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La lavorazione CNC è una tecnologia indispensabile e importantenella produzione moderna. Utilizza sistemi di controllo computerizzati per guidare con precisione le macchine utensili nell'esecuzione di varie operazioni di lavorazione. Questo articolo approfondiràcome funziona la lavorazione CNCdai principi di base, dal flusso di lavoro e dalle tecnologie chiave della lavorazione CNC.
Che cos'è la lavorazione CNC?
Lavorazione CNC, in breve, utilizza la tecnologia di controllo numerico computerizzato per controllare con precisione le macchine utensili per ottenere la lavorazione automatizzata dei pezzi. L'affermarsi di questa tecnologia ha completamente cambiato le carenze delle lavorazioni meccaniche tradizionali che si basano su operazioni manuali e non possono garantire l'accuratezza, rendendo il processo di lavorazione più standardizzato e preciso. Dalle parti tridimensionali complesse alla produzione di stampi di precisione,Lavorazione CNCSoddisfa le esigenze di tutti i ceti sociali per una lavorazione di alta qualità e ad alta efficienza con le sue eccellenti prestazioni.
Come funziona la lavorazione CNC passo dopo passo?
Ecco come funziona:
Passaggio 1: crea un disegno CAD
Il primo passo nel processo della tecnologia di lavorazione CNC è quello di abbozzare il concetto della parte lavorata su carta. Tuttavia, utilizziamo software CAD di lavorazione di precisione progettati per la modellazione bidimensionale (2D) e tridimensionale (3D). Il disegno CAD dovrebbe essere un modello in scala che fornisce informazioni su parametri intrinseci come spessore, profondità e altre dimensioni.
Passaggio 2: conversione da modello CAD a modello CAM
Converti i modelli CAD in codice CNC (G-code) utilizzando il software CAM (Computer Aided Manufacturing). Questo codice indica alla macchina come muoversi e tagliare.
Passaggio 3: configurazione della macchina CNC
In questa fase, il macchinista CNC imposta la macchina di precisione per eseguire il codice G e il codice M programmati. Prevede il controllo preliminare dei parametri di input di lavorazione e il fissaggio del pezzo sulMacchina CNC.
Passaggio 4: il macchinista CNC esegue il programma
OggigiornoMacchina CNC funzionanteprincipalmente inserendo un codiceper iniziare la produzione e muoversi di conseguenza. Ricorda, la tecnologia di lavorazione CNC è automatizzata e non si fermerà fino a quando il macchinista non preme il pulsante di arresto. Pertanto, l'operatore deve rimanere vigile durante l'osservazione in caso di errori improvvisi, emergenze o situazioni che richiedono regolazioni.
Quali sono i tipi di lavorazione CNC?
1. Lavorazione di rettifica
Lavorazioni meccaniche di rettificaè un metodo di lavorazione che utilizza strumenti abrasivi (come mole, pietre per affilare, ecc.) per levigare la superficie del pezzo. Il principio di base è quello di rimuovere il materiale sulla superficie del pezzo attraverso l'attrito, il rigatura e la raschiatura tra l'utensile di rettifica e la superficie del pezzo per ottenere le dimensioni, la forma e la qualità della superficie richieste.
La lavorazione di rettifica è ampiamente utilizzata nella produzione di macchinari, soprattutto dove sono richieste alta precisione e alta qualità superficiale. Può lavorare superfici cilindriche interne ed esterne, superfici coniche e superfici piane di vari pezzi, nonché superfici di formatura speciali e complesse come filettature, ingranaggi e scanalature. Inoltre, la rettifica può lavorare anche materiali difficili da lavorare con altre macchine utensili, come acciaio temprato, carburo, vetro, ceramica, ecc.
2. Lavorazione al tornio
Il principio di base di lavorazione al tornio consiste nell'utilizzare l'attrezzatura del tornio per rimuovere il materiale in eccesso dal pezzo ruotando il pezzo e facendolo muovere rispetto a un utensile da taglio fisso o in movimento (come un utensile rotante) per ottenere la forma, le dimensioni e la qualità della superficie richieste. parti o pezzi. La lavorazione al tornio può completare una varietà di attività di lavorazione, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, la lavorazione del cerchio esterno, la lavorazione del cerchio interno (come l'alesatura), la lavorazione della faccia terminale, la scanalatura, il taglio, la lavorazione della superficie di formatura, ecc.
3. Lavorazione di fresatura
La fresatura è il processo di taglio del materiale da un pezzo utilizzando un utensile rotante per creare la forma e le dimensioni desiderate. La selezione degli utensili da taglio e l'impostazione dei parametri di lavorazione hanno un impatto significativo sull'effetto di lavorazione. In generale, gli utensili in acciaio ad alta velocità sono adatti per la fresatura della maggior parte dei materiali metallici, mentre gli utensili in metallo duro sono adatti per materiali più duri. Inoltre, anche le impostazioni di parametri come la velocità di taglio, la quantità di avanzamento e la profondità di taglio devono essere ragionevolmente selezionate in base ai materiali specifici e ai requisiti di lavorazione.
