Ang Precision Machining usa ka proseso sa pagtangtang sa materyal gikan sa usa ka workpiece sa panahon sa pagkupot og duol nga tolerance finish.Ang makina nga katukma adunay daghang mga lahi, lakip ang paggaling, pagliko ug pag-discharge sa elektrisidad.Ang usa ka tukma nga makina karon kasagarang kontrolado gamit ang Computer Numerical Controls (CNC).
Hapit tanan nga mga produkto sa metal naggamit sa tukma nga machining, sama sa daghang uban pang mga materyales sama sa plastik ug kahoy.Kini nga mga makina gipadagan sa mga espesyalista ug nabansay nga mga makina.Aron ang himan sa pagputol makahimo sa iyang trabaho, kini kinahanglan nga ibalhin sa mga direksyon nga gitakda aron mahimo ang husto nga pagputol.Kini nga nag-unang lihok gitawag nga "pagputol speed."Ang workpiece mahimo usab nga ibalhin, nailhan nga ikaduha nga paglihok sa "feed."Mag-uban, kini nga mga lihok ug ang kahait sa pagputol nga himan nagtugot sa katukma nga makina nga molihok.
Ang kalidad nga precision machining nanginahanglan ug katakus sa pagsunod sa labi ka piho nga mga blueprint nga gihimo sa CAD (computer aided design) o CAM (computer aided manufacturing) nga mga programa sama sa AutoCAD ug TurboCAD.Ang software makatabang sa paghimo sa komplikado, 3-dimensional nga mga diagram o mga outline nga gikinahanglan aron makahimo og himan, makina o butang.Kini nga mga blueprint kinahanglan nga sundon nga adunay daghang detalye aron masiguro nga ang usa ka produkto magpabilin ang integridad niini.Samtang ang kadaghanan sa mga kompanya sa precision machining nagtrabaho uban ang pipila ka porma sa CAD/CAM nga mga programa, sila sa gihapon nagtrabaho kanunay uban sa mga sketch nga gidrowing sa kamot sa unang mga hugna sa usa ka disenyo.
Ang precision machining gigamit sa daghang mga materyales lakip na ang asero, bronse, graphite, bildo ug plastik sa paghingalan sa pipila.Depende sa gidak-on sa proyekto ug sa mga materyales nga gamiton, lain-laing mga galamiton sa makina sa katukma ang gamiton.Ang bisan unsang kombinasyon sa mga lathe, mga makina sa paggaling, mga drill press, mga gabas ug mga grinder, ug bisan ang high-speed nga robotics mahimong gamiton.Ang industriya sa aerospace mahimong mogamit sa taas nga tulin nga machining, samtang ang usa ka industriya sa paghimo sa gamit sa kahoy mahimo’g mogamit sa mga proseso sa pag-ukit sa litrato ug paggaling.Ang pagbuak sa usa ka dagan, o usa ka espesipikong gidaghanon sa bisan unsang partikular nga butang, mahimong gidaghanon sa linibo, o pipila lang.Ang precision machining kanunay nanginahanglan sa pagprograma sa mga aparato sa CNC nga nagpasabut nga sila kontrolado sa numero sa kompyuter.Gitugotan sa aparato nga CNC ang eksaktong mga sukat nga sundon sa tibuuk nga pagdagan sa usa ka produkto.
Ang paggaling mao ang proseso sa machining sa paggamit sa mga rotary cutter aron makuha ang materyal gikan sa usa ka workpiece pinaagi sa pag-abante (o pagpakaon) sa cutter ngadto sa workpiece sa usa ka direksyon.Ang cutter mahimo usab nga huptan sa usa ka anggulo nga may kalabotan sa axis sa himan.Ang paggaling naglangkob sa usa ka halapad nga lainlain nga mga operasyon ug makina, sa mga timbangan gikan sa gagmay nga indibidwal nga mga bahin hangtod sa dako, bug-at nga mga operasyon sa gang milling.Usa kini sa labing kasagarang gigamit nga mga proseso alang sa pag-machining sa naandan nga mga bahin sa tukma nga mga pagtugot.
