FAQ – Precizni metal

Pitanja

ČESTO POSTAVLJANA PITANJA

1. Što je precizna obrada?

Precizna obrada je proces uklanjanja materijala iz izratka tijekom držanja završnih obrada usko tolerancije.Precizni stroj ima mnogo vrsta, uključujući glodanje, tokarenje i strojnu obradu s električnim pražnjenjem.Precizni stroj danas se općenito upravlja pomoću računalnih numeričkih kontrola (CNC).

Gotovo svi metalni proizvodi koriste preciznu strojnu obradu, kao i mnogi drugi materijali kao što su plastika i drvo.Ovim strojevima upravljaju specijalizirani i obučeni strojari.Kako bi alat za rezanje obavio svoj posao, mora se pomicati u smjerovima navedenim kako bi se napravio ispravan rez.Ovo primarno gibanje naziva se "brzina rezanja".Radni komad se također može pomicati, poznato kao sekundarno gibanje "ulaganja".Zajedno, ti pokreti i oštrina alata za rezanje omogućuju rad preciznog stroja.

Kvalitetna precizna obrada zahtijeva sposobnost praćenja iznimno specifičnih nacrta izrađenih od strane CAD (računalom potpomognutog dizajna) ili CAM (računalom potpomognute proizvodnje) programa kao što su AutoCAD i TurboCAD.Softver može pomoći u izradi složenih, 3-dimenzionalnih dijagrama ili obrisa potrebnih za proizvodnju alata, stroja ili predmeta.Ovi se nacrti moraju pridržavati s velikim detaljima kako bi se osiguralo da proizvod zadrži svoj integritet.Dok većina tvrtki za preciznu strojnu obradu radi s nekim oblikom CAD/CAM programa, još uvijek često rade s ručno nacrtanim skicama u početnim fazama dizajna.

Precizna obrada koristi se na brojnim materijalima uključujući čelik, broncu, grafit, staklo i plastiku, da spomenemo samo neke.Ovisno o veličini projekta i materijalima koji će se koristiti, koristit će se različiti precizni alati za strojnu obradu.Može se koristiti bilo koja kombinacija tokarilica, glodalica, bušilica, pila i brusilica, pa čak i robotike velike brzine.Zrakoplovna industrija može koristiti strojnu obradu velikom brzinom, dok industrija za izradu alata za drvo može koristiti fotokemijsko jetkanje i procese glodanja.Izbacivanje iz serije, ili određena količina bilo koje određene stavke, može se brojati u tisućama ili biti samo nekoliko.Precizna obrada često zahtijeva programiranje CNC uređaja što znači da su računalno numerički kontrolirani.CNC uređaj omogućuje praćenje točnih dimenzija tijekom cijelog rada proizvoda.

2. Što je mljevenje?

Glodanje je proces strojne obrade korištenja rotacijskih glodala za uklanjanje materijala s obratka napredovanjem (ili uvlačenjem) rezača u obrat u određenom smjeru.Rezač se također može držati pod kutom u odnosu na os alata.Glodanje pokriva širok izbor različitih operacija i strojeva, na ljestvici od malih pojedinačnih dijelova do velikih, teških operacija skupnog glodanja.To je jedan od najčešće korištenih procesa za obradu prilagođenih dijelova na precizne tolerancije.

Glodanje se može obaviti širokim spektrom alatnih strojeva.Izvorna klasa alatnih strojeva za glodanje bila je glodalica (često nazivana mlin).Nakon pojave računalne numeričke kontrole (CNC), glodalice su se razvile u obradne centre: strojeve za glodanje proširene automatskim izmjenjivačima alata, magacinima alata ili vrtuljcima, CNC mogućnostima, sustavima rashladne tekućine i kućištima.Centri za glodanje općenito se klasificiraju kao vertikalni obradni centri (VMC) ili horizontalni obradni centri (HMC).

Integracija glodanja u okruženja za tokarenje, i obrnuto, započela je alatom pod naponom za tokarilice i povremenom upotrebom glodala za operacije tokarenja.To je dovelo do nove klase alatnih strojeva, strojeva za više zadataka (MTM), koji su namjenski napravljeni da olakšaju glodanje i tokarenje unutar istog radnog okvira.

3. Što je precizna CNC obrada?

Za inženjere dizajna, timove za istraživanje i razvoj i proizvođače koji ovise o izvoru dijelova, precizna CNC obrada omogućuje izradu složenih dijelova bez dodatne obrade.Zapravo, precizna CNC obrada često omogućuje izradu gotovih dijelova na jednom stroju.
Proces strojne obrade uklanja materijal i koristi širok raspon alata za rezanje za izradu konačnog, i često vrlo složenog dizajna dijela.Razina preciznosti je poboljšana korištenjem računalne numeričke kontrole (CNC), koja se koristi za automatizaciju upravljanja alatima za obradu.