Lavorazione di fresaturaè adatto per pezzi di vari materialie forme, comprese superfici piane, scanalature, superfici a spirale, superfici dei denti, superfici formate e cerchi esterni, ecc. Nella produzione di massa, oltre alla lavorazione di piani lunghi e stretti,lavorazione del mulinoPuò quasi sostituire la piallatura e diventare un metodo comune per la lavorazione di piani, scanalature e superfici formate.
Qual è il principio della lavorazione CNC?
Il principio della lavorazione CNCè quello di controllare e azionare il movimento della macchina utensileattraverso un sistema di controllo computerizzato per ottenere una lavorazione precisa del pezzo. Innanzitutto, il software CAD (computer-aided design) viene utilizzato sul computer per descrivere matematicamente e modellare geometricamente il pezzo in lavorazione per generare un modello geometrico del pezzo. In questa fase, vengono utilizzate espressioni matematiche come curve ed equazioni di superficie per descrivere la forma e le dimensioni del pezzo. Quindi, il modello progettato viene convertito in codice G che può essere riconosciuto dalla macchina utensile. Il codice G descrive in dettaglio la traiettoria di movimento dell'utensile, la velocità di lavorazione, la selezione dell'utensile e altre informazioni durante il processo di lavorazione.
Quali sono i vantaggi della lavorazione CNC?
Funzionalità:La lavorazione CNC può produrre un'ampia varietà di parti, forme, caratteristiche e geometrie altamente complesse. La tecnologia consente ai produttori di creare sia parti autonome per uso finale che assemblaggi completamente funzionali, offrendo un'enorme libertà e flessibilità di progettazione. Inoltre, può produrre parti di grandi e micro dimensioni.
Accuratezza e precisione:Finché il design CNC è ottimizzato,Lavorazione CNCpuò replicare il design con una precisione estremamente elevata. Le macchine CNC sono altamente precise e possono produrre parti con tolleranze estremamente strette. La maggior parte degli aspetti del processo CNC sono controllati da computer, riducendo al minimo gli errori e garantendo la coerenza.
Velocità:La lavorazione CNC può fornire rapidamente geometrie complesse. Questa funzione è particolarmente vantaggiosa per le applicazioni di prototipazione. La lavorazione CNC riduce i tempi di consegna dalla progettazione al prodotto finito rispetto ai metodi di produzione tradizionali che comportano numerosi processi che richiedono tempo.
Versatilità e scalabilità:La lavorazione CNC è versatile, adatta sia per prototipi una tantum che per produzioni di medio volume. Questa tecnologia consente la produzione costante di più unità di qualità costante. La gamma di processi e tecnologie all'interno della lavorazione CNC significa che esiste un metodo adatto per quasi tutti i requisiti applicativi.
Compatibilità dei materiali:La lavorazione CNC è compatibile con una varietà di materiali, tra cui metallo, vetro, plastica, pietra e legno. Se il materiale può essere reperito in pezzi, è probabile che sia adatto per la lavorazione CNC. Questa compatibilità non si limita ai materiali tecnici standard, ma include anche opzioni più specializzate, offrendo flessibilità per una varietà di applicazioni industriali.
Quali sono gli svantaggi della lavorazione CNC?
Elevati costi di installazione:I costi di configurazione iniziale per la lavorazione CNC possono essere piuttosto elevati. Le macchine CNC sono relativamente costose e il costo dei modelli industriali avanzati le rende adatte solo per la produzione industriale su larga scala.
Velocità di produzione ad alto volume: La lavorazione CNC può produrre singole parti in tempi relativamente brevi. Tuttavia, la produzione in lotti può richiedere molto tempo poiché la maggior parte delle macchine CNC può in genere produrre solo un'unità alla volta.
Costo delle geometrie complesse:La complessità di un pezzo è direttamente proporzionale al tempo di lavorazione, allo sforzo e al costo. La produzione di progetti complessi può aumentare significativamente le spese di produzione a causa della necessità di tempi di funzionamento prolungati e dell'uso di macchine CNC più avanzate.
Rifiuti di materiale:La lavorazione CNC è un processo di produzione sottrattivo che genera grandi quantità di rifiuti. Il processo prevede la scultura dei materiali per creare parti finite, il che genera molti rifiuti rispetto alle tecnologie additive e di stampaggio.
Limitazioni di progettazione:D Nonostante le capacità di lavorazione CNC, ci sono limitazioni di progettazione intrinseche. Alcune caratteristiche e geometrie, come fori curvi, pareti estremamente sottili e bordi interni dritti, non possono essere lavorate in modo efficiente. Queste limitazioni richiedono aggiustamenti e ottimizzazioni di progettazione che a volte possono compromettere l'intento progettuale originale.
