Распространенные процессы обработки на станках с ЧПУ и то, чего можно достичь

Обработка с ЧПУ (компьютерное числовое управление) это использование инструментов, нацеленных на материалы и пытающихся разрезать их под руководством компьютера. В этой статье рассматриваются наиболее общие процессы обработки с ЧПУ, такие как фрезерование и токарная обработка, тип обрабатываемого материала, возможный уровень точности, а также отрасли, в которых используется ЧПУ, включая аэрокосмическую, автомобильную и медицинскую промышленность.

CNC Wizardry: Создание металлических изделий с помощью компьютерного управления

Вы когда-нибудь видели машины, которые могут сами придавать форму металлу и пластику? Они называются станками с ЧПУ. CNC означает "компьютерное числовое управление". Эти станки используют компьютерные программы, чтобы очень точно придать материалам форму всевозможных полезных вещей.

Один из типов станков с ЧПУ называется фрезерным. Он оснащен вращающимися сверлами и концевыми фрезами, которые могут вырезать блоки материала. Инженеры проектируют 3D-модели на компьютерах, а фрезерный станок, следуя этим планам, вырезает окончательную форму. Фрезы могут вращаться во всевозможных направлениях - из стороны в сторону, вперед-назад, вверх-вниз - для создания сложных конструкций. Иногда мельницы имеют даже 5 направлений вращения! Они оставляют после себя именно то, что им говорит компьютер.

Другой станок называется токарным. На токарном станке длинные цилиндры из пластика или металла вращаются очень быстро. Пока он вращается, режущие инструменты придают форму внешней стороне цилиндра. Токарные станки могут создавать круги, спирали и всевозможные кривые на внешних краях. Они также могут вкапывать инструменты внутрь вращающегося цилиндра, чтобы делать отверстия и замысловатые узоры. Инженеры используют токарные станки для изготовления таких вещей, как бутылки, трубы, стержни и многое другое.

Помимо фрезерования и точения, есть еще несколько полезных технологий ЧПУ. Одна из них - шлифование, при котором для придания формы деталям вместо сверл и фрез используются шлифовальные круги. Другая технология - EDM, которая использует электрические искры для точного расплавления крошечных кусочков материала, даже не прикасаясь к нему! Некоторые станки с ЧПУ могут даже наносить гладкую, блестящую отделку на детали после того, как они вырезаны.

Все эти методы обработки, управляемые компьютером, позволяют людям создавать очень сложные и точные конструкции. Все, что Вы можете представить себе на компьютере, может быть превращено в реальный физический объект с помощью ЧПУ. Будь то детали для автомобилей, самолетов, телефонов или бесчисленных других изделий, станки с ЧПУ делают современные технологии возможными. Компьютеры точно управляют станками, чтобы вырезать идеальные копии виртуальных 3D-моделей. Довольно круто, да? ЧПУ - это то, как мы превращаем идеи в реальные вещи!

Допуски для прецизионных деталей

Большинство мастерских с ЧПУ следуют правилам ISO 2768, определяющим, насколько точно должны быть изготовлены детали. Этот стандарт устанавливает допуски на размеры различных элементов. Например, отверстия должны быть всего лишь в пределах 0,1 мм от запланированного размера. Детали могут быть изготовлены даже с более жесткими допусками, чем предусмотрено стандартом, если клиенту требуется сверхточность.

Маленькие размеры и точные измерения

Станки с ЧПУ могут придавать материалам форму вплоть до очень малых размеров. Отверстия, стенки и другие детали размером до 1 мм могут быть вырезаны очень точно. Машинисты также могут контролировать расположение деталей в пределах жестких допусков, например, не более чем на 0,01 мм отступая от места, указанного в чертежах. Это позволяет воспроизводить сложные, крошечные внутренние и внешние структуры снова и снова с жесткими допусками. Таким образом, от макро- до микроразмеров, ЧПУ превосходит всех в точности производства!
Выбор правильного материала

Работа с металлами

Станки с ЧПУ могут придавать форму множеству различных металлических материалов. Алюминий легок и удобен в работе. Сталь очень прочна. Нержавеющая сталь не ржавеет. Медь и латунь имеют красивый внешний вид. Титан очень легкий и прочный. Машинисты выбирают лучший металл для каждой работы.

Работа с инструментом для работы с пластиком

Станки с ЧПУ предназначены не только для металлов - они также могут очень хорошо резать пластик. Такие пластмассы, как нейлон и ПВХ, используются для изготовления всевозможных изделий. Полиоксиметилен (POM) очень твердый и жесткий. Тефлон (PTFE) - гладкий, как тефлон. Использование пластмасс позволяет дизайнерам проявлять творческий подход, а компаниям - быстрее создавать продукты.

Завершающие штрихи

После резки на ЧПУ детали часто подвергаются дополнительной обработке, чтобы защитить или улучшить их. Пескоструйная обработка делает поверхности шероховатыми. Анодирование делает алюминий цветным. Гальваника наносит металлические покрытия. Порошковая окраска наносит стойкую краску. Полировка создает блестящий вид.