Uloga "CNC-a" u preciznoj obradi
Koristeći kodirane upute za programiranje, precizna CNC obrada omogućuje izrezivanje i oblikovanje izratka prema specifikacijama bez ručne intervencije operatera stroja.
Uzimajući računalno potpomognuto projektiranje (CAD) model koji je osigurao kupac, stručni strojar koristi računalno potpomognuti proizvodni softver (CAM) za izradu uputa za strojnu obradu dijela.Na temelju CAD modela, softver određuje koje su putanje alata potrebne i generira programski kod koji govori stroju:
■ Koji su točni broj okretaja i brzina posmaka
■ Kada i kamo premjestiti alat i/ili radni komad
■ Koliko duboko rezati
■ Kada primijeniti rashladnu tekućinu
■ Bilo koji drugi čimbenici koji se odnose na brzinu, brzinu posmaka i koordinaciju
CNC kontroler zatim koristi programski kod za kontrolu, automatizaciju i praćenje kretanja stroja.
Danas je CNC ugrađena značajka širokog spektra opreme, od tokarilica, glodalica i usmjerivača do žičanih EDM (električnim pražnjenjem), laserskih i plazma strojeva za rezanje.Osim automatizacije procesa obrade i povećanja preciznosti, CNC eliminira ručne zadatke i oslobađa strojare da nadziru više strojeva koji rade u isto vrijeme.
Osim toga, nakon što se projektira putanja alata i programira stroj, može pokrenuti dio neograničen broj puta.To osigurava visoku razinu preciznosti i ponovljivosti, što zauzvrat čini proces vrlo isplativim i skalabilnim.

Materijali koji se obrađuju strojno
Neki metali koji se obično obrađuju uključuju aluminij, mjed, broncu, bakar, čelik, titan i cink.Osim toga, drvo, pjena, stakloplastika i plastika kao što je polipropilen također se mogu obrađivati.
Zapravo, gotovo svaki materijal može se koristiti s preciznom CNC obradom — naravno, ovisno o primjeni i njezinim zahtjevima.

Neke prednosti precizne CNC obrade
Za mnoge male dijelove i komponente koji se koriste u širokom rasponu proizvedenih proizvoda, precizna CNC obrada često je metoda izbora.
Kao što je slučaj s gotovo svim metodama rezanja i strojne obrade, različiti materijali se ponašaju različito, a veličina i oblik komponente također imaju veliki utjecaj na proces.Međutim, općenito, proces precizne CNC obrade nudi prednosti u odnosu na druge metode obrade.
To je zato što CNC obrada može isporučiti:
■ Visok stupanj složenosti dijela
■ Uske tolerancije, obično u rasponu od ±0,0002" (±0,00508 mm) do ±0,0005" (±0,0127 mm)
■ Iznimno glatke površine, uključujući završne obrade po narudžbi
■ Ponovljivost, čak i pri velikim glasnoćama
Dok vješt strojar može koristiti ručnu tokarilicu za izradu kvalitetnog dijela u količinama od 10 ili 100, što se događa kada vam treba 1000 dijelova?10.000 dijelova?100.000 ili milijun dijelova?
S preciznom CNC obradom možete postići skalabilnost i brzinu potrebnu za ovu vrstu proizvodnje velikog obima.Osim toga, visoka ponovljivost precizne CNC obrade daje vam dijelove koji su svi isti od početka do kraja, bez obzira na to koliko dijelova proizvodite.

4. Kako se to radi: koji se procesi i oprema obično koriste u preciznoj obradi?

Postoje neke vrlo specijalizirane metode CNC obrade, uključujući žičanu EDM (električnu obradu), aditivnu obradu i 3D laserski ispis.Na primjer, žičani EDM koristi vodljive materijale - obično metale - i električna pražnjenja za erodiranje obratka u zamršene oblike.
Međutim, ovdje ćemo se usredotočiti na procese glodanja i tokarenja — dvije subtraktivne metode koje su široko dostupne i često se koriste za preciznu CNC obradu.

