Станок чпу что это такое: Что такое станки с ЧПУ

Токарная обработка с ЧПУ используется в основном для осесимметричных деталей. Заготовка быстро вращается, в то время как режущий инструмент перемещается из стороны в сторону и спереди назад в станке. Обработка деталей на токарном станке, а не на фрезерном станке, может быть быстрее и иметь меньшую стоимость за единицу.

Существует несколько типов электроэрозионной обработки, в том числе проволочная электроэрозионная обработка, электроэрозионная обработка с грузилами и электроэрозионная обработка отверстий. Для всех этих процессов требуется заготовка из проводящего материала. Инструмент служит одним электродом, а заготовка – другим электродом. Оба погружены в диэлектрическую жидкость, и увеличение напряжения между ними создает электрическую дугу в жидкости. Это удаляет материал с электродов, что приводит к желаемой конечной геометрии.

Существует множество методов создания зубчатых колес. Функциональные шестерни могут быть изготовлены из самых разных материалов. Точно так же зубофрезерование можно применять к широкому спектру материалов, а не только к металлам. Для зубофрезерного станка используется зубофрезерный станок, представляющий собой особый тип фрезерного станка, оснащенный режущим инструментом, называемым червячной фрезой. Эта фреза постепенно врезается в заготовку шестерни, образуя шпонки или шлицы шестерни.

3-осевые станки с ЧПУ являются наиболее распространенными из станков с ЧПУ. 3 оси относятся к линейному движению по осям X, Y и Z. При фрезеровании инструмент вращается, чтобы выполнить резку. Токарные станки с ЧПУ часто имеют только две основные оси движения, при этом стационарный инструмент перемещается линейно по осям X и Y, в то время как заготовка вращается.

3-осевые фрезерные станки обычно легче программировать и эксплуатировать, чем многоосевые станки. Однако некоторые операции могут быть заблокированы из-за геометрии детали или установки крепления. Это затрудняет обработку поднутрений и внутренней сложной геометрии. Можно вручную переориентировать заготовку, но это увеличивает время обработки с ЧПУ и может снизить точность процесса.

Многоосевые станки с ЧПУ — это все, что имеет более трех осей. Когда вы начинаете добавлять больше осей, вы начинаете с вращения головки инструмента и станины без вмешательства человека. Это экономит время, удаляя ручные шаги. Проще всего это сделать с помощью индексированной обработки с ЧПУ, когда вращение происходит только между операциями. Обычно это называется индексированной обработкой с ЧПУ с 3 + 2 осями.

Чтобы перейти на следующий уровень, непрерывные 5-осевые станки могут перемещаться по 3 линейным осям, и в то же время, когда обрабатываемая станина и инструментальная головка также вращаются. Это позволяет станку обрабатывать даже более сложные геометрические формы. Это связано с увеличением стоимости специализированного оборудования и большего количества опытных программистов и операторов.

Существует три различных метода токарно-фрезерной обработки детали. В целом процесс выглядит так: деталь обрабатывается с использованием некоторых фрезерных и некоторых токарных операций.

Первый способ токарно-фрезерной обработки детали состоит в том, чтобы сначала обработать деталь на станке, а затем выполнить чистовую обработку на фрезерном станке с ЧПУ. Это требует больше работы, чтобы перемещать деталь от машины к машине и устанавливать ее несколько раз, но для этого не требуется специализированное оборудование.

Следующий способ токарной обработки детали — использование токарного станка с приводным инструментом. Обычно токарные инструменты являются стационарными, но с токарным станком с приводным инструментом инструменты (как вы уже догадались) движутся или приводятся в движение. Проще говоря, инструмент движется. В токарном станке с приводным инструментом специальные держатели инструментов позволяют устанавливать эти приводные инструменты в револьверную головку. Затем, когда приходит время для работы с приводным инструментом, этот инструмент поворачивается в нужное положение и начинает вращаться. Затем его можно использовать для выполнения желаемой операции, будь то фрезерование плоскости или обработка паза.

Наконец, токарно-фрезерный станок объединяет фрезерный станок и токарный станок в одном станке с ЧПУ. Отличие этого варианта от токарного станка с приводом в том, что есть верхняя и нижняя револьверная головка. У одного есть токарные инструменты, а у другого — фрезерные. Это может быть преимуществом, поскольку обе турели могут работать одновременно. Однако эти машины не так распространены, и их может быть сложнее найти, поэтому не рассчитывайте на них при разработке своих деталей.

Преимущество объединения фрезерной и токарной обработки состоит в том, чтобы воспользоваться преимуществами скорости и стоимости токарной обработки на токарном станке, а также геометрической гибкостью фрезерной обработки. Имейте в виду, что вы можете потерять часть эффективности токарной обработки, если используете два разных станка, как в первом примере.

Зачем останавливаться на 5 осях? Существуют машины с семью, девятью или даже двенадцатью осями! 12-осевой станок имеет две головки (часто одну вертикальную и одну горизонтальную), которые обеспечивают линейное движение по осям X, Y и Z, а также вращение вокруг каждой из этих осей. Это совершенный станок с ЧПУ, который может удвоить точность и вдвое сократить время производства!

