Apakah Pemesinan CNC?

Apakah Pemesinan CNC?

CNC 101: Istilah CNC bermaksud 'kawalan berangka komputer', danDefinisi pemesinan CNC ialah proses pembuatan tolak yang biasanya menggunakan kawalan berkomputer dan alatan mesin untuk mengeluarkan lapisan bahan daripada bahagian stok—dikenali sebagai kosong atau bahan kerja—dan menghasilkan bahagian yang direka khas. Proses ini sesuai untuk pelbagai jenis bahan, termasuk logam,plastik, kayu,kaca, buih, dan komposit, dan menemui aplikasi dalam pelbagai industri, sepertipemesinan CNC yang besar, pemesinan bahagian dan prototaip untuk telekomunikasi, danbahagian aeroangkasa pemesinan CNC, yang memerlukan toleransi yang lebih ketat daripada industri lain. Perhatikan terdapat perbezaan antara definisi pemesinan CNC dan definisi mesin CNC—satu ialah proses dan satu lagi ialah mesin. Mesin CNC (kadang-kadang salah dirujuk sebagai mesin C dan C) ialah mesin boleh atur cara yang mampu melakukan operasi pemesinan CNC secara autonomi.

Pemesinan CNC sebagai proses pembuatan dan perkhidmatan tersedia di seluruh dunia. Anda boleh mencari dengan mudahPerkhidmatan pemesinan CNC di Eropah, serta di Asia, Amerika Utara dan tempat lain di seluruh dunia.

Proses pembuatan tolak, sepertipemesinan CNC, sering dipersembahkan berbeza denganproses pembuatan aditif, seperti percetakan 3D, atau proses pembuatan formatif, sepertiacuan suntikan cecair . Semasa proses penolakan mengeluarkan lapisan bahan daripada bahan kerja untuk menghasilkan bentuk dan reka bentuk tersuai, proses aditif memasang lapisan bahan untuk menghasilkan bentuk dan proses formatif yang dikehendaki berubah bentuk dan menyesarkan bahan stok ke dalam bentuk yang diingini. Sifat automatik pemesinan CNC membolehkan pengeluaran ketepatan tinggi dan ketepatan tinggi, bahagian mudah dan keberkesanan kos apabila memenuhi larian pengeluaran sekali sahaja dan volum sederhana. Walau bagaimanapun, sementara pemesinan CNC menunjukkan kelebihan tertentu berbanding proses pembuatan lain, tahap kerumitan dan kerumitan yang boleh dicapai untuk reka bentuk bahagian dan keberkesanan kos untuk menghasilkan bahagian kompleks adalah terhad.

Walaupun setiap jenis proses pembuatan mempunyai kelebihan dan kekurangannya, artikel ini memfokuskan pada proses pemesinan CNC, menggariskan asas proses, dan pelbagai komponen dan perkakas mesin CNC. Selain itu, artikel ini meneroka pelbagai operasi pemesinan CNC mekanikal dan membentangkan alternatif kepadaProses pemesinan CNC.

Gambaran Keseluruhan Proses Pemesinan CNC

Berkembang daripada proses pemesinan kawalan berangka (NC).yang menggunakan kad pita tebuk, pemesinan CNC ialah proses pembuatan yang menggunakankawalan berkomputer untuk mengendalikan dan memanipulasi mesin dan alat pemotong untuk membentuk bahan stok—cth, logam, plastik, kayu, buih, komposit, dsb—menjadi bahagian dan reka bentuk tersuai. Walaupun proses pemesinan CNC menawarkan pelbagai keupayaan dan operasi, prinsip asas proses itu sebahagian besarnya kekal sama dalam kesemuanya. Proses pemesinan CNC asas merangkumi peringkat berikut:

• Mereka bentuk model CAD
• Menukar fail CAD kepada program CNC
• Menyediakan mesin CNC
• Melaksanakan operasi pemesinan

• Reka Bentuk Model CAD

  Proses pemesinan CNC bermula dengan penciptaan vektor 2D atau reka bentuk CAD bahagian pepejal 3D sama ada secara dalaman atau olehSyarikat perkhidmatan reka bentuk CAD/CAM.Perisian reka bentuk bantuan komputer (CAD).membolehkan pereka bentuk dan pengilang menghasilkan model atau pemaparan bahagian dan produk mereka bersama-sama dengan spesifikasi teknikal yang diperlukan, seperti dimensi dan geometri, untuk menghasilkan bahagian atau produk.

