comúns e o seu ámbito de aplicación pode permitirnos atopar o método de procesamento de pezas máis axeitado.
Xirando
O método de procesamento de pezas mediante tornos denomínase en conxunto torneado. Usando ferramentas de torneado de conformado, as superficies curvas rotatorias tamén se poden procesar durante o avance transversal. O torneado tamén pode procesar superficies de roscas, planos extremos, eixes excéntricos, etc.
A precisión do torneado é xeralmente de IT11 a IT6 e a rugosidade da superficie é de 12,5 a 0,8 μm. Durante o torneado fino, pode alcanzar IT6 a IT5 e a rugosidade pode alcanzar 0,4 a 0,1 μm. A produtividade do procesamento de torneado é alta, o proceso de corte é relativamente suave e as ferramentas son relativamente sinxelas.
Ámbito de aplicación: perforación de orificios centrais, perforación, escariado, roscado, torneado cilíndrico, mandrinado, torneado de caras finais, torneado de ranuras, torneado de superficies conformadas, torneado de superficies cónicas, moleteado e torneado de roscas
Fresado
O fresado é un método que emprega unha ferramenta rotatoria de varios filos (fresa) nunha fresadora para procesar a peza de traballo. O movemento de corte principal é a rotación da ferramenta. Dependendo de se a dirección da velocidade do movemento principal durante o fresado é a mesma ou a oposta á dirección de alimentación da peza de traballo, divídese en fresado descendente e fresado ascendente.
(1) Fresado descendente
A compoñente horizontal da forza de fresado é a mesma que a dirección de alimentación da peza. Normalmente hai un espazo entre o parafuso de alimentación da mesa da peza e a porca fixa. Polo tanto, a forza de corte pode facer que a peza e a mesa de traballo se movan cara adiante xuntos, facendo que a velocidade de alimentación aumente repentinamente. Aumento, causando coitelos.
(2) Contrafresado
Pode evitar o fenómeno de movemento que se produce durante o fresado descendente. Durante o fresado ascendente, o grosor de corte aumenta gradualmente desde cero, polo que o filo de corte comeza a experimentar unha fase de compresión e deslizamento na superficie mecanizada endurecida polo corte, o que acelera o desgaste da ferramenta.
Ámbito de aplicación: Fresado plano, fresado escalonado, fresado de ranuras, fresado de superficies de conformado, fresado de ranuras en espiral, fresado de engrenaxes, corte
Cepillado
O procesamento de cepillado xeralmente refírese a un método de procesamento que usa unha cepilladora para facer un movemento lineal alternativo en relación coa peza de traballo nunha cepilladora para eliminar o exceso de material.
A precisión de cepillado pode alcanzar xeralmente IT8-IT7, a rugosidade superficial é de Ra6.3-1.6μm, a planitude de cepillado pode alcanzar 0.02/1000 e a rugosidade superficial é de 0.8-0.4μm, o que é superior para o procesamento de pezas fundidas de gran tamaño.
Ámbito de aplicación: cepillado de superficies planas, cepillado de superficies verticais, cepillado de superficies escalonadas, cepillado de ranuras en ángulo recto, cepillado de biseles, cepillado de ranuras de cola de milano, cepillado de ranuras en forma de D, cepillado de ranuras en forma de V, cepillado de superficies curvas, cepillado de chavetas en buratos, cepillado de cremalleiras, cepillado de superficies compostas
Moenda
A rectificación é un método de corte da superficie da peza nunha amoladora empregando unha rebarbadora artificial de alta dureza (roda de rectificación) como ferramenta. O movemento principal é a rotación da rebarbadora.
A precisión da rectificación pode alcanzar IT6-IT4, e a rugosidade superficial Ra pode alcanzar 1,25-0,01 μm, ou incluso 0,1-0,008 μm. Outra característica da rectificación é que pode procesar materiais metálicos endurecidos, o que pertence ao ámbito do acabado, polo que se usa a miúdo como paso final do procesamento. Segundo as diferentes funcións, a rectificación tamén se pode dividir en rectificación cilíndrica, rectificación de buratos internos, rectificación plana, etc.
Ámbito de aplicación: rectificación cilíndrica, rectificación cilíndrica interna, rectificación superficial, rectificación de formas, rectificación de roscas, rectificación de engrenaxes
Perforación
O proceso de procesamento de varios orificios internos nunha máquina de perforación chámase perforación e é o método máis común de procesamento de orificios.
A precisión da perforación é baixa, xeralmente IT12~IT11, e a rugosidade superficial é xeralmente Ra5.0~6.3um. Despois da perforación, a ampliación e o escariado úsanse a miúdo para o semiacabado e o acabado. A precisión do procesamento de escariado é xeralmente IT9-IT6, e a rugosidade superficial é Ra1.6-0.4 μm.
Ámbito de aplicación: perforación, escariado, escariado, roscado, buratos de estroncio, raspado de superficies
Procesamento de perforación
O procesamento de mandrinado é un método de procesamento que emprega unha mandrinadora para aumentar o diámetro dos orificios existentes e mellorar a calidade. O procesamento de mandrinado baséase principalmente no movemento de rotación da ferramenta de mandrinado.
A precisión do procesamento de perforación é alta, xeralmente IT9-IT7, e a rugosidade superficial é Ra6.3-0.8mm, pero a eficiencia de produción do procesamento de perforación é baixa.
Ámbito de aplicación: procesamento de orificios de alta precisión, acabado de varios orificios
Procesamento da superficie do dente
Os métodos de procesamento da superficie dos dentes de engrenaxes pódense dividir en dúas categorías: método de conformación e método de xeración.