Обработка с ЧПУ хорошо подходит для изготовления небольшого количества деталей. Время запуска быстрое. Когда у вас есть модель CAD, вы можете создать программу CAM для станка с ЧПУ и приступить к работе! (Конечно, вам также может понадобиться разработать крепеж, настроить инструменты и выполнить несколько других задач, прежде чем вы начнете. )

Как правило, вы можете получить несколько деталей с ЧПУ в короткие сроки, поэтому обработка с ЧПУ так часто используется в быстром прототипировании. Затраты на запуск относительно низки, так как инструменты и машины, скорее всего, уже используются в механическом цехе. Таким образом, вы можете сразу приступить к механической обработке деталей, а не тратить время на изготовление штампа или пресс-формы.

Изготовленные на станке с ЧПУ прототипы деталей также отличаются высоким качеством. Станки с ЧПУ могут выдерживать жесткие допуски и производить качественную отделку, а это означает, что вы можете использовать детали для функциональных испытаний или для проверки эстетической концепции.

Во время прототипирования проекты часто все еще находятся в процессе разработки, но программы ЧПУ легко изменить по мере развития проектов. Кроме того, использование станка с ЧПУ означает отсутствие инструментов для создания или модификации. Кроме того, вы можете обрабатывать множество различных типов материалов и создавать различные геометрические формы, чтобы сравнивать их свойства и характеристики.

Обработка на станках с ЧПУ также используется для производства готовых деталей конечного использования из различных материалов. Он используется в производстве из-за его скорости и качества. Мало того, детали могут быть изготовлены в соответствии со спросом, поэтому риск перепроизводства и простоя деталей из-за складских запасов низок.

Способность станка с ЧПУ выдерживать жесткие допуски и производить высококачественные детали особенно важна для сборок. Сборки требуют точной обработки каждой детали, а прецизионная обработка с ЧПУ может выдерживать допуски до 0,0002 дюйма.

АБС

АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) — недорогой конструкционный пластик, широко используемый для изготовления прототипов литья под давлением. АБС-пластик, обработанный на станке с ЧПУ, — отличный вариант для производственных деталей, где важны детали и механические свойства. Цвета, доступные для ABS, — черный и нейтральный.

АБС-пластик имеет несколько матовую поверхность (как кубики лего) и может быть окрашен. ABS также может быть покрыт порошковой краской, что придает ему большую прочность, а также повышает устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Некоторые грани могут казаться более блестящими в зависимости от их геометрии и способа обработки. При покраске деталей из АБС-пластика результат будет зависеть от выбора краски.

Поликарбонат

Поликарбонат (известный также под аббревиатурой ПК) является одним из наиболее распространенных пластиков, используемых в производстве. Известными примерами материала являются ноутбуки MacBook первого поколения, защитные очки и оптические диски.

Поликарбонат является термостойким, ударопрочным, огнестойким и одним из самых перерабатываемых пластиков в мире.

Поликарбонат в естественном состоянии имеет прозрачный молочно-голубой цвет, но также доступен в черном цвете. Оба цвета имеют глянцевую поверхность и относительно подвержены царапинам. Покрытия против царапин и полировка паром доступны в качестве индивидуальной отделки после обработки.

Нейлон

Нейлон 6/6 является наиболее часто используемым пластиком из семейства нейлоновых. Он имеет относительно высокую химическую и термостойкость, достаточно жесткий, чтобы сохранять форму, и достаточно прочный, чтобы не деформироваться под нагрузкой.

Два наиболее заметных варианта использования нейлона — это медицинские устройства и изоляция электроники, где он часто используется для винтов и прокладок на печатных платах, устанавливаемых на панели.

Стеклонаполненный нейлон обладает многими полезными свойствами, такими как высокая жесткость, прочность, твердость, ударная вязкость и стабильность размеров. Этот материал может использоваться в узлах, требующих механического демпфирования или электрической изоляции. Общие области применения включают электрические корпуса, стиральные машины, медицинские устройства и аэрокосмические детали.

Нейлон бывает нейтрального (слегка полупрозрачного, молочно-белого цвета) и черного цветов.

ПОМ (делрин)

Делрин (общее название: ацеталь, также известный как ПОМ – полиоксиметилен) представляет собой материал с низким коэффициентом трения и высокой жесткостью. Он используется в различных областях, от автозапчастей до музыкальных инструментов. Обладая относительно высокой прочностью и минимальным удлинением под нагрузкой, Delrin может похвастаться превосходной точностью размеров.

Fictiv также предлагает Делрин AF (13% наполненный ПТФЭ) и Делрин со стеклянным наполнением.

По сравнению со стандартным Delrin, Delrin AF имеет повышенный коэффициент трения для применений, требующих смазки. Обладая отличной износостойкостью, ударной вязкостью, прочностью и стабильностью размеров, этот материал часто используется в таких устройствах, как втулки, подшипники, кулачки, упорные шайбы, прокладки и седла клапанов.

Стеклонаполненный делрин обеспечивает превосходную жесткость и стабильность размеров с высокой устойчивостью к ползучести или медленной деформации при постоянных нагрузках. Стекловолокно повышает ударопрочность и усталостную выносливость. Этот материал обычно используется в автомобильной промышленности, строительстве, производстве крепежа и зубчатых передач.

Из-за состава делрина и температур, возникающих при механической обработке, он очень подвержен деформации на больших плоских деталях или в местах с тонкими стенками. Fictiv рекомендует по возможности избегать тонких стенок, чтобы избежать деформации.