Glodanje naspram tokarenja
Glodanje je proces strojne obrade koji koristi rotirajući, cilindrični rezni alat za uklanjanje materijala i stvaranje oblika.Oprema za glodanje, poznata kao mlin ili obradni centar, ostvaruje univerzum složenih geometrija dijelova na nekim od najvećih predmeta obrađenih metala.
Važna karakteristika glodanja je da izradak ostaje nepomičan dok se rezni alat okreće.Drugim riječima, na mlinu, rotirajući alat za rezanje kreće se oko obratka, koji ostaje fiksiran na mjestu.
Tokarenje je proces rezanja ili oblikovanja izratka na opremi koja se naziva tokarilica.Tipično, tokarilica vrti radni komad na okomitoj ili vodoravnoj osi dok se fiksni rezni alat (koji se može, ali i ne mora vrtjeti) pomiče duž programirane osi.
Alat ne može fizički obići dio.Materijal se rotira, omogućujući alatu da izvodi programirane operacije.(Postoji podskup tokarilica u kojima se alati okreću oko žice napajane koturom, međutim, to ovdje nije pokriveno.)
Kod tokarenja, za razliku od glodanja, izradak se vrti.Zaliha dijela se okreće na vretenu tokarilice i rezni alat se dovodi u kontakt s obratkom.

Ručna vs. CNC obrada
Dok su i glodalice i tokarski strojevi dostupni u ručnim modelima, CNC strojevi su prikladniji za potrebe proizvodnje malih dijelova - nudeći skalabilnost i ponovljivost za aplikacije koje zahtijevaju proizvodnju velikih količina dijelova uske tolerancije.
Osim što nudi jednostavne 2-osne strojeve u kojima se alat pomiče po X i Z osi, precizna CNC oprema uključuje modele s više osi u kojima se izradak također može pomicati.Ovo je u suprotnosti s tokarilom gdje je radni komad ograničen na predenje i alati će se pomicati kako bi stvorili željenu geometriju.
Ove konfiguracije s više osi omogućuju proizvodnju složenijih geometrija u jednoj operaciji, bez potrebe za dodatnim radom operatera stroja.To ne samo da olakšava proizvodnju složenih dijelova, već i smanjuje ili eliminira mogućnost pogreške operatera.
Osim toga, korištenje rashladne tekućine pod visokim tlakom s preciznom CNC obradom osigurava da strugotine ne uđu u radove, čak i kada se koristi stroj s okomito orijentiranim vretenom.

CNC glodalice
Različiti strojevi za glodanje razlikuju se po svojim veličinama, konfiguracijama osi, brzinama pomaka, brzini rezanja, smjeru pomaka glodanja i drugim karakteristikama.
Međutim, općenito, svi CNC glodali koriste rotirajuće vreteno za rezanje neželjenog materijala.Koriste se za rezanje tvrdih metala kao što su čelik i titan, ali se mogu koristiti i za materijale kao što su plastika i aluminij.
CNC glodalice izgrađene su za ponovljivost i mogu se koristiti za sve, od izrade prototipa do proizvodnje velikih količina.Vrhunski precizni CNC glodali često se koriste za rad s uskim tolerancijama kao što je glodanje finih kalupa i kalupa.
Dok CNC glodanje može donijeti brzi obrt, završna obrada kao glodanje stvara dijelove s vidljivim tragovima alata.Također može proizvesti dijelove s oštrim rubovima i izbočinama, tako da mogu biti potrebni dodatni postupci ako su rubovi i izbočine neprihvatljivi za te značajke.
Naravno, alati za skidanje ivica programirani u slijedu će ukloniti ivice, iako obično postižu najviše 90% gotovih zahtjeva, ostavljajući neke značajke za završnu ručnu doradu.
Što se tiče završne obrade površine, postoje alati koji će proizvesti ne samo prihvatljivu završnu obradu, već i zrcalnu završnicu na dijelovima radnog proizvoda.

Vrste CNC glodala
Dvije osnovne vrste glodalica poznate su kao vertikalni obradni centri i horizontalni obradni centri, gdje je primarna razlika u orijentaciji vretena stroja.
Vertikalni obradni centar je mlin u kojem je os vretena poravnata u smjeru Z-osi.Ovi vertikalni strojevi mogu se dalje podijeliti u dvije vrste:
■Mlinovi s ležajem, kod kojih se vreteno kreće paralelno s vlastitom osi dok se stol kreće okomito na os vretena
■Turet glodalice, kod kojih vreteno miruje, a stol se pomiče tako da je uvijek okomit i paralelan s osi vretena tijekom operacije rezanja
U horizontalnom obradnom centru, os vretena glodala je poravnata u smjeru Y osi.Horizontalna struktura znači da ovi mlinovi imaju tendenciju da zauzimaju više prostora na podu strojarske radionice;također su općenito teži i snažniji od vertikalnih strojeva.
Horizontalni mlin se često koristi kada je potrebna bolja obrada površine;to je zato što orijentacija vretena znači da strugotine za rezanje prirodno otpadaju i lako se uklanjaju.(Kao dodatna prednost, učinkovito uklanjanje strugotine pomaže produljiti vijek trajanja alata.)
Općenito, vertikalni obradni centri su češći jer mogu biti jednako snažni kao i horizontalni obradni centri i mogu rukovati vrlo malim dijelovima.Osim toga, vertikalni centri imaju manji otisak nego horizontalni obradni centri.

