Шта је ЦНЦ глодање?
ЦНЦ глодање, пуни назив је компјутерско нумеричко контролно глодање, је процес обраде који користи компјутерски контролисан и ротирајући алат за сечење са више тачака за постепено уклањање материјала са радног комада и производњу посебно дизајнираног дела или производа. Процес је погодан за машинску обраду различитих материјала, као што су метал, пластика, дрво, и за производњу разних посебно дизајнираних делова и производа.
Вишеструке могућности су доступне под окриљем услуга прецизне ЦНЦ обраде, укључујући механичку, хемијску, електричну и термичку обраду. ЦНЦ глодање је механички процес који укључује бушење, стругање и разне друге процесе обраде, што значи да се материјал уклања са радног предмета механичким средствима, као што је дејство резног алата глодалице.
Овај чланак се фокусира на ЦНЦ процес глодања, излажући основе процеса, као и компоненте и алате ЦНЦ глодалице. Поред тога, овај чланак истражује различите операције глодања и пружа алтернативе за ЦНЦ процес глодања.
Миллингова дефиниција
Шта је млевење? Ово је врста машинске обраде која користи алат за обликовање радног предмета на столу који је обично помичан, иако неке машине за глодање имају и покретне алате. Глодање је првобитно била ручна операција коју су обављали радници, али данас већину глодања обављају ЦНЦ машине за глодање, које користе рачунаре за надгледање процеса глодања. ЦНЦ глодање може да обезбеди већу прецизност, тачност и продуктивност, али постоје ситуације у којима ручно глодање може бити корисно. Ручно глодање захтева много техничких вештина и искуства, чиме се смањује време обраде. Такође има додатну предност што су ручни млинови јефтинији и корисници не морају да брину о програмирању машине.
Преглед ЦНЦ глодања
Као и већина традиционалних механичких ЦНЦ процеса обраде, ЦНЦ процеси глодања користе компјутерске контроле за рад и манипулацију машинским алатима који секу и формирају бланке. Поред тога, процес прати исте основне фазе производње као и сви ЦНЦ процеси обраде, укључујући:
- Дизајнирајте ЦАД моделе
- Претворите ЦАД моделе у ЦНЦ програме
- Подешавање ЦНЦ глодалице
- Извршите операцију глодања
Шта је ЦНЦ глодање?
ЦНЦ глодање процес почиње креирањем 2Д или 3Д ЦАД дизајна дела. Комплетан дизајн се затим извози у формат датотеке компатибилан са ЦНЦ-ом и конвертује га ЦАМ софтвером у ЦНЦ машински програм који диктира кретање машине и кретање алата по радном комаду. Пре него што оператер покрене ЦНЦ програм, припрема ЦНЦ глодалицу тако што фиксира радни предмет на радну површину алатне машине (тј. сто) или на држач радног комада (као што је стеге) и монтира алат за глодање на машину. вретено алата. ЦНЦ процес глодања користи хоризонталне или вертикалне ЦНЦ моћне машине за глодање – у зависности од спецификација и захтева примене глодања – као и ротирајуће алате за сечење са више тачака (тј. са више зубаца), као што су глодалице и бушилице. Када је машина спремна, оператер покреће програм преко интерфејса машине који тражи од машине да изврши операцију глодања.
Када се покрене ЦНЦ процес глодања, машина алатка почиње да ротира резни алат брзином до неколико хиљада обртаја у минути. У зависности од типа машине за глодање која се користи и захтева примене глодалице, када алат зарони у радни предмет, машина ће урадити једно од следећег да направи неопходне резове на радном комаду:
- Полако убаците радни предмет у стационарни ротирајући алат
- Померање алата на стационарни радни предмет
- Релативно кретање алата и радног предмета
За разлику од ручног процеса глодања, код ЦНЦ глодања, машина алатка обично напаја покретни радни предмет ротацијом алата за сечење, а не ротацијом алата за сечење. Операције глодања које се придржавају ове конвенције називају се операције глодања успона, док се супротна операција називају конвенционалне операције глодања.
Генерално, глодање је најпогодније као додатак или процес завршне обраде обрађеном радном комаду да би се обезбедила дефиниција карактеристика дела као што су рупе, утори и навоји, или да би се произвеле карактеристике дела. Међутим, процес се такође може користити за обликовање основног материјала од почетка до краја. У оба случаја, процес млевења постепено уклања материјал да би се добио жељени облик и облик дела. Прво, алат сече мале комаде, или струготине, са радног комада како би се створио приближан облик. Радни предмет се затим глода по већој динамици и са већом прецизношћу да би се део завршио са својим прецизним карактеристикама и спецификацијама. Често је готови део потребно неколико пута машински обрађивати да би се постигла жељена тачност и толеранције. За делове сложеније геометрије, када је операција глодања завршена и део је произведен према посебно дизајнираним спецификацијама, глодани део иде у завршну и накнадну фазу производње.