Материалы Delrin-150 и стеклонаполненный Delrin естественно непрозрачны и имеют белый цвет из-за кристаллической структуры Delrin и имеют матовую поверхность. Делрин AF коричневый.

PEEK

При высоких нагрузках и температурах PEEK (полиэфирэфиркетон) является отличным легким заменителем большинства мягких металлов. Кроме того, PEEK устойчив к влаге, износу и химическим веществам. PEEK является эффективным материалом для деталей с жесткими допусками, поскольку на него не так сильно влияют колебания температуры.

Стеклонаполненный ПЭЭК — это высокоэффективный пластик с превосходной жесткостью, прочностью и ударной вязкостью. Добавление стекловолокна повышает его способность сохранять размерную стабильность даже в суровых термических и химических условиях. Этот материал часто используется в авиационной, автомобильной, медицинской, химической, полупроводниковой и микроволновой промышленности.

PEEK имеет непрозрачный бежевый цвет и может быть подвергнут механической обработке с получением различных поверхностей.

ПФС

Полифениленсульфид (ППС) — это высокоэффективный инженерный пластик с превосходной термостойкостью, стабильностью размеров и электроизоляционными свойствами. Обладая исключительной механической прочностью, химической стойкостью и огнестойкостью, PPS обычно используется в высокотемпературных приложениях, таких как автомобильные детали, бытовая техника, электроника, медицинские устройства и промышленное применение.

PPS имеет непрозрачную беловатую поверхность при механической обработке. Он имеет гладкий матовый вид после механической обработки, а его поверхность можно сделать более гладкой или грубой в зависимости от необходимости.

Акрил

Акрил также известен как ПММА, аббревиатура его полного химического названия, полиметилметакрилат, а также под торговыми названиями Plexiglas и Lucite. Это устойчивый к царапинам пластик, который часто используется для резервуаров, панелей и оптики. Он может быть хрупким в тонкостенных областях, поэтому не рекомендуется для тонких или сложных геометрических форм.

Акрил прозрачный или непрозрачный (черный, белый и различных цветов) в незавершенном состоянии. Прозрачный акрил приобретет матовый, полупрозрачный вид при механической обработке, хотя его можно отполировать до оптически прозрачного состояния с использованием различных методов отделки.

Garolite G-10

Garolite G-10, также известный как фенольный и эпоксидный промышленный ламинат, представляет собой композитный материал с низким коэффициентом теплового расширения. Кроме того, он не впитывает воду и является отличным изолятором, что делает его подходящим для применения в электронике.

Garolite G-10 выпускается в различных непрозрачных цветах. Он гладкий и имеет матовую поверхность при механической обработке.

HDPE

Полиэтилен высокой плотности (HDPE) — это скользкий пластик, из которого часто изготавливают заглушки и уплотнения. HDPE влагостойкий и химически стойкий, а также является отличным электрическим изолятором.

ПЭВП имеет естественный непрозрачный белый цвет из-за своей кристаллической структуры, но также доступен окрашенный в черный цвет в более ограниченном количестве. Он имеет восковую отделку, используемую для приложений с низким коэффициентом трения.

Полипропилен

Полипропилен (ПП) устойчив к большинству растворителей и химикатов, поэтому он широко используется для изготовления лабораторного оборудования и контейнеров в самых разных областях. Полипропилен также обладает хорошей усталостной прочностью и хорошо подходит для деталей, подвергающихся повторяющимся движениям и нагрузкам.

Полипропилен по умолчанию имеет полупрозрачный белый цвет, но также бывает непрозрачным белым.

ПТФЭ

Широко известный как тефлон (торговая марка), ПТФЭ (политетрафторэтилен ) обладает высокой термостойкостью, стойкостью к химическим веществам и растворителям, а также является отличным изолятором. Это также скользкий пластик, поэтому это хороший материал для устройств с низким коэффициентом трения, таких как подшипники. ПТФЭ поставляется в непрозрачном белом или черном цвете.

UHMW

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (или UHMW) — это твердый пластик со скользкой поверхностью, устойчивый к истиранию и износу. Кроме того, он обладает высокой ударной вязкостью и является оптимальным материалом для облицовки желобов/бункеров и ограждений машин.

UHMW непрозрачный, черного или белого цвета.

Ultem

ULTEM (торговая марка PEI, полиэфиримида) 1000 — полупрозрачный пластик янтарного цвета с превосходной долговечностью, прочностью, жесткостью и термостойкостью. В некоторых случаях ULTEM 1000 превосходит нейлон и делрин, поскольку обладает самыми высокими диэлектрическими свойствами. Общие области применения включают промышленное оборудование, медицинские приборы и электронику.

При механической обработке ULTEM становится гладким и слегка матовым.

Алюминий

Алюминий является одним из наиболее часто используемых металлов в мире из-за его превосходного отношения прочности к весу, низкой стоимости и возможности вторичной переработки. Необработанный алюминий обычно имеет тусклый серебристо-серый цвет, который варьируется в зависимости от текстуры поверхности. Алюминий можно подвергать пескоструйной очистке, шлифовке и ручной полировке для получения множества вариантов отделки.

Многие потребительские товары, изготовленные из алюминия, как и все ноутбуки Apple последнего десятилетия, анодированы, так как это обеспечивает различные варианты цвета и придает единую шелковистую поверхность всей детали. Алодин часто используется в качестве альтернативного защитного покрытия для анодирования алюминиевых деталей и может быть прозрачным или золотым цветом.