  Reka bentuk untuk bahagian mesin CNC dihadkan oleh keupayaan (atau ketidakupayaan) mesin dan perkakas CNC. Sebagai contoh, kebanyakan perkakas mesin CNC adalah silinder oleh itu geometri bahagian yang mungkin melalui proses pemesinan CNC adalah terhad kerana perkakasan mencipta bahagian sudut melengkung. Selain itu, sifat bahan yang dimesin, reka bentuk perkakas, dan keupayaan pegangan kerja mesin mengehadkan lagi kemungkinan reka bentuk, seperti ketebalan bahagian minimum, saiz bahagian maksimum, dan kemasukan serta kerumitan rongga dan ciri dalaman.

  Setelah reka bentuk CAD selesai, pereka bentuk mengeksportnya ke format fail serasi CNC, seperti STEP atau IGES.

  Jadual Toleransi Pemesinan CNC

  Apabila menentukan bahagian kepada kedai mesin, adalah penting untuk memasukkan sebarang toleransi yang diperlukan. Walaupun mesin CNC sangat tepat, ia masih meninggalkan sedikit variasi antara pendua bahagian yang sama, secara amnya sekitar + atau – .005 in (.127 mm), iaitu kira-kira dua kali lebar rambut manusia. Untuk menjimatkan kos, pembeli hanya perlu menyatakan toleransi dalam kawasan bahagian yang perlu tepat terutamanya kerana ia akan bersentuhan dengan bahagian lain. Walaupun terdapat toleransi standard untuk tahap pemesinan yang berbeza (seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah), tidak semua toleransi adalah sama. Jika, sebagai contoh, bahagian sama sekali tidak boleh lebih besar daripada ukuran, ia mungkin mempunyai toleransi tertentu sebanyak +0.0/-0.5 untuk menunjukkan ia boleh menjadi lebih kecil sedikit, tetapi tidak lebih besar di kawasan itu.

  Jadual 1: Toleransi Linear dalam Pemesinan CNC

  

Penukaran Fail CAD

Fail reka bentuk CAD yang diformat berjalan melalui program, biasanya perisian pembuatan bantuan komputer (CAM), untuk mengekstrak geometri bahagian dan menjana kod pengaturcaraan digital yang akan mengawal mesin CNC dan memanipulasi perkakas untuk menghasilkan bahagian yang direka khas.

Mesin CNC menggunakan beberapabahasa pengaturcaraan, termasukkod GdanM-kod . Bahasa pengaturcaraan CNC yang paling terkenal,umumataukod geometri, dirujuk sebagaikod G , mengawal bila, di mana dan cara alatan mesin bergerak—cth, bila hendak dihidupkan atau dimatikan, berapa pantas untuk pergi ke lokasi tertentu, laluan apa yang perlu diambil, dsb—merentasi bahan kerja. Kod fungsi pelbagai, dirujuk sebagai kod M, mengawal fungsi tambahan mesin, seperti mengautomasikan penyingkiran dan penggantian penutup mesin pada permulaan dan akhir pengeluaran, masing-masing.

Setelah program CNC dijana, pengendali memuatkannya ke mesin CNC.

Persediaan Mesin

Sebelum pengendali menjalankan program CNC, mereka mesti menyediakan mesin CNC untuk operasi. Persediaan ini termasuk melekatkan bahan kerja terus ke dalam mesin, padagelendong jentera, atau ke dalam mesinjumpa lagiatau peranti pegangan kerja yang serupa, dan melampirkan perkakas yang diperlukan, sepertimata gerudidan kilang akhir, kepada komponen mesin yang betul.

Setelah mesin disediakan sepenuhnya, pengendali boleh menjalankan program CNC.

