Viskas, ką reikia žinoti apie CNC stakles
Pirmosios CNC staklės buvo sukurtos 1940-aisiais ir 50-aisiais metais ir rėmėsi įprasta telekomunikacijų duomenų saugojimo technologija, žinoma kaip „perforuota juosta“ arba „perforuota popieriaus juosta“. Perforuotos juostos technologija seniai paseno, nes šeštajame ir septintajame dešimtmečiuose duomenų laikmena greitai perėjo prie analoginio, o vėliau – prie skaitmeninio kompiuterinio apdorojimo.
Kaip tai veikia
Apskritai apdirbimas yra būdas paversti žaliavos gabalą, pavyzdžiui, metalo ruošinį, gatavu produktu ar prototipu, naudojant kontroliuojamą medžiagos šalinimo procesą. Panašiai kaip ir kita prototipų kūrimo technologija – FDM (3D spausdinimas), CNC remiasi skaitmeninėmis instrukcijomis iš kompiuterizuotos gamybos (CAM) arba kompiuterinio projektavimo (CAD) failo, pavyzdžiui, „Solidworks 3D“ arba RADAN. CNC staklės interpretuoja projektą kaip instrukcijas dalių pjovimui.
Galimybė programuoti kompiuterinius įrenginius staklėms valdyti sparčiai didina dirbtuvių produktyvumą, automatizuojant aukštųjų technologijų ir daug darbo reikalaujančius procesus. Automatizuotas pjovimas padidina dalių kūrimo greitį ir tikslumą – ypač kai medžiaga yra kritiškai svarbi.
Dažnai apdirbimo procesams reikia naudoti kelis įrankius pageidaujamiems pjūviams atlikti (pvz., skirtingų dydžių grąžtus). CNC staklės paprastai sujungia įrankius į bendrus blokus arba kasetes, iš kurių staklės gali juos paimti. Paprastos staklės juda viena ar dviem ašimis, o pažangesnės staklės juda šonu x, y ašimis, išilgai z ašimi ir dažnai sukasi aplink vieną ar kelias ašis.
Daugiaašės staklės gali automatiškai apversti detales, todėl galima pašalinti medžiagą, kuri anksčiau buvo „apačioje“. Tai panaikina poreikį darbuotojams apversti prototipo ruošinį ir leidžia apdoroti visas puses be rankinio įsikišimo. Visiškai automatizuoti pjūviai paprastai yra tikslesni nei tie, kurie įmanomi įvedant duomenis rankiniu būdu. Vis dėlto kartais apdailos darbus, pavyzdžiui, ėsdinimą, geriau atlikti rankomis, taip pat ir paprastus pjūvius, kurių automatizavimui prireiktų didelių projektavimo pastangų.
CNC staklių tipai
CNC staklės paprastai skirstomos į vieną iš dviejų bendrų kategorijų: įprastines apdirbimo technologijas ir naujas apdirbimo technologijas:
Įprastinės technologijos
Gręžtuvai veikia sukant grąžtą ir judinant jį prie nejudančio žaliavos bloko.
Tekinimo staklės, kurios yra gręžtuvų priešingybė, suka medžiagos bloką prieš pjovimo įrankį (užuot sukus grąžtą ir prilietus jį prie medžiagos). Tekinimo staklės paprastai liečiasi su medžiaga šonu judindamos pjovimo įrankį, kol jis palaipsniui paliečia besisukančią medžiagą.
Frezavimo staklės: frezavimo staklės tikriausiai yra dažniausiai šiandien naudojamos CNC staklės. Jos naudoja rotacinius pjovimo įrankius medžiagai nuo ruošinio šalinti.
Naujos technologijos
Elektrinis ir (arba) cheminis apdirbimas: Yra keletas naujų technologijų, kuriose medžiagai pjauti naudojami specializuoti metodai. Pavyzdžiai: apdirbimas elektronų spinduliu, elektrocheminis apdirbimas, elektros išlydžio apdirbimas (EDM), fotocheminis apdirbimas ir ultragarsinis apdirbimas.
Dauguma šių technologijų yra labai specializuotos ir naudojamos specialiais masinės gamybos atvejais, kai naudojama tam tikros rūšies medžiaga.
Kitos pjovimo terpės
Yra keletas kitų naujų technologijų, kuriose medžiagai pjauti naudojamos skirtingos terpės. Pavyzdžiai: perforavimo staklės, pjovimo lazeriu staklės, pjovimas dujomis, plazminis pjovimas ir pjovimo vandens srove technologija.
Naudojamos medžiagos: CNC staklėse galima naudoti beveik bet kokią medžiagą. Tai tikrai priklauso nuo pritaikymo. Įprastos medžiagos yra metalai, tokie kaip aliuminis, žalvaris, varis, plienas ir titanas, taip pat medis, putplastis, stiklo pluoštas ir plastikai, pavyzdžiui, polipropilenas.
Taikymas greitam prototipų kūrimui: CNC staklės buvo pirmasis didelis proveržis greito prototipų kūrimo srityje. Prieš atsirandant skaitmeniniam valdymui (perforuotos juostos technologijos atveju) ir kompiuteriniam skaitmeniniam valdymui (su analoginiu ir skaitmeniniu skaičiavimu), detalės turėjo būti apdirbamos rankomis. Tai neišvengiamai lėmė didesnes klaidų ribas galutiniuose prototipuose, o dar labiau – kai staklės buvo rankiniu būdu naudojamos didelio masto gamybai.
Kas geriau? CNC ar 3D spausdinimas?
Tiesa ta, kad tai priklauso nuo medžiagos, detalės sudėtingumo ir ekonominių veiksnių. 3D spausdinimo technologija, pavyzdžiui, FDM staklės, kuria detales iš apačios į viršų. Jos gali sukurti sudėtingas formas ir vidinius komponentus kiek lengviau nei CNC staklės. Priešingai, įprastinės CNC staklės yra šiek tiek ribojamos turimų įrankių ir sukimosi ašių, kurias staklės gali naudoti. Kita vertus, FDM prototipų kūrimas yra daug labiau ribojamas medžiagų nei apdirbamas medžiagos blokas. Pavyzdžiui, jei jums reikia lankstaus lanksto prototipo, geriau naudoti CNC ir polipropileną. Galima apdirbti beveik bet ką, o 3D spausdinimui tinkamiems siūlams (filamentams) pritaikytos tik tam tikros medžiagos.
Taikymas gamyboje: Daug naujų specializuotų CNC staklių yra sukurtos specialiai nišiniams gamybos procesams. Pavyzdžiui, elektrocheminis apdirbimas naudojamas itin patvariems metalo gaminiams pjauti, kai kiti būdai neįmanomi. Įprastinės CNC staklės yra universalesnės ir paprastai gali būti naudojamos tiek prototipų kūrimui, tiek gamybai.
Šaltinis: www.creativemechanisms.com
IMA informacija
Priklausomai nuo situacijos ir detalių, kurios jau gaminamos arba planuojamos gaminti ateityje, gamybos įmonė turėtų pasirinkti reikiamą CNC staklių tipą investicijoms. Geriausi Italijos gamintojai, Italian Machinery Association nariai, siūlo plačiausius sprendimus, kad patenkintų bet kokius poreikius.