Fictiv предлагает несколько алюминиевых сплавов:

Наш стандартный сплав для платформы — 6061, универсальный и легко поддающийся обработке металл. Он устойчив к коррозии, немагнитен и поддается термообработке.

Алюминий 7075 — твердая высокопрочная альтернатива алюминию 6061. Он часто используется для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, а также является устойчивым к коррозии, немагнитным и термообрабатываемым.

7050 Алюминий можно использовать вместо 7075, когда необходима высокая коррозионная стойкость (т.е. переборки и шпангоуты фюзеляжа). Он поддается термообработке и немагнитен.

2024 Алюминий не такой прочный, как алюминий 7075, но обычно используется, когда требуется высокое отношение прочности к весу. Он поддается термообработке и немагнитен.

5052 Алюминий легче всего поддается сварке и обладает исключительной коррозионной стойкостью к соляным туманам и соленой воде. Он легко формуется, поддается термообработке и немагнитен.

Алюминий 6063 более устойчив к коррозии и лучше формуется, чем алюминий 6061. Он не идеален для высокопрочных материалов, но может использоваться для наружных перил и декоративной отделки. 6063 поддается термообработке и немагнитен.

Также известный как зажимная пластина или литой инструмент, MIC6 представляет собой литой алюминиевый сплав со снятыми напряжениями, который отлично подходит для приложений с жесткими допусками. Чаще всего он используется в столах прецизионных станков и инструментах. MIC6 немагнитен и не поддается термообработке.

Сталь

Поверхность стали похожа на нержавеющую сталь, обычно блестящая и немного темнее, чем у алюминиевых сплавов. Легированные и углеродистые стали можно подвергать пескоструйной очистке или электрополировке до различных видов отделки поверхности. Fictiv предлагает различные сплавы стали: 9Сталь 0003

1018 представляет собой мягкую низкоуглеродистую сталь, поддающуюся механической обработке, сварке и используемую там, где не требуется высокая прочность, например, в креплениях и монтажных пластинах. Этот сплав является магнитным и термообрабатываемым. Легированная сталь

4140 обычно тверже и прочнее углеродистой стали. Кроме того, он обеспечивает высокую ударопрочность, усталостную прочность и прочность на кручение, что делает 4140 отличным выбором для карданных валов, осей и торсионов. Этот сплав можно упрочнить различными методами, включая холодную обработку или нагрев и закалку.

Углеродистая сталь 1045 прочнее стали 1018, но по-прежнему легко обрабатывается. Он поддается термообработке и часто используется для изготовления болтов, шпилек и валов.

Легированная сталь 4130 аналогична легированной стали 4140, но ее легче сваривать и она имеет несколько меньшее содержание углерода. Он лучше всего подходит для зубчатых передач и других структурных применений.

Оцинкованная низкоуглеродистая сталь имеет внешнее покрытие из цинка для повышения коррозионной стойкости. Важно отметить, что покрытие присутствует только на необработанных участках.

Легированная сталь A514 представляет собой высокопрочную низколегированную сталь, которая используется в основном в конструкционных целях. Он поддается сварке, термообработке и лучше всего подходит для поддержки тяжелых нагрузок. Легированная сталь

4340 представляет собой среднеуглеродистую низколегированную сталь, которая очень полезна в условиях экстремальных ударов, нагрева и износа.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии и ржавчине, поэтому подходит для деталей, подвергающихся длительному воздействию окружающей среды. Нержавеющая сталь также достаточно податлива и пластична. Отделка нержавеющей стали сильно различается в зависимости от шероховатости поверхности, но, как правило, она более блестящая, чем необработанные алюминиевые сплавы, и немного темнее и имеет более серебристый цвет.

Нержавеющая сталь также может подвергаться пескоструйной обработке, шлифовке, ручной полировке и порошковому покрытию для достижения различных видов отделки поверхности.

Серия 300 (303, 304 и т. д.) представляет собой аустенитные нержавеющие стали, названные в честь их кристаллической структуры и наиболее широко производимые во всем мире. Аустенитные марки нержавеющей стали известны своей высокой коррозионной стойкостью и прочностью в широком диапазоне температур. Они не поддаются термообработке, за исключением холодной обработки, и обычно немагнитны.

Нержавеющие стали серии 400 имеют мартенситную структуру и менее распространены, чем аустенитные марки. Мартенситные стали чрезвычайно прочны и выносливы из-за более высокого содержания углерода, но более подвержены коррозии в определенных средах. Они могут быть подвергнуты термической обработке, чтобы значительно увеличить их твердость, и являются магнитными.

17-4 PH Нержавеющая сталь представляет собой высокопрочный материал с высокой коррозионной стойкостью, сохраняющий свою долговечность при температуре до 1100°F. PH в своем названии означает дисперсионно-твердеющий тип обработки, которому он подвергается для повышения предела текучести. 17-4 является магнитным и подвергается термообработке до твердости по Роквеллу C50.

Nitronic 60 — превосходный универсальный материал с превосходной износостойкостью и коррозионной стойкостью. Он имеет предел текучести почти в два раза выше, чем у SS 304 и SS 316, а также превосходную стойкость к окислению. К популярным областям применения относятся крепежные детали, штоки клапанов, седла, штифты, втулки, подшипники, валы и кольца.