Quali sono i fattori che influenzano i costi di lavorazione CNC?
| Fattore | illustrazione |
| Costo del materiale | I prezzi dei diversi materiali variano notevolmente, come alluminio, acciaio, acciaio inossidabile, ottone, plastica, lega di titanio, ecc. Ogni materiale ha il suo costo e il suo uso specifico. |
| Costo dell'attrezzatura | Le macchine utensili di fascia alta in genere hanno una maggiore precisione, una maggiore efficienza e più funzionalità, ma costano anche di più. Anche le spese di manutenzione e ammortamento regolari delle apparecchiature devono essere incluse nel costo di elaborazione. |
| Costo del lavoro | I tecnici esperti possono scrivere programmi e utilizzare le macchine utensili in modo più efficiente, riducendo gli errori e i tempi di fermo. |
| Costi di utensili e attrezzature | Strumenti specifici possono richiedere personalizzazione o manipolazione speciale e anche l'usura e la sostituzione degli utensili possono aumentare i costi. L'attrezzatura viene utilizzata per fissare il pezzo in lavorazione per garantire la precisione della lavorazione e anche la sua progettazione e produzione richiedono costi. |
| Costi di post-elaborazione | Le fasi di post-elaborazione come il trattamento termico, il trattamento superficiale, la pulizia e l'ispezione possono aggiungerePrezzo della macchina CNC. |
| Costi di logistica e trasporto | Per le parti grandi o pesanti, anche i costi di logistica e trasporto sono una parte che non può essere ignorata. |
| Costi dell'energia e dei materiali ausiliari | Anche l'elettricità, il refrigerante, i lubrificanti, ecc. consumati durante la lavorazione CNC devono essere inclusi nel costo. |
| Costi di gestione e amministrativi | comprese le spese di gestione e amministrative relative alla gestione del progetto, al controllo qualità, ai registri di manutenzione delle apparecchiature, ecc. |
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Domande frequenti
1. Come funzionano passo dopo passo le macchine CNC?
Il processo di lavorazione delle macchine utensili CNC è un processo completo dalla progettazione del prodotto al completamento della lavorazione, che coinvolge più collegamenti e passaggi. Attraverso una programmazione precisa, una preparazione ragionevole del pezzo e dell'utensile, impostazioni e avvio accurati della macchina utensile e un rigoroso monitoraggio e regolazione del processo di lavorazione, le macchine utensili CNC possono garantire un'elaborazione efficiente e precisa.
2. Qual è il processo di lavoro della lavorazione CNC?
Il primo passo nel processo di lavorazione CNC è delineare il concetto della parte lavorata su carta. Utilizziamo software CAD per lavorazioni meccaniche di precisione progettati per la modellazione bidimensionale (2D) e tridimensionale (3D). Il secondo passaggio converte il modello CAD in codice CNC (codice G) utilizzando il software CAM (Computer Aided Manufacturing), il terzo passaggio il macchinista CNC imposta la macchina di precisione per eseguire il codice G e il codice M programmati, il quarto passaggio il macchinista CNC esegue il programma, l'operatore deve rimanere vigile durante il periodo di osservazione in caso di errori improvvisi, situazioni che richiedono adeguamenti.
3. Qual è il principio della lavorazione CNC?
Il principio della lavorazione a controllo numerico consiste nel controllare accuratamente il processo di lavorazione della macchina utensile attraverso il sistema di controllo del computer e realizzare il movimento relativo o il cambiamento di posizione tra l'utensile e il pezzo, in modo da completare la lavorazione del pezzo. In questo processo, la programmazione, la lavorazione dei dispositivi CNC, l'azionamento del servosistema, l'azione dell'attuatore e il monitoraggio e il feedback del processo di lavorazione e altri collegamenti costituiscono il principio fondamentale della lavorazione CNC.
4. Perché usare la lavorazione CNC?
I motivi principali per l'utilizzo della lavorazione CNC sono l'alta precisione, l'alta efficienza, la flessibilità, l'alto grado di automazione e l'ampia gamma di applicazioni. Questi vantaggi rendono la lavorazione CNC una delle tecnologie indispensabili e importanti nella produzione moderna.
Sommario
La tecnologia di lavorazione CNC svolge un ruolo sempre più importante nell'industria manifatturiera con i suoi vantaggi di alta precisione, alta efficienza e alta flessibilità. Attraverso la stretta collaborazione di una serie di fasi come la progettazione e il disegno, la pianificazione del processo, la programmazione, la verifica del programma, l'impostazione della macchina utensile e il bloccaggio del pezzo, l'elaborazione formale e l'ispezione della qualità, la lavorazione CNC può ottenere un'elaborazione precisa di parti complesse. Con il continuo sviluppo della tecnologia,Tecnologia di lavorazione CNCcontinuerà a svolgere un ruolo importante nell'industria manifatturiera, promuovendo la trasformazione, l'aggiornamento e lo sviluppo di alta qualità dell'industria manifatturiera.
Disconoscimento
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Longsheng Team
Questo articolo è stato scritto da più collaboratori di Longsheng. Longsheng è una risorsa leader nel settore manifatturiero, conLavorazione CNC,fabbricazione di lamiere,Stampa 3D, stampaggio ad iniezione,stampaggio metallie altro ancora.
