Što su CNC elementi?

Što su CNC elementi?

CNC elementi odnosi se na mehaničke, električne i softverske komponente koje zajedno omogućuju numerički kontroliranom stroju da oblikuje sirovi materijal u gotov dio. To uključuje strukturnu bazu stroja, pogonske mehanizme koji pokreću svaku os, sučelje vretena i alata, upravljač koji pokreće program i povratne senzore koji drže sve unutar tolerancije. U centrima za tokarenje i obradnim centrima s više osi švicarskog tipa koji se koriste u proizvodnji automobilskih i medicinskih komponenti, ovi elementi rutinski imaju veće tolerancije od ±0,005 mm , što omogućuje da mali klin ili kućište konektora ispravno pristane prvi put, bez ručnog postavljanja ili prerade.

Krutost baze stroja i okvira

Postolje i stup stroja apsorbiraju sile rezanja nastale tijekom uklanjanja materijala. Lijevano željezo ostaje preferirani osnovni materijal u većini tokarilica i obradnih centara švicarskog tipa jer njegova unutarnja zrnasta struktura prigušuje vibracije učinkovitije od izrade zavarenog čelika. Prodavaonice koje proizvode velike količine automobilskih spojnica ili konektora često primjećuju da kruta baza značajno smanjuje pojavu mrlja na površini dijelova od nehrđajućeg čelika, što je važno kada će se dio kasnije obložiti ili polirati i svi tragovi alata će se vidjeti kroz završnu obradu.

Odabir vodilice za različita radna opterećenja

Kutijaste vodilice odgovaraju težim operacijama grube obrade koje se mogu naći u općenitoj proizvodnji hardvera, dok linearne valjkaste vodilice favoriziraju brže, lakše rezove tipične za male precizne komponente kao što su klinovi medicinskih konektora ili pribor za uređaje.

Tokarenje švicarskog tipa: specijalizirana konfiguracija pogona

Tokarilice švicarskog tipa, naširoko korištene za vitke dijelove ili dijelove malog promjera, vode šipku kroz kliznu glavu i čahuru za vođenje postavljenu blizu alata za rezanje. Ovaj raspored ograničava otklon na dugim, tankim dijelovima, problem s kojim se konvencionalni tokarilice bore kada duljina dijela premaši otprilike deset puta veći promjer. Budući da čahura za vođenje podupire materijal gotovo na mjestu rezanja, švicarski strojevi rutinski postižu zaobljenost i ravnost prikladnu za medicinske igle, konektorske igle i male automobilske osovine, dijelove koji bi se inače svijali ili vibrirali pod opterećenjem na standardnom centru za okretanje.

Servo motori, kuglasti vijci i točnost kretanja

• Servo motori daju moment zatvorene petlje s korekcijom položaja u stvarnom vremenu
• Precizno brušeni kuglični vijci smanjuju zazor tijekom promjene smjera
• Linearni motori odgovaraju ultra brzim ciklusima malih dijelova koji se ponavljaju
• Pogoni sa zupčastom letvom i zupčanikom upravljaju aplikacijama portala s dugim hodom

Na proizvodnim linijama koje pokreću desetke tisuća identičnih hardverskih dijelova mjesečno, čak i neznatno povećanje zazora od istrošenih kugličnih vijaka može pomaknuti dimenzije dijela izvan specifikacije. Rutinsko mjerenje korištenjem kalibriranih instrumenata, često uvezenih iz Japana ili Njemačke zbog njihove ponovljivosti, hvata ovaj pomak prije nego što utječe na punu seriju.

Brzina vretena i alati za različite materijale

Brzina vretena i geometrija alata moraju odgovarati materijalu koji se reže. Mjedene i aluminijske hardverske komponente mogu se strojno obrađivati pri brzinama vretena iznad 10 000 okretaja u minuti s minimalnim trošenjem alata, dok dijelovi od nehrđajućeg čelika i titana uobičajeni u medicinskim i automobilskim primjenama zahtijevaju manje brzine i alate od tvrdog metala za upravljanje nakupljanjem topline i sprječavanje preranog kvara rubova.

Kontrolori i izvođenje programa

Kontroler čita program obrade i svaku instrukciju prevodi u koordinirano kretanje motora, promjene brzine vretena i promjene alata. Fanuc i Siemens platforme dominiraju industrijskom proizvodnjom hardvera zbog svoje pouzdanosti u kontinuiranom radu u više smjena. Osim osnovne izvedbe, moderni upravljači uključuju toplinsku kompenzaciju pomaka, koja lagano prilagođava položaj osi dok se vreteno zagrijava tijekom dugog rada, detalj koji postaje važan na dijelovima koji su strojno obrađeni u tolerancijama ispod stotinke milimetra.

Uređaji za povratne informacije i provjera u postupku

1. Rotacijski enkoderi potvrđuju položaj vretena tijekom urezivanja navoja i sinkroniziranih operacija
2. Linearne ljestvice provjeravaju položaj klizača neovisno o istrošenosti vijka
3. Sonde za dodir u stroju provjeravaju dimenzije dijelova između operacija
4. Koordinatni mjerni strojevi provjeravaju završne dijelove prema tolerancijama crteža

Instrumenti nabavljeni od japanskih i njemačkih proizvođača uobičajeni su u trgovinama koje opskrbljuju automobilske i medicinske klijente, budući da certifikacijska tijela u tim sektorima često zahtijevaju sljedive zapise kalibracije za svaki mjerni uređaj koji se koristi u završnoj provjeri.

Držač za male i složene dijelove

Stezne čahure i vodeće čahure standardni su izbor držača za šipke malog promjera na opremi švicarskog tipa, dok hidraulični ili pneumatski učvršćivači rukuju nepravilnim oblicima na obradnim centrima. Ispravno usklađena stezna čahura smanjuje istupanje dijelova na nekoliko mikrona, izravno utječući na to hoće li serija klinova ili osovina proći inspekciju dobavljača automobila bez sekundarnog brušenja.

Odabir materijala i njegov utjecaj na vijek trajanja komponente

Vrsta sirovine utječe i na obradivost i na izvedbu gotovog dijela. Mjed i čelik s olovom za slobodno rezanje brzo se obrađuju, ali možda neće odgovarati korozivnim okruženjima, dok je nehrđajući čelik 303 ili 304 otporan na koroziju po cijenu manjih brzina rezanja i bržeg trošenja alata. Odabir stupnja koji odgovara krajnjoj primjeni, umjesto zadanog odabira bilo kojeg materijala koji strojevi najbrže, ima tendenciju smanjenja povrata jamstva na komponente koje se koriste u uređajima ili sklopovima automobila koji su izloženi vlazi ili ponovljenim toplinskim ciklusima.