Инструментальная сталь A2

Инструментальная сталь A2 отличается превосходной износостойкостью и прочностью. Благодаря высокой прочности на сжатие и стабильности размеров этот материал обычно используется для изготовления приспособлений, инструментов, держателей инструментов, калибров и пуансонов.

Подобно другим сортам мягкой стали, инструментальная сталь обычно имеет блестящий вид и немного темнее, чем алюминиевые сплавы. Для коррозионной стойкости после механической обработки можно наносить черный оксид. Для достижения различных видов отделки поверхности детали из инструментальной стали также могут подвергаться пескоструйной очистке или галтовке.

Чугун

Чугун — надежный, износостойкий материал, который обрабатывается быстрее, чем многие сорта стали. Это идеальный материал для поглощения вибрации и обычно используется для изготовления шестерен, оснований, шкивов и втулок.

По сравнению со стальными сплавами чугун имеет более темный оттенок серого. Чтобы получить различные варианты отделки поверхности, детали из чугуна можно подвергать пескоструйной очистке или галтовке.

Латунь

360 Латунь также известна как латунь, подвергаемая свободной обработке, поскольку она имеет самое высокое содержание свинца среди всех латуней. сплав. Эта превосходная обрабатываемость достигается при минимальном износе инструмента. Он используется для различных деталей, таких как шестерни, компоненты замков, фитинги для труб и декоративные изделия.

360 Латунь имеет блестящую желтую поверхность, цвет которой зависит от шероховатости поверхности. Его можно отполировать вручную, чтобы усилить блеск (как труба или саксофон), или подвергнуть пескоструйной обработке для получения матовой текстуры.

Бронза

932 Подшипник Бронза представляет собой высокопрочный сплав с хорошей износостойкостью и коррозионной стойкостью благодаря содержанию олова, железа и цинка. Чаще всего он используется для подшипников, втулок и упорных шайб. 932 Бронза не подвергается термообработке.

932 Бронза имеет блестящую красновато-коричневую поверхность (немного темнее меди), которая может немного отличаться в зависимости от указанной обработки поверхности. Его можно отполировать или подвергнуть пескоструйной обработке, чтобы изменить его косметический вид.

Медь

Медные сплавы 101 и 110 обладают превосходной тепло- и электропроводностью, что делает их естественным выбором для сборных шин, соединителей проводов и других электрических применений. В то время как 101 (также известная как сверхпроводящая медь) обеспечивает более высокую проводимость из-за своей чистоты (99,99% меди), 110 обычно легче обрабатывать и, следовательно, более рентабельно.

Медь имеет блестящую красновато-оранжевую окраску, которая немного различается в зависимости от метода обработки поверхности. Медь можно подвергать пескоструйной очистке и полировать для достижения различных косметических эффектов.

Титан

Титан 5 класса — самый прочный титановый сплав с хорошей коррозионной стойкостью и способностью к сварке. Титан может быть выбран вместо других материалов, таких как сталь, из-за его относительно легкого веса и способности выдерживать как высокие, так и отрицательные температуры. Общие области применения включают крепежные детали для аэрокосмической промышленности, лопасти турбин, компоненты двигателей, спортивное оборудование и морские приложения.

Титан внешне похож на большинство марок нержавеющей стали. Титан можно подвергнуть пескоструйной очистке или барабанной обработке для получения множества вариантов отделки поверхности, а также можно нанести легкое защитное покрытие с помощью пассивации.

Alodine

Хроматное конверсионное покрытие, более известное как химическая пленка или его торговая марка Alodine, представляет собой химическое покрытие, которое пассивирует и защищает алюминий от коррозии. Также используется как базовый слой перед грунтовкой и покраской деталей. Стандарт, наиболее часто используемый в инженерных приложениях, — это MIL-DTL-5541F, который относится конкретно к покрытию алюминиевых сплавов.

Этот защитный слой намного тоньше, чем слой анодирования, и хотя оба они создаются путем погружения деталей в ванну, Alodine представляет собой простое химическое покрытие, и в процессе его нанесения не используется электрический ток.

Алодин более подвержен царапинам, износу и косметическим повреждениям, чем анодирование. Наиболее распространенный цвет покрытия — переливающийся зеленовато-золотой, поэтому его можно использовать в косметических целях. Однако его уникальный цвет исходит от шестивалентного хрома, который токсичен. Таким образом, для соответствия требованиям RoHS также доступны прозрачные версии покрытия.

Анодирование 

Анодирование – это процесс электролитической пассивации, при котором на алюминиевых деталях наращивается естественный оксидный слой для защиты от износа и коррозии, а также для косметического эффекта. Это конверсионное покрытие, похожее на Alodine, поэтому поверхность алюминия уменьшается в размерах до того, как будет создан защитный оксидный слой. После завершения процесса оксидный слой становится неотъемлемой частью алюминиевой подложки под ним, что означает, что он не будет отслаиваться или отслаиваться.

Название анодирование происходит от того факта, что обработанная деталь образует анод (положительный электрод) в электрической цепи. Во время этого процесса деталь, подлежащая анодированию, подвешивается на токопроводящей стойке и погружается в раствор электролита, куда подается постоянный ток электричества. В то время как кислотность раствора растворяет оксидный слой детали, электрический ток высвобождает на ее поверхности кислород, который создает защитный слой оксида алюминия. Уравновешивая скорость растворения со скоростью наращивания, оксидный слой формируется с нанопорами, что позволяет продолжить рост покрытия за пределы естественного возможного.