Višeosni CNC glodali
Precizni CNC centri za mljevenje dostupni su s više osi.Mlin s 3 osi koristi osi X, Y i Z za širok raspon radova.S 4-osnim mlinom, stroj se može rotirati po okomitoj i vodoravnoj osi i pomicati radni komad kako bi se omogućila kontinuiranija obrada.
Mlin s 5 osi ima tri tradicionalne osi i dvije dodatne rotacijske osi, što omogućuje rotaciju obratka dok se glava vretena kreće oko njega.To omogućuje obradu pet strana obratka bez uklanjanja obratka i ponovnog postavljanja stroja.

CNC strugovi
Tokarilica - koja se također naziva središte za tokarenje - ima jedno ili više vretena, te X i Z osi.Stroj se koristi za rotaciju obratka oko njegove osi za izvođenje različitih operacija rezanja i oblikovanja, primjenom širokog spektra alata na izratku.
CNC tokarilice, koje se nazivaju i tokarilice s alatima pod naponom, idealne su za izradu simetričnih cilindričnih ili sfernih dijelova.Poput CNC glodala, CNC tokarilice mogu podnijeti manje operacije kao što je izrada prototipa, ali se također mogu postaviti za visoku ponovljivost, podržavajući proizvodnju velikih količina.
CNC tokarilice se također mogu postaviti za proizvodnju bez ruku, što ih čini široko korištenim u automobilskoj industriji, elektronici, zrakoplovstvu, robotici i industriji medicinskih uređaja.

Kako radi CNC tokarilica
Kod CNC tokarilice, prazna šipka od temeljnog materijala se ubacuje u steznu glavu vretena tokarilice.Ova stezna glava drži obradak na mjestu dok se vreteno okreće.Kada vreteno dosegne potrebnu brzinu, stacionarni rezni alat se dovodi u kontakt s obratkom kako bi se uklonio materijal i postigla ispravna geometrija.
CNC tokarilica može izvoditi brojne operacije, kao što su bušenje, narezivanje navoja, bušenje, razvrtanje, oblaganje i konusno tokarenje.Različite operacije zahtijevaju promjenu alata i mogu povećati troškove i vrijeme postavljanja.
Kada se završe sve potrebne operacije strojne obrade, dio se izrezuje iz zalihe za daljnju obradu, ako je potrebno.CNC tokarilica je tada spremna za ponavljanje operacije, s malo ili nimalo dodatnog vremena postavljanja koje je obično potrebno između.
CNC strugovi također mogu prihvatiti razne automatske dodavače šipki, koji smanjuju količinu ručnog rukovanja sirovinama i pružaju prednosti kao što su sljedeće:
■ Smanjite vrijeme i trud potrebno od rukovaoca stroja
■ Poduprite šipku kako biste smanjili vibracije koje mogu negativno utjecati na preciznost
■ Dopustite alatnom stroju da radi pri optimalnim brzinama vretena
■ Smanjite vrijeme prijelaza na minimum
■ Smanjite materijalni otpad

Vrste CNC tokarilica
Postoji niz različitih vrsta tokarilica, ali najčešće su 2-osni CNC tokarski strojevi i automatske tokarilice u kineskom stilu.
Većina kineskih CNC tokarilica koristi jedno ili dva glavna vretena plus jedno ili dva stražnja (ili sekundarna) vretena, s rotacijskim prijenosom koji je odgovoran za prvo.Glavno vreteno obavlja primarnu operaciju obrade, uz pomoć vodeće čahure.
Osim toga, neki strugovi u kineskom stilu dolaze opremljeni drugom glavom alata koja radi kao CNC mlin.
Kod CNC automatskog tokaričkog stroja u kineskom stilu, osnovni materijal se dovodi kroz vreteno s kliznom glavom u vodilicu.To omogućuje alatu da reže materijal bliže točki gdje je materijal podržan, što čini kineski stroj posebno korisnim za dugačke, vitke tokane dijelove i za mikroobradu.
Višeosni CNC tokarski centri i tokarilice u kineskom stilu mogu izvršiti višestruke operacije obrade pomoću jednog stroja.To ih čini isplativom opcijom za složene geometrije koje bi inače zahtijevale više strojeva ili mijenjanje alata pomoću opreme kao što je tradicionalni CNC mlin.

ŽELITE RADITI S NAMA?