El término CNC significa "control numérico por computadora" y el mecanizado CNC se define como un proceso de fabricación sustractivo que generalmente utiliza control por computadora y máquinas herramienta para eliminar capas de material de una pieza en stock (llamada pieza en bruto o pieza de trabajo) y producir una pieza personalizada. pieza diseñada.
El proceso funciona en una variedad de materiales, incluidos metal, plástico, madera, vidrio, espuma y compuestos, y tiene aplicaciones en una variedad de industrias, como el mecanizado CNC de gran tamaño y el acabado CNC de piezas aeroespaciales.
Características del mecanizado CNC
01. Alto grado de automatización y muy alta eficiencia de producción. Excepto la sujeción de piezas en bruto, todos los demás procedimientos de procesamiento se pueden completar con máquinas herramienta CNC. Si se combina con la carga y descarga automática, es un componente básico de una fábrica sin personal.
El procesamiento CNC reduce la mano de obra del operador, mejora las condiciones de trabajo, elimina el marcado, la sujeción y el posicionamiento múltiples, la inspección y otros procesos y operaciones auxiliares, y mejora efectivamente la eficiencia de la producción.
02. Adaptabilidad al procesamiento de objetos CNC. Al cambiar el objeto de procesamiento, además de cambiar la herramienta y resolver el método de sujeción de la pieza en bruto, solo se requiere reprogramación sin otros ajustes complicados, lo que acorta el ciclo de preparación de la producción.
03. Alta precisión de procesamiento y calidad estable. La precisión dimensional del procesamiento está entre d0,005 y 0,01 mm, lo que no se ve afectado por la complejidad de las piezas, porque la máquina completa automáticamente la mayoría de las operaciones. Por lo tanto, se aumenta el tamaño de las piezas del lote y también se utilizan dispositivos de detección de posición en máquinas herramienta controladas con precisión. , mejorando aún más la precisión del mecanizado CNC de precisión.
04. El procesamiento CNC tiene dos características principales: primero, puede mejorar en gran medida la precisión del procesamiento, incluida la precisión de la calidad del procesamiento y la precisión del error del tiempo de procesamiento; en segundo lugar, la repetibilidad de la calidad del procesamiento puede estabilizar la calidad del procesamiento y mantener la calidad de las piezas procesadas.
Tecnología de mecanizado CNC y ámbito de aplicación:
Se pueden seleccionar diferentes métodos de procesamiento según el material y los requisitos de la pieza a mecanizar. Comprender los métodos de mecanizado comunes y su ámbito de aplicación puede permitirnos encontrar el método de procesamiento de piezas más adecuado.
Torneado
El método de procesar piezas mediante tornos se denomina colectivamente torneado. Con herramientas de torneado se pueden mecanizar superficies curvas giratorias también con avance transversal. El torneado también puede procesar superficies roscadas, planos finales, ejes excéntricos, etc.
La precisión de giro es generalmente IT11-IT6 y la rugosidad de la superficie es de 12,5-0,8 μm. Durante el torneado fino, puede alcanzar IT6-IT5 y la rugosidad puede alcanzar 0,4-0,1 μm. La productividad del procesamiento de torneado es alta, el proceso de corte es relativamente fluido y las herramientas son relativamente simples.
Ámbito de aplicación: taladrado de orificios centrales, taladrado, escariado, roscado, torneado cilíndrico, taladrado, torneado de caras extremas, torneado de ranuras, torneado de superficies formadas, torneado de superficies cónicas, moleteado y torneado de roscas.
Molienda
El fresado es un método que consiste en utilizar una herramienta giratoria de múltiples filos (fresa) en una fresadora para procesar la pieza de trabajo. El principal movimiento de corte es la rotación de la herramienta. Según si la dirección de la velocidad del movimiento principal durante el fresado es la misma o opuesta a la dirección de avance de la pieza de trabajo, se divide en fresado descendente y fresado ascendente.
(1) Fresado hacia abajo
La componente horizontal de la fuerza de fresado es la misma que la dirección de avance de la pieza de trabajo. Generalmente hay un espacio entre el tornillo de avance de la mesa de la pieza de trabajo y la tuerca fija. Por lo tanto, la fuerza de corte puede hacer que la pieza de trabajo y la mesa de trabajo avancen juntas, provocando que la velocidad de avance aumente repentinamente. Aumentar, provocando cuchillos.
(2) Contrafresado
Puede evitar el fenómeno de movimiento que se produce durante el fresado. Durante el fresado ascendente, el espesor de corte aumenta gradualmente desde cero, por lo que el filo comienza a experimentar una etapa de compresión y deslizamiento sobre la superficie mecanizada endurecida por corte, lo que acelera el desgaste de la herramienta.