Существует несколько основных типов анодирования. Тип II, или сернокислотное анодирование, оставляет пленку толщиной от 0,0001 до 0,001 дюйма. Это наиболее часто используемый тип. Тип III, Hard Anodize, намного толще и плотнее и обеспечивает лучшую износостойкость. Анодирование типа III с ПТФЭ усилено ПТФЭ. Это добавляет качество сухой смазки к стойкости к истиранию стандартного твердого анодированного покрытия типа III. Все эти варианты имеют разные свойства, толщину и варианты цвета, поэтому вы хотите выбрать правильный вариант для своего приложения.

Эти нанопоры являются идеальными путями для коррозии, поэтому заключительные этапы процесса анодирования запечатывают нанопоры. Однако непосредственно перед герметизацией их можно заполнить другими ингибиторами коррозии или цветными красителями для косметических целей. После герметизации покрытие будет иметь толщину 0,0002–0,0012 дюйма в соответствии с общей технической спецификацией MIL-A-8625 Type II.

Черный оксид

Черный оксид — это конверсионное покрытие (похожее на Alodine), которое используется для стали и нержавеющей стали. Он используется в основном в косметических целях и для легкой коррозионной стойкости, а черный оксид, пропитанный маслом, обеспечивает максимальную степень защиты. Черный оксид образуется в процессе, аналогичном анодированию, когда детали погружают в горячие ванны с химическими веществами, чтобы преобразовать поверхность материала в магнетит, который создает черный цвет. Черный оксид не оказывает существенного размерного влияния, поэтому маскировать детали не нужно. Этот процесс медленнее, чем анодирование, потому что он трудоемкий, а ваннам требуется больше времени, чтобы достичь нужной температуры.

Химическое никелирование

Химическое никелирование (ENP или NiP) представляет собой реакцию, при которой на поверхность металла наносится никель-фосфорный сплав. Он использует чисто химическую реакцию для создания покрытия и не использует электричество. Хотя этот процесс занимает намного больше времени, чем гальваническое покрытие, он обеспечивает более равномерную толщину даже на самых сложных поверхностях, поскольку не зависит от переменных электрических полей. Он также обеспечивает превосходную износостойкость и коррозионную стойкость. Стандартной спецификацией ENP в Северной Америке является MIL-C-26074E с различными классами толщины от 0,0003 до 0,002 дюйма.

Электрополировка

Электрополировка — это электрохимический процесс, используемый для улучшения качества поверхности детали путем удаления материала для выравнивания микроскопических пиков и впадин. Этот процесс может полировать, пассивировать и снимать заусенцы с деталей. Это процесс, обратный процессу нанесения покрытия, поскольку деталь действует как анод в реакции. При прохождении тока через деталь (анод) поверхность окисляется и растворяется в растворе до катода.

Электрополировка применяется для полировки деталей неправильной формы с труднодоступными поверхностями. Кроме того, удаляется лишь небольшое количество материала, поэтому допуски не сильно зависят от этого процесса.

Fictiv предлагает электрополировку только деталей из нержавеющей стали.

Пескоструйная обработка

При струйной очистке абразива используется струя абразивного материала под давлением для нанесения матовой однородной поверхности на детали. Чаще всего используются стеклянные шарики или песок разного размера, хотя для других уровней истирания также используются пластиковые шарики.

Этот процесс также может скрыть машинные следы и удалить небольшие дефекты в деталях перед анодированием или другими процессами гальванического покрытия.

Никелирование

Никелирование — это процесс гальванического покрытия металлических деталей. Такое покрытие обеспечивает коррозионную и износостойкость, а также декоративную отделку. После очистки деталей от мусора их погружают в раствор электролита. Затем в растворе растворяется никелевый анод и осаждается на деталь, которая действует как катод в реакции.

Пассивация

Пассивация — это химическая реакция, повышающая устойчивость металлов к коррозии и другим факторам окружающей среды. Пассивация создает микропокрытие путем окисления поверхности материала, а затем преобразования окисления в метафосфат. Затем эта поверхность герметизируется в детали с помощью соединения марганца или цинка. Пассивирование можно использовать для стали и нержавеющей стали.

Порошковая окраска

Порошковая окраска — это процесс, при котором сухая порошковая краска (термопластичный или термореактивный полимер) наносится на металлическую поверхность с помощью электростатического воздействия. В отличие от традиционной жидкой краски, для порошковой окраски не требуется растворитель, чтобы связующее вещество и наполнитель краски находились в жидкой суспензии. Это позволяет наносить более толстые покрытия без растекания или провисания, в результате чего покрытия становятся более устойчивыми к царапинам и коррозии.

Процесс порошковой окраски начинается с электрического заземления покрываемой детали, что придает ей чистый отрицательный заряд. После заземления краска распыляется на деталь с помощью коронного пистолета, который придает порошку положительный заряд. Поляризация двух компонентов приводит к тому, что порошок прилипает к металлу.

После того, как порошок достигает заданной толщины на детали, он отверждается в полимерную пленку при повышенных температурах (~200°C) в конвекционной печи. Термореактивные полимеры будут сшиваться в процессе отверждения для улучшения характеристик, но термопластичные разновидности просто растекаются при нагревании, образуя окончательное покрытие.