ЦНЦ операција глодања
ЦНЦ глодање је процес машинске обраде погодан за производњу делова високе прецизности, високе толеранције у прототиповима, једнократним и малим до средњим серијама производње. Док се делови обично производе са толеранцијама у распону од +/- 2 филамента до +/- 10 филамената, неке машине за глодање могу постићи толеранције до +/- 1 филамента или чак више. Свестраност процеса глодања омогућава му да се користи у широком спектру индустрија и за различите карактеристике и дизајн делова, укључујући прорезе, ивице, навоје и џепове. Најчешће ЦНЦ операције глодања укључују:
- Фаце глодање
- Равно глодање
- Угаоно глодање
- Глодање облика
глодање лица
Чеоно глодање код којег је оса ротације алата за сечење окомита на површину радног предмета. Ова метода користи чеоно глодало које има зупце и на ободу и на предњој страни алата, при чему се зупци периметра првенствено користе за сечење, а чеони зуби се користе за завршну обраду. Типично, чеоно глодање се користи за стварање равних површина и контура на готовом делу и способно је да произведе завршну обраду вишег квалитета од других процеса глодања. И вертикалне и хоризонталне глодалице подржавају овај процес.
Типови чеоног глодања укључују крајње и бочне глодалице, који користе крајње и бочне глодалице, респективно.
Равно глодање
Чеоно глодање, познато и као чеоно глодање или глодање плоча, при чему је оса ротације алата за сечење паралелна са површином радног предмета. Процес користи обичне зубе глодала за обављање операција резања на периферији. У зависности од спецификација примене глодања, као што су дубина реза и величина радног комада, доступни су уски и широки резачи. Уски ножеви омогућавају дубље резове, док се широки могу користити за сечење већих површина. Ако примена чеоног глодања захтева уклањање велике количине материјала са радног комада, оператер почиње коришћењем глодала са грубим зубима, малим брзинама сечења и великим брзинама помака да би произвео приближну геометрију посебно дизајнираног дела. Оператери затим уводе секаче са ситнијим зупцима, веће брзине сечења и спорије брзине помака да би произвели детаље готовог дела.
Угаоно глодање
Угаоно глодање је место где је оса ротације алата за сечење под углом у односу на површину радног предмета. Процес користи глодалице са једним углом (под углом према специфичном дизајну који се обрађује) за креирање угаоних карактеристика као што су ивице, назубљени и жљебови. Уобичајена примена за угаоно глодање је производња ластиног репа, који користе глодалице за 45°, 50°, 55° или 60° у зависности од дизајна ластиног репа.
Глодање облика
Глодање профила се односи на операције глодања које укључују неправилне површине, контуре и профиле, као што су делови са закривљеним и равним површинама или потпуно закривљене површине. У процесу се користе секачи за профил или летве дизајниране за специфичне примене, као што су конвексни, конкавни и угаони резачи за угао. Неке уобичајене примене за глодање облика укључују производњу хемисферичних и полукружних шупљина, перли и профила, као и сложене дизајне и сложене делове из једне конфигурације машине.
Остале операције глодања
Поред наведених операција, машине за глодање се могу користити за обављање других специјализованих операција глодања и машинске обраде. Примери других доступних врста операција глодања укључују:
Степ Миллинг: Степено глодање се односи на операцију глодања у којој машина алатка обрађује две или више паралелних површина радног предмета у једном резу. Процес користи два резача на истом вретену машине, распоређена тако да се глодала налазе са обе стране радног предмета и могу да глодају обе стране истовремено
Комбиновано глодање: Шта је комбиновано млевење? Комбиновано глодање је операција глодања која се изводи са два или више алата (обично различитих величина, облика или ширина) на истој машини. Сваки резач може да обавља исту операцију сечења у исто време, или различите операције сечења у исто време, што омогућава производњу сложенијих делова за краће време производње.
Контурно глодање: Контурно глодање је где машина алатка ствара путању резања на радном комаду дуж вертикалне или нагнуте површине. У процесу се користи опрема за глодање профила и алати за сечење, који могу бити паралелни или окомити на површину радног предмета.
Резање зупчаника: Резање зупчаника је операција глодања која користи еволвентни зупчасти резач за стварање зубаца зупчаника. Ови глодали су врста профилних глодалица и доступни су у различитим облицима и величинама корака у зависности од броја зуба потребних за одређени дизајн зупчаника. У овом процесу, специјални наставци алата за стругање се такође могу користити за израду зубаца зупчаника.
Други процеси обраде: Пошто машине за глодање подржавају употребу других машина алатки осим алата за глодање, оне се могу користити за процесе обраде осим глодања, као што су бушење, бушење, развртање и урезивање.
Као и већина ЦНЦ процеса обраде, ЦНЦ процес глодања користи ЦАД софтвер за генерисање почетног дизајна дела и ЦАМ софтвер за генерисање ЦНЦ програма који даје упутства за машинску обраду за производњу дела. ЦНЦ програм се затим учитава на ЦНЦ машину по избору да започне и изврши процес глодања.
Мере предострожности за глодалицу
Генерално, машине за глодање се деле на хоризонталне и вертикалне конфигурације машина и разликују се по броју осе кретања.
На вертикалној глодалици, вретено машине је вертикално оријентисано, док је у хоризонталној оријентацији вретено глодалице постављено хоризонтално. Хоризонталне машине такође садрже вретена током глодања за додатну подршку и стабилност, као и могућност да подрже широк спектар алата за сечење, као што је глодање са точковима и глодањем.
Управљање и вертикалним и хоризонталним машинама за глодање зависи од врсте машине која се користи. На пример, неке машине могу да подижу и спуштају вретено и померају сто бочно, док друге машине имају фиксно вретено и сто који се могу кретати хоризонтално, вертикално и ротационо. Приликом избора вертикалних и хоризонталних глодалица, произвођачи и продавнице морају узети у обзир захтеве примене глодања, као што су број површина које треба глодати и величина и облик дела. На пример, тешки радни предмети су погоднији за хоризонталне операције глодања, док су примене удубљења погодније за операције вертикалног глодања. Доступна је и помоћна опрема која може накнадно уградити вертикалне или хоризонталне машине да подржи супротан процес.
Већина ЦНЦ глодала може да користи 3 до 5 оса – обично обезбеђујући перформансе дуж КСИЗ осе и (ако је применљиво) око ротационе осе. Оса Кс и И представљају хоризонтално кретање (кретање лево и десно и напред и назад по равни, респективно), док З оса представља вертикално кретање (кретање горе и доле), а В представља хоризонтално кретање. – Оса представља дијагонално кретање у вертикалној равни. Код основних ЦНЦ глодалица хоризонтално померање је могуће у две осе (КСИ), док новији модели дозвољавају додатну осу кретања, као што су 3-, 4- и 5-осне ЦНЦ машине. У наставку је дат преглед неких карактеристика машина за глодање класификованих по броју осе кретања.
3 оса
- Способан да задовољи већину машинских потреба
- Подешавање машине је једноставно.
- Потребна је само једна радна станица
- Виши захтеви за знањем оператера
- нижа ефикасност и квалитет
4 оса
- Боље могућности од машина са 3 осе
- Већа прецизност и тачност од машина са 3 осе
- Подешавање машине је сложеније од машина са 3 осе
- Скупљи од троосне машине
5 оса
- Може се конфигурисати са више оса (нпр. 4+1, 3+2 или 5)
- моћнији
- У зависности од конфигурације, бржим тастерима је лакше управљати од машина са три и четири осе
- Виши ниво квалитета и прецизности
- У зависности од конфигурације, ради спорије од 3-осне и 4-осне обраде
- Скупљи од 3-осних и 4-осних машина
У зависности од типа машине за глодање која се користи, машина, сто машине или обе компоненте могу бити динамичке. Обично се динамички столови померају дуж КСИ осе, али се такође могу померати горе-доле да би подесили дубину реза и ротирали дуж вертикалне или хоризонталне осе да би проширили рез. За апликације глодања које захтевају динамичке алате, поред свог инхерентног ротационог кретања, машина алатка се помера вертикално дуж више оса, омогућавајући обим алата (а не само његов врх) да сече у радни предмет. ЦНЦ машине за глодање са већим степеном слободе омогућавају већу разноврсност и сложеност произведених глоданих делова.
Тип глодалице
Доступно је неколико различитих типова машина за глодање за различите примене у машинској обради. Осим што се класификују искључиво на основу конфигурације машине или броја осовина кретања, глодалице се такође могу класификовати према њиховим специфичним карактеристикама. Неке од најчешћих типова машина за млевење укључују:
- тип колена
- Рам тип
- Тип кревета (или производни тип)
- планер
Тип колена: Машине за глодање типа колена имају фиксно вретено и вертикално подесив сто који се ослања на седло подржано коленом. У зависности од положаја машине, колено се може спуштати и подизати на стубу. Неки примери млинова за колена укључују хоризонталне млинове на поду и на столу.