Ang paggaling mahimo gamit ang daghang mga gamit sa makina.Ang orihinal nga klase sa mga galamiton sa makina alang sa paggaling mao ang makina sa paggaling (kasagaran gitawag nga galingan).Human sa pag-abot sa computer numerical control (CNC), milling machines milambo ngadto sa machining centers: milling machines gidugangan sa automatic tool changers, tool magazines o carousels, CNC capability, coolant systems, ug enclosures.Ang mga sentro sa paggaling kay kasagarang giklasipikar nga vertical machining centers (VMCs) o horizontal machining centers (HMCs).
Ang paghiusa sa paggaling ngadto sa pagliko sa mga palibot, ug vice versa, gisugdan sa live tooling para sa mga lathe ug ang panagsa nga paggamit sa mga galingan para sa mga operasyon sa pagliko.Kini misangpot sa usa ka bag-ong klase sa mga galamiton sa makina, mga multitasking machine (MTMs), nga gituyo aron mapadali ang paggaling ug pagliko sulod sa samang sobre sa trabaho.
Para sa mga inhenyero sa disenyo, R&D teams, ug mga tiggama nga nagdepende sa part sourcing, ang katukma sa CNC machining nagtugot sa paghimo sa komplikadong mga parte nga walay dugang nga pagproseso.Sa tinuud, ang katukma sa CNC machining kanunay nga nagpaposible sa nahuman nga mga bahin nga mahimo sa usa ka makina.
Ang proseso sa machining nagtangtang sa materyal ug naggamit sa usa ka halapad nga mga galamiton sa pagputol aron mahimo ang katapusan, ug kasagaran labi ka komplikado, nga disenyo sa usa ka bahin.Ang lebel sa katukma gipauswag pinaagi sa paggamit sa computer numerical control (CNC), nga gigamit aron awtomatiko ang pagkontrol sa mga himan sa machining.
Ang papel sa "CNC" sa katukma machining
Gamit ang coded programming instructions, ang precision CNC machining nagtugot sa usa ka workpiece nga maputol ug maporma sa mga detalye nga walay manual intervention sa usa ka machine operator.
Nagkuha ug computer aided design (CAD) nga modelo nga gihatag sa usa ka kustomer, ang usa ka eksperto nga machinist naggamit sa computer aided manufacturing software (CAM) aron paghimo sa mga instruksyon sa pagmachining sa bahin.Pinasukad sa modelo sa CAD, gitino sa software kung unsang mga agianan sa himan ang gikinahanglan ug nagmugna sa code sa programming nga nagsulti sa makina:
■ Unsa ang husto nga RPMs ug feed rates
■ Kanus-a ug asa ibalhin ang himan ug/o workpiece
■ Unsa ka lawom ang pagputol
■ Kanus-a ibutang ang coolant
■ Bisan unsang ubang mga hinungdan nga may kalabutan sa katulin, rate sa pagpakaon, ug koordinasyon
Ang CNC controller unya naggamit sa programming code aron makontrol, ma-automate, ug mamonitor ang mga lihok sa makina.
Karon, ang CNC usa ka built-in nga bahin sa usa ka halapad nga kagamitan, gikan sa mga lathe, galingan, ug mga router hangtod sa wire EDM (electrical discharge machining), laser, ug plasma cutting machine.Gawas pa sa pag-automate sa proseso sa machining ug pagpausbaw sa katukma, giwagtang sa CNC ang manwal nga mga buluhaton ug gibuhian ang mga machinist aron madumala ang daghang mga makina nga nagdagan sa parehas nga oras.
Dugang pa, sa higayon nga ang usa ka himan nga agianan gidisenyo ug ang usa ka makina maprograma, kini makadagan sa usa ka bahin sa bisan unsang gidaghanon sa mga higayon.Naghatag kini usa ka taas nga lebel sa katukma ug pag-usab, nga sa baylo naghimo sa proseso nga labi ka epektibo sa gasto ug scalable.
Mga materyales nga gigama
Ang ubang mga metal nga kasagarang ginama mao ang aluminum, brass, bronze, copper, steel, titanium, ug zinc.Dugang