Порошковая окраска дает более толстое покрытие, чем другие процессы отделки, поэтому важно маскировать критические поверхности.

Галтовка

Галтовка — это процесс чистовой обработки, используемый для очистки, удаления заусенцев и слегка сглаживания мелких деталей. В галтовке используется горизонтальный барабан, заполненный абразивным веществом, таким как песок или керамическая стружка. Барабан вращается медленно, в результате чего материал стирает детали, ломая острые края и сглаживая поверхность.

Цинкование

Цинкование, также известное как гальванизация, наносится на сталь для предотвращения окисления или коррозии поверхности. Этот процесс заключается в покрытии детали флюсом, а затем ее погружении в расплавленный цинк. Расплавленный цинк образует связь со сталью и создает защитный поверхностный слой.

Чистое цинковое покрытие придает детали голубой оттенок. Черное цинкование дает черный цвет и внешний вид, аналогичный черному анодированию типа II.

Многие компоненты потребительских товаров производятся с использованием обработки с ЧПУ, поскольку ее скорость позволяет циклу разработки не отставать от рыночного спроса. Корпуса некоторых ноутбуков обычно изготавливаются таким образом, как и многие мелкие компоненты сотовых телефонов. Многие компании также производят печатные платы на станках с ЧПУ.

Обработка на станках с ЧПУ широко используется автомобильными компаниями, поскольку программу и настройку можно легко изменить для нестандартных автомобильных деталей и небольших тиражей. Некоторые из наиболее распространенных компонентов автомобилей, которые обрабатываются на станках с ЧПУ, включают головки цилиндров (которые являются частями блока цилиндров) и акриловые детали для внутреннего и внешнего освещения.

Высокая размерная точность станков с ЧПУ вступает в игру с робототехникой; роботы должны быть точными в своих движениях и позиционировании. Обработка с ЧПУ также эффективна для изготовления зубчатых колес, которые являются важными компонентами роботов. В то время как сами роботы становятся все более распространенными в производстве, их тоже надо как-то делать! Обработка на станках с ЧПУ используется для изготовления деталей концевых эффекторов, которые взаимодействуют с компонентами. Специальные приспособления и приспособления, используемые вместе с робототехникой, также обрабатываются на станках с ЧПУ.

Конечные продукты аэрокосмической промышленности, такие как самолеты, не допускают ошибок. Точность и точность обработки с ЧПУ позволяют производить детали, которые не выходят из строя, что очень важно для обеспечения безопасности самолетов. Некоторые аэрокосмические и авиационные детали, которые обрабатываются на станках с ЧПУ, включают компоненты, которые входят в реактивные турбины, такие как выхлопные стойки турбины, узлы статора, которые входят в авиационные двигатели, и наборы титановых кожухов, которые также являются компонентами реактивных двигателей.

Я уже говорил о точности и аккуратности? Прецизионная обработка имеет важное значение для медицинских устройств, и обработка с ЧПУ здесь для этого. Поскольку это часто заказные или мелкосерийные детали, обработка на станках с ЧПУ является хорошим выбором. Что касается медицинских устройств, то выбор материала более ограничен, поскольку материал должен быть безопасным и одобренным для контакта с человеком, иногда в долгосрочной перспективе. Такие материалы, как титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь и PEEK, используются для временных или постоянных имплантатов, поскольку они соответствуют этим критериям. Медицинские имплантаты, такие как коленные имплантаты или протезы тазобедренного сустава, обрабатываются на станках с ЧПУ. Другие обработанные детали включают медицинское оборудование, такое как катетеры, стенты, компоненты аппаратов МРТ и инструменты, такие как щипцы или зажимы.

Учитывая производственные преимущества и широкий спектр материалов и отделок, обеспечиваемых обработкой с ЧПУ, технология доказала свою полезность в различных областях. Fictiv, в частности, работал с компаниями, работающими в сфере бытовой электроники, автомобилестроения, робототехники, аэрокосмической промышленности и производства медицинского оборудования.

Цифровое производство/трансформация делает обработку с ЧПУ более доступной, чем когда-либо прежде. Любой желающий может загрузить модель и получить мгновенное предложение, а затем получить запчасти менее чем через неделю. Это не только для стартапов, любителей и личных проектов! Крупные компании могут воспользоваться преимуществами производства по требованию, чтобы получить преимущества гибкости цепочки поставок и управления запасами.

Интернет вещей расширил возможности связи между машинами на разных этапах производства. Эти интеллектуальные устройства создают гораздо больше производственных данных, и, применяя методы машинного обучения, компании могут ускорить процесс выявления и решения проблем. Интернет вещей позволяет использовать «умные машины», которые могут проводить измерения и выполнять квалификацию процесса в процессе обработки с ЧПУ.

Станки с ЧПУ существуют уже много лет, но технология продолжает развиваться. Многоосевые станки — одна из таких инноваций, которая сделала обработку с ЧПУ более эффективной. И их использование будет только увеличиваться. поскольку усовершенствования технологии делают 5-осевые станки, в частности, более доступными с финансовой точки зрения.

Программное обеспечение CAD и CAM также продолжает совершенствоваться. Эти технологии становятся все более доступными и поэтому доступны более широкому кругу людей. Более интуитивно понятное и удобное программное обеспечение также повысит эффективность и точность, сократив циклы проектирования.