Perlaksanaan Operasi Pemesinan

Program CNC bertindak sebagai arahan untuk mesin CNC; ia menyerahkan arahan mesin yang menentukan tindakan dan pergerakan perkakas kepada komputer bersepadu mesin, yang mengendalikan dan memanipulasi perkakas mesin. Memulakan program menggesa mesin CNC untuk memulakan proses pemesinan CNC, dan program ini membimbing mesin sepanjang proses kerana ia melaksanakan operasi mesin yang diperlukan untuk menghasilkan bahagian atau produk yang direka khas.

Proses pemesinan CNC boleh dilakukan secara dalaman—jika syarikat melabur dalam mendapatkan dan menyelenggara peralatan CNC mereka sendiri—atau disumber luar kepada yang berdedikasi.Pembekal perkhidmatan pemesinan CNC.

Jenis Operasi Pemesinan CNC

Pemesinan CNC ialah proses pembuatan yang sesuai untuk pelbagai jenis industri, termasuk automotif,aeroangkasa, pembinaan, dan pertanian, serta mampu menghasilkan rangkaian produk, seperti rangka kereta, peralatan pembedahan, enjin kapal terbang,gear , dan alatan tangan dan taman. Proses ini merangkumi beberapa operasi pemesinan dikawal komputer yang berbeza—termasuk proses mekanikal, kimia, elektrik dan haba—yang mengeluarkan bahan yang diperlukan daripada bahan kerja untuk menghasilkan bahagian atau produk yang direka khas. Walaupun proses pemesinan kimia, elektrik dan haba dibincangkan dalam bahagian kemudian, bahagian ini meneroka beberapa operasi pemesinan CNC mekanikal yang paling biasa termasuk:

• Menggerudi
• Pengilangan
• Berpusing

Penggerudian CNC

Penggerudian ialah proses pemesinan yang menggunakan pelbagai titikmata gerudi untuk menghasilkan lubang silinder pada bahan kerja. DalamPenggerudian CNC , biasanya mesin CNC menyuapkan bit gerudi berputar secara berserenjang dengan satah permukaan bahan kerja, yang menghasilkan lubang sejajar menegak dengan diameter yang sama dengan diameter mata gerudi yang digunakan untuk operasi penggerudian. Walau bagaimanapun, operasi penggerudian sudut juga boleh dilakukan melalui penggunaan konfigurasi mesin khusus dan peranti pegangan kerja. Keupayaan operasi proses penggerudian termasukmembosankan balas, countersinking, reaming danmenoreh.

Pengilangan CNC

Pengilangan ialah proses pemesinan yang menggunakan alat pemotong berbilang titik berputar untuk mengeluarkan bahan daripada bahan kerja. DalamPengilangan CNC , mesin CNC biasanya menyuapkan bahan kerja ke alat pemotong dalam arah yang sama seperti putaran alat pemotong, manakala dalam pengilangan manual mesin menyuap bahan kerja ke arah yang bertentangan dengan putaran alat pemotong. Keupayaan operasi proses pengilangan termasuk pengilangan muka—memotong permukaan cetek, rata dan rongga dasar rata ke dalam bahan kerja—dan pengilangan persisian—memotong rongga dalam, seperti slot dan benang, ke dalam bahan kerja.

CNC Turning

CNC Turning dan Multi-Spindle Machining – Kredit Imej: Buell Automatics

Memusing ialah proses pemesinan yang menggunakan alat pemotong satu titik untuk mengeluarkan bahan daripada bahan kerja yang berputar. DalamCNC berpusing, mesin—biasanya aMesin pelarik CNC —menyuap alat pemotong dalam gerakan linear di sepanjang permukaan bahan kerja berputar, mengeluarkan bahan di sekeliling lilitan sehingga diameter yang dikehendaki dicapai, untuk menghasilkan bahagian silinder dengan ciri luaran dan dalaman, seperti slot, tirus dan benang. Keupayaan operasi proses perubahan termasukmembosankan, menghadap, grooving, danpemotongan benang . Apabila ia merujuk kepada kilang CNC vs. pelarik, pengilangan, dengan alat pemotong berputar, berfungsi lebih baik untuk bahagian yang lebih kompleks. Walau bagaimanapun, mesin pelarik, dengan bahan kerja berputar dan alat pemotong pegun, berfungsi paling baik untuk penciptaan bahagian bulat yang lebih pantas dan lebih tepat.