A máquina ferramenta empregada para procesar a superficie do dente mediante o método de conformado é xeralmente unha fresadora ordinaria, e a ferramenta é unha fresa de conformado, que require dous movementos de conformado sinxelos: movemento de rotación e movemento lineal da ferramenta. As máquinas ferramenta empregadas habitualmente para procesar superficies de dentes mediante o método de xeración son as máquinas de fresado de engrenaxes, as máquinas de conformado de engrenaxes, etc.
Ámbito de aplicación: engrenaxes, etc.
Procesamento de superficies complexas
O corte de superficies curvas tridimensionais emprega principalmente métodos de fresado por copiado e fresado CNC ou métodos de procesamento especiais.
Ámbito de aplicación: compoñentes con superficies curvas complexas
Música electrónica
A mecanización por descarga eléctrica utiliza a alta temperatura xerada pola descarga instantánea de faísca entre o eléctrodo da ferramenta e o eléctrodo da peza para erosionar o material superficial da peza e lograr a mecanización.
Ámbito de aplicación:
① Procesamento de materiais condutores duros, fráxiles, tenaces, brandos e de alto punto de fusión;
②Procesamento de materiais semicondutores e materiais non condutores;
③Procesamento de varios tipos de buratos, buratos curvos e microburatos;
④Procesamento de varias cavidades superficiais curvas tridimensionais, como as cámaras de moldes de moldes de forxa, moldes de fundición a presión e moldes de plástico;
⑤ Úsase para cortar, cortar, reforzar superficies, gravar, imprimir placas e marcas, etc.
Mecanizado electroquímico
O mecanizado electroquímico é un método que emprega o principio electroquímico da disolución anódica do metal no electrolito para dar forma á peza de traballo.
A peza de traballo conéctase ao polo positivo da fonte de alimentación de CC, a ferramenta conéctase ao polo negativo e mantense un pequeno espazo (0,1 mm ~ 0,8 mm) entre os dous polos. O electrolito cunha certa presión (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) flúe a través do espazo entre os dous polos a unha velocidade alta (15 m/s ~ 60 m/s).
Ámbito de aplicación: procesamento de buratos, cavidades, perfís complexos, buratos profundos de pequeno diámetro, estriado, desbarbado, gravado, etc.
procesamento láser
O procesamento láser da peza de traballo realízase mediante unha máquina de procesamento láser. As máquinas de procesamento láser adoitan constar de láseres, fontes de alimentación, sistemas ópticos e sistemas mecánicos.
Ámbito de aplicación: matrices de trefilado de arame diamantado, rolamentos de xemas de reloxos, peles porosas de láminas de perforación diverxentes refrixeradas por aire, procesamento de pequenos orificios de inxectores de motores, láminas de motores aeronáuticos, etc., e corte de diversos materiais metálicos e materiais non metálicos.
procesamento ultrasónico
O mecanizado por ultrasóns é un método que usa a vibración de frecuencia ultrasónica (16 kHz ~ 25 kHz) da cara do extremo da ferramenta para impactar os abrasivos suspendidos no fluído de traballo, e as partículas abrasivas impactan e pulen a superficie da peza para procesala.
Ámbito de aplicación: materiais difíciles de cortar
Principais industrias de aplicación
Xeralmente, as pezas procesadas por CNC teñen alta precisión, polo que as pezas procesadas por CNC úsanse principalmente nas seguintes industrias:
Aeroespacial
A industria aeroespacial require compoñentes con alta precisión e repetibilidade, incluíndo as palas das turbinas nos motores, as ferramentas utilizadas para fabricar outros compoñentes e mesmo as cámaras de combustión utilizadas nos motores de foguete.
Construción de automóbiles e maquinaria
A industria do automóbil require a fabricación de moldes de alta precisión para fundir compoñentes (como soportes de motor) ou mecanizar compoñentes de alta tolerancia (como pistóns). A máquina tipo pórtico funde módulos de arxila que se empregan na fase de deseño do automóbil.
industria militar
A industria militar emprega compoñentes de alta precisión con estritos requisitos de tolerancia, como compoñentes de mísiles, canóns de armas, etc. Todos os compoñentes mecanizados da industria militar benefícianse da precisión e velocidade das máquinas CNC.
médico
Os dispositivos médicos implantables adoitan estar deseñados para adaptarse á forma dos órganos humanos e deben fabricarse con aliaxes avanzadas. Dado que ningunha máquina manual é capaz de producir tales formas, as máquinas CNC convértense nunha necesidade.
enerxía
A industria enerxética abrangue todas as áreas da enxeñaría, desde as turbinas de vapor ata as tecnoloxías de vangarda como a fusión nuclear. As turbinas de vapor requiren palas de alta precisión para manter o equilibrio na turbina. A forma da cavidade de supresión de plasma de I+D na fusión nuclear é moi complexa, está feita de materiais avanzados e require o apoio de máquinas CNC.
O procesamento mecánico desenvolveuse ata hoxe e, tras a mellora dos requisitos do mercado, deriváronse diversas técnicas de procesamento. Ao elixir un proceso de mecanizado, pódense ter en conta moitos aspectos: incluíndo a forma da superficie da peza, a precisión dimensional, a precisión da posición, a rugosidade da superficie, etc.
Só escollendo o proceso máis axeitado podemos garantir a calidade e a eficiencia do procesamento da peza cun investimento mínimo e maximizar os beneficios xerados.
Data de publicación: 18 de xaneiro de 2024