Постоянно проводятся исследования по увеличению скорости операций станков с ЧПУ, таких как фрезерование, сверление, нарезание резьбы, снятие заусенцев и снятие фаски. Люди решают эту проблему по-разному, от возможностей машин до материалов и геометрии режущих инструментов.

Универсальное крепление с помощью вакуумного крепления также становится все более распространенным, поскольку вакуумное крепление легко адаптируется ко многим различным деталям и геометрии. Это избавляет от необходимости обрабатывать приспособление, прежде чем вы сможете изготовить настоящую деталь! Кроме того, вакуумное крепление обеспечивает большую гибкость при обработке, поскольку приспособления соприкасаются только с нижней частью заготовки — тиски или зажимы не мешают процессу обработки.

Существует предположение, что обработка на станках с ЧПУ и автоматизация производства сократят многие рабочие места. Если вам не нужен кто-то для обработки детали, что они будут делать? И хотя количество должностей, требующих навыков ручной обработки, сократилось, было создано много новых рабочих мест. По-прежнему нужны люди, умеющие программировать станки с ЧПУ, управлять ими и выполнять техническое обслуживание. При автоматизации роботы, занимающиеся производством, также нуждаются в обслуживании, обновлениях и модернизациях. Станки с ЧПУ могут выполнять работу машинистов, но человеческий фактор по-прежнему необходим, чтобы собрать все воедино и изготовить окончательные детали.

Обработка с ЧПУ остается универсальным и надежным процессом. Его способность использоваться со многими различными материалами на протяжении всего цикла разработки продукта помогла ему выдержать испытание временем в производстве. По мере развития промышленности им будет по-прежнему требоваться производство с ЧПУ.

У вас есть деталь, которую необходимо обработать на станке с ЧПУ? Зарегистрируйте бесплатную учетную запись на fictiv.com и загрузите свою модель, чтобы увидеть, как она работает!

Нашли эту страницу полезной? Поделись на Linkedin!

Возникновение и развитие станков с ЧПУ 0

В настоящее время обработка с ЧПУ является популярным производственным процессом с широким спектром промышленных применений. Однако что вы знаете об истории ЧПУ? Вы когда-нибудь задумывались об истории станков с ЧПУ? Как вы думаете, что люди сказали бы машинам, производящим продукты/инструменты, без особого руководства несколько столетий назад?

CNC-обработка настоящих функций с улучшенными компьютеризированными функциями благодаря постоянному развитию. Однако это выходит далеко за рамки этого. В этой статье мы ответим на все вышеперечисленные вопросы, углубившись в историю компьютерного числового управления. Это будет с точки зрения его возникновения и эволюции на протяжении многих лет.

CNC-обработка — это производственный процесс, в котором компьютер управляет машинами, используя коды программирования, для изготовления продукта. Обработка с ЧПУ (ЧПУ) — это субтрактивный производственный процесс. Это означает, что компьютерная программа направляет эти инструменты (например, сверла, фрезы и токарные станки) на постоянную стружку заготовки. Это продолжается до тех пор, пока не образуется желаемый продукт.

Обработка с ЧПУ широко применяется в промышленности. Например, такие отрасли, как аэрокосмическая промышленность, здравоохранение и бытовая электроника, полагаются на их преимущества. Ниже приведены преимущества обработки с ЧПУ.

1. Обработка с ЧПУ — высокоточный процесс

Во многих отраслях промышленности требуются инструменты, изготовленные в результате высокоточных производственных процессов. Ведущей отраслью, широко известной благодаря этому требованию, является авиационная промышленность. Поскольку они имеют дело с человеческими жизнями, было бы неразумно, если бы их машины производились с использованием низкокачественного и низкоточного производственного процесса. Поэтому они делают ставку на высокую точность обработки с ЧПУ. Когда вы выбираете нас в Rapid Direct, вы также получаете стандарт допуска «0,0002», который, кстати, сногсшибателен.

2. CNC-обработка производит детали с высокой точностью

Еще одним преимуществом CNC-обработки является ее точность. Его коды программирования и управление оператором позволяют ему производить детали так, как они точно изображены в файле САПР. Поэтому вам не нужно беспокоиться, если есть много частей, которые можно поместить в более крупный компонент. Они будут плавно входить друг в друга.

3. Выбор материала

По сравнению с другими производственными процессами, такими как 3D-печать, обработка с ЧПУ имеет ценное преимущество. Это в нем поддержка многих материалов. Для 3D-печати и прочего существует ограничение на тип материалов, которые вы можете выбрать для своих деталей.

Единственным правилом выбора материала для станков с ЧПУ является его совместимость с производственным процессом. Поэтому вам необходимо учитывать такие факторы, как:

• Терпимость к жаре.
• Стрессоустойчивость.
• Твердость.
• Крепление.
• Расчетный допуск.

В зависимости от того, есть ли у вас станок с ЧПУ или нет, вы можете проверить наличие поддерживаемых материалов, прежде чем приступать к процессу. В Rapid Direct мы открыты для различных материалов, таких как:

• Алюминий.
• Латунь.
• Нержавеющая сталь.
• Сталь.
• Пластик.

Вы можете найти полный список наших поддерживаемых материалов на нашей платформе мгновенного цитирования. Загрузите файлы дизайна и начните свой проект сегодня!

Запросить предложение