Тип рам: Машине за глодање типа рам користе вретено које је фиксирано за стуб, што омогућава машини да се креће дуж КСИ осе са покретним кућиштем (тј. РАМ). Две најчешће врсте вертикалних машина за глодање укључују подне хоризонталне машине за глодање опште намене и ротационе глодалице.
Тип лежаја: Машина за глодање са креветом користи сто директно фиксиран на машини како би спречио померање радног комада дуж И и З осе. Радни предмет се налази испод алата за сечење, који, у зависности од машине, може да се креће дуж осе КСИЗ. Неке од доступних машина за глодање са лежајем укључују једностране, двостране и тростране глодалице. Једностране машине користе једно вретено које се креће дуж Кс или И осе, док двостране машине користе два вретена, док тростране машине користе три вретена (два хоризонтална и једно вертикално) за обраду дуж КСИ и КСИЗ осе, редом.
Млинови за рендисање: Млинови за рендисање су слични глодалицама са лежајем по томе што имају сто који је фиксиран дуж И и З осе и вретено које се може кретати дуж осе КСИЗ. Међутим, ренде могу истовремено да подрже више машина (обично до четири), смањујући време испоруке за сложене делове.
Неке од специјалних типова машина за глодање које су доступне укључују ротационе столове, бубњеве и планетарне глодалице. Машине за глодање са ротационим столом имају кружни сто који се ротира око вертикалне осе и користи машине које се налазе на различитим висинама за грубу и завршну обраду. Машина за млевење бубња је слична машини са ротационим столом, осим што се сто назива „бубањ“ и ротира око хоризонталне осе. У планетарној машини, сто је фиксиран, а радни предмет је цилиндричан. Ротациона машина се креће по површини радног предмета, секући и унутрашње и спољашње елементе као што су навоји.
Обрада материјала
ЦНЦ процес глодања се најбоље користи као секундарни процес обраде да би се обезбедиле могућности завршне обраде за посебно дизајниране делове, али се такође може користити за производњу посебно дизајнираних и специјалних делова од почетка до краја. ЦНЦ технологија глодања омогућава процес обраде делова у различитим материјалима, укључујући:
- Метали (укључујући легуре, специјалне метале, тешке метале, итд.)
- Пластика (укључујући термосет и термопластику)
- еластомера
- композитни материјал
- дрва
Као и код свих процеса обраде, неколико фактора се мора узети у обзир при одабиру материјала за примену за глодање, као што су својства материјала (тј. тврдоћа, затезна чврстоћа и чврстоћа на смицање, као и отпорност на хемикалије и високе температуре) и исплативост материјала. обрада материјала. Ови критеријуми одређују, респективно, да ли је материјал погодан за процес млевења и буџетска ограничења примене млевења. Одабрани материјал одређује тип машине која се користи и њен дизајн, као и оптимална подешавања машине укључујући брзину резања, брзину помака и дубину сечења.
Дакле, шта је ЦНЦ глодање?
ЦНЦ глодање је процес обраде погодан за машинску обраду различитих материјала и производњу различитих посебно дизајнираних делова. Иако овај процес може показати предности у односу на друге процесе обраде, можда неће бити погодан за сваку производну примену, а други процеси се могу показати прикладнијим и исплативијим.
Неки други конвенционалнији процеси обраде укључују бушење и стругање. Као и глодање, бушење се обично ради алатом са више тачака (тј. бушилицом), док се стругање врши алатом са једном тачком. Међутим, док се окреће, радни предмет може да се креће и ротира као код неких апликација за глодање, док током бушења радни предмет мирује током процеса бушења.
Неки неконвенционални процеси машинске обраде (тј. без употребе алатних машина, али ипак са процесима механичког уклањања материјала) укључују ултразвучну машинску обраду, сечење воденим млазом и абразивну машинску обраду. Неконвенционални, не-машински процеси (тј. хемијски, електрични и термички процеси обраде) пружају друге алтернативе уклањању материјала са радних комада који не користе машине алатке или механичке процесе уклањања материјала, укључујући хемијско млевење, електрохемијско уклањање ивица, ласерско сечење и сечење плазма луком . Ове неконвенционалне методе обраде подржавају производњу сложенијих, захтевнијих и специјализованих делова који често нису могући са конвенционалном обрадом.