Индивидуальная отделка

Правильная отделка поверхности зависит от изделия. Некоторые из них должны быть устойчивы к ржавчине или химическим веществам. Другие требуют особой текстуры. Дизайнеры работают с отделочниками, чтобы получить именно то покрытие, цвет или блеск, которые подходят для каждого случая применения. Отделка - это последний штрих, который делает деталь идеальной для выполнения своей работы.

Убедитесь, что детали выходят идеальными

Станки с ЧПУ могут делать вещи очень точно, но людям все равно нужно перепроверять работу. Вот тут-то и приходит на помощь контроль качества. Готовые детали тщательно проверяются. Машинисты используют измерительные инструменты, такие как микрометры и штангенциркули, чтобы проверить размеры и расстояния между деталями. Если что-то слишком велико или мало, слишком близко или далеко, они находят и устраняют проблемы. Таким образом, все детали остаются в пределах допуска, или допустимого диапазона, установленного инженерами и заказчиками. Проверки гарантируют, что клиенты получат изделия, изготовленные точно в соответствии с заказом.

Все инструменты, необходимые для правильного выполнения работы

На этом заводе собрана огромная коллекция станков с ЧПУ, способных справиться практически с любым проектом. Более 100 фрезерных и токарных станков могут снимать материал по 1-5 различным осям. Наличие такого количества различных станков означает, что можно изготовить любую геометрию, какой бы сложной она ни была.

Точность и темп

ЧПУ здесь могут формировать детали с точностью до тысячных долей миллиметра! Это меньше, чем острая игла. Кроме того, быстрая переналадка между работами означает быстрое время выполнения заказа, часто всего за несколько дней для прототипов или разовых изделий. Клиентам не нужно долго ждать или соглашаться на меньшую точность.

Будь то простая форма или замысловато сконструированный компонент - идеальный процесс и материал доступны. Программное обеспечение для проектирования связано с машинами для эффективного производства от чертежей до готовых изделий. Инженеры помогают клиентам превратить концепцию в высококачественные, серийно производимые объекты. Вместе передовые технологии сокращают время и затраты, обеспечивая точные технические характеристики - вот что позволяет этому месту решать любые производственные задачи!

Многие сферы деятельности выигрывают от компьютерного обучения

Автомобили получают ускорение ЧПУ

Автопроизводителям нужны прочные, легкие детали в огромных количествах. ЧПУ дает ответ на этот вопрос благодаря своему мастерству массового производства последовательных сложных форм. Рулевые механизмы, блоки двигателей и многое другое гибко скатывается с высокопрограммируемых автоматизированных станков.

Точность - приоритет самолетов

Для аэрокосмической промышленности малейшие отклонения являются неприемлемым риском. Повторяемое разрешение ЧПУ на микронном уровне обеспечивает уверенность при производстве компонентов. Крылья, крепеж и критически важные детали проходят тщательную обработку на ЧПУ для обеспечения оптимальной прочности и безопасности в полете.

Будь то простая формовка или сложная геометрическая сеть, в различных отраслях промышленности сегодня используется ЧПУ для повышения качества продукции. Еще один важный пользователь - медицина: здесь компьютерная обработка позволяет изготавливать заменяемые суставы, хирургические инструменты и помогает в медицинских открытиях, создавая индивидуальные прототипы. В целом компьютерное управляемое моделирование многократно увеличивает возможности производства, что благоприятно сказывается не только на разработке продукции, но и на технологическом прогрессе в целом.

Заключение

Подведем итоги, Обработка с ЧПУ произвели революцию в современном производстве, обеспечив быстрый, гибкий и высокоточный способ придания формы всем типам материалов. Удаляя материал миллиметр за миллиметром или создавая микроскопические структуры, многоосевые станки с ЧПУ точно воспроизводят цифровые модели CAD благодаря числовому компьютерному управлению.

Широкий ассортимент инструментов с ЧПУ, от токарных станков до шлифовальных машин, расширяет возможности реализации дизайна в любых материалах - от алюминия до пластмассы. Аналогичным образом, обработка поверхности расширяет сферу применения, обеспечивая защиту, эстетическую отделку или специализированные свойства. Методы обеспечения качества в сочетании со скоростью и сложностью производства сделали ЧПУ незаменимым во многих отраслях промышленности. Компьютерное числовое управление продолжает расширять возможности точного изготовления. В будущем все более сложные технологии ЧПУ еще больше изменят дизайн и производство.

Вопросы и ответы

Вопрос: Какие типы материалов могут резать станки с ЧПУ?

Инструменты с ЧПУ могут придавать форму металлам, таким как алюминий и сталь, а также пластикам, композитам и другим материалам. Популярными вариантами являются металлы из-за их прочности и пластмассы из-за их гибкости при проектировании.

В: Насколько мелкие детали могут создавать станки с ЧПУ?

Очень высокоточные инструменты с ЧПУ могут вырезать микромасштабные текстуры и отверстия размером 1-2 мм. Замысловатые конструкции с мелкими деталями и жесткими допусками им вполне по силам.

В: Как быстро станки с ЧПУ могут производить детали?

Скорость производства зависит от сложности детали и доступности станка. Однако специалисты по ЧПУ часто могут изготовить прототипы в течение нескольких дней, а большие объемы - за пару недель, как только программа обработки будет настроена. Быстрое выполнение заказов делает ЧПУ очень подходящим для итеративных процессов проектирования.