Ámbito de aplicación: fresado plano, fresado escalonado, fresado de ranuras, fresado de superficies de conformación, fresado de ranuras en espiral, fresado de engranajes, corte
Cepillado
El procesamiento de cepillado generalmente se refiere a un método de procesamiento que utiliza una cepilladora para realizar un movimiento lineal alternativo con respecto a la pieza de trabajo en una cepilladora para eliminar el exceso de material.
La precisión del cepillado generalmente puede alcanzar IT8-IT7, la rugosidad de la superficie es Ra6.3-1.6μm, la planitud del cepillado puede alcanzar 0.02/1000 y la rugosidad de la superficie es 0.8-0.4μm, lo cual es superior para el procesamiento de piezas fundidas grandes.
Ámbito de aplicación: cepillado de superficies planas, cepillado de superficies verticales, cepillado de superficies escalonadas, cepillado de ranuras en ángulo recto, cepillado de biseles, cepillado de ranuras en cola de milano, cepillado de ranuras en forma de D, cepillado de ranuras en forma de V, cepillado de superficies curvas, cepillado de chaveteros en orificios, bastidores de cepillado, superficies compuestas de cepillado
Molienda
El rectificado es un método para cortar la superficie de la pieza de trabajo en una amoladora utilizando una muela abrasiva artificial de alta dureza (muela abrasiva) como herramienta. El movimiento principal es la rotación de la muela.
La precisión del rectificado puede alcanzar IT6-IT4 y la rugosidad de la superficie Ra puede alcanzar 1,25-0,01 μm o incluso 0,1-0,008 μm. Otra característica del rectificado es que puede procesar materiales metálicos endurecidos, lo que pertenece al ámbito del acabado, por lo que a menudo se utiliza como paso final del procesamiento. Según las diferentes funciones, el rectificado también se puede dividir en rectificado cilíndrico, rectificado de orificios internos, rectificado plano, etc.
Ámbito de aplicación: rectificado cilíndrico, rectificado cilíndrico interno, rectificado de superficies, rectificado de formas, rectificado de roscas, rectificado de engranajes
Perforación
El proceso de procesar varios orificios internos en una máquina perforadora se llama perforación y es el método más común de procesamiento de orificios.
La precisión de la perforación es baja, generalmente IT12~IT11, y la rugosidad de la superficie es generalmente Ra5.0~6.3um. Después de taladrar, el agrandamiento y el escariado se utilizan a menudo para semiacabado y acabado. La precisión del procesamiento del escariado es generalmente IT9-IT6 y la rugosidad de la superficie es Ra1,6-0,4μm.
Ámbito de aplicación: taladrar, escariar, escariar, roscar, agujeros de estroncio, raspar superficies
Procesamiento aburrido
El procesamiento de mandrinado es un método de procesamiento que utiliza una máquina mandrinadora para ampliar el diámetro de los orificios existentes y mejorar la calidad. El procesamiento de mandrinado se basa principalmente en el movimiento de rotación de la herramienta de mandrinado.
La precisión del procesamiento de perforación es alta, generalmente IT9-IT7, y la rugosidad de la superficie es Ra6.3-0.8 mm, pero la eficiencia de producción del procesamiento de perforación es baja.
Ámbito de aplicación: procesamiento de orificios de alta precisión, acabado de orificios múltiples
Procesamiento de la superficie del diente.
Los métodos de procesamiento de superficies de dientes de engranajes se pueden dividir en dos categorías: método de conformación y método de generación.
La máquina herramienta utilizada para procesar la superficie del diente mediante el método de conformación es generalmente una fresadora ordinaria, y la herramienta es una fresa de conformación, que requiere dos movimientos de conformación simples: movimiento de rotación y movimiento lineal de la herramienta. Las máquinas herramienta más utilizadas para el procesamiento de superficies dentales mediante el método de generación son las fresadoras de engranajes, las fresadoras de engranajes, etc.
Ámbito de aplicación: engranajes, etc.
Procesamiento de superficies complejas
El corte de superficies curvas tridimensionales utiliza principalmente métodos de fresado de copia y fresado CNC o métodos de procesamiento especiales.
Ámbito de aplicación: componentes con superficies curvas complejas
electroerosión
El mecanizado por descarga eléctrica utiliza la alta temperatura generada por la descarga de chispa instantánea entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza de trabajo para erosionar el material de la superficie de la pieza de trabajo para lograr el mecanizado.
Ámbito de aplicación:
① Procesamiento de materiales conductores duros, quebradizos, tenaces, blandos y de alto punto de fusión;
②Procesamiento de materiales semiconductores y materiales no conductores;
③Procesamiento de varios tipos de orificios, orificios curvos y microagujeros;
④Procesamiento de varias cavidades de superficies curvas tridimensionales, como las cámaras de moldes de forja, moldes de fundición a presión y moldes de plástico;
⑤ Se utiliza para cortar, cortar, fortalecer superficies, grabar, imprimir placas de identificación y marcas, etc.
Mecanizado electroquímico
El mecanizado electroquímico es un método que utiliza el principio electroquímico de disolución anódica del metal en el electrolito para dar forma a la pieza de trabajo.
La pieza de trabajo se conecta al polo positivo de la fuente de alimentación de CC, la herramienta se conecta al polo negativo y se mantiene un pequeño espacio (0,1 mm ~ 0,8 mm) entre los dos polos. El electrolito con una cierta presión (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) fluye a través del espacio entre los dos polos a alta velocidad (15 m/s ~ 60 m/s).
Ámbito de aplicación: procesamiento de agujeros, cavidades, perfiles complejos, agujeros profundos de pequeño diámetro, estriado, desbarbado, grabado, etc.
procesamiento láser
El procesamiento láser de la pieza de trabajo se completa mediante una máquina de procesamiento láser. Las máquinas de procesamiento láser suelen constar de láseres, fuentes de alimentación, sistemas ópticos y sistemas mecánicos.
Ámbito de aplicación: troqueles de trefilado de diamante, cojinetes de gemas de reloj, revestimientos porosos de láminas de perforación divergentes enfriadas por aire, procesamiento de orificios pequeños de inyectores de motores, palas de motores de aviones, etc., y corte de diversos materiales metálicos y no metálicos.
Procesamiento ultrasónico
El mecanizado ultrasónico es un método que utiliza vibración de frecuencia ultrasónica (16 KHz ~ 25 KHz) de la cara del extremo de la herramienta para impactar los abrasivos suspendidos en el fluido de trabajo, y las partículas abrasivas impactan y pulen la superficie de la pieza de trabajo para procesar la pieza de trabajo.
Ámbito de aplicación: materiales difíciles de cortar
Principales industrias de aplicaciones
Generalmente, las piezas procesadas por CNC tienen alta precisión, por lo que las piezas procesadas por CNC se utilizan principalmente en las siguientes industrias:
Aeroespacial
La industria aeroespacial requiere componentes con alta precisión y repetibilidad, incluidas palas de turbinas en motores, herramientas utilizadas para fabricar otros componentes e incluso cámaras de combustión utilizadas en motores de cohetes.
Construcción de maquinaria y automóviles
La industria automotriz requiere la fabricación de moldes de alta precisión para fundir componentes (como soportes de motor) o mecanizar componentes de alta tolerancia (como pistones). La máquina tipo pórtico funde módulos de arcilla que se utilizan en la fase de diseño del vagón.
industria militar
La industria militar utiliza componentes de alta precisión con estrictos requisitos de tolerancia, incluidos componentes de misiles, cañones de armas, etc. Todos los componentes mecanizados en la industria militar se benefician de la precisión y velocidad de las máquinas CNC.
médico
Los dispositivos médicos implantables suelen estar diseñados para adaptarse a la forma de los órganos humanos y deben fabricarse con aleaciones avanzadas. Dado que ninguna máquina manual es capaz de producir tales formas, las máquinas CNC se convierten en una necesidad.
energía
La industria energética abarca todas las áreas de la ingeniería, desde turbinas de vapor hasta tecnologías de vanguardia como la fusión nuclear. Las turbinas de vapor requieren álabes de alta precisión para mantener el equilibrio en la turbina. La forma de la cavidad de supresión de plasma de I+D en la fusión nuclear es muy compleja, está hecha de materiales avanzados y requiere el soporte de máquinas CNC.
El procesamiento mecánico se ha desarrollado hasta el día de hoy y, tras la mejora de las necesidades del mercado, se han derivado diversas técnicas de procesamiento. Cuando elige un proceso de mecanizado, puede considerar muchos aspectos: incluida la forma de la superficie de la pieza de trabajo, la precisión dimensional, la precisión de la posición, la rugosidad de la superficie, etc.
Sólo eligiendo el proceso más adecuado podremos asegurar la calidad y eficiencia del procesamiento de la pieza con una mínima inversión, y maximizar los beneficios generados.
Hora de publicación: 18 de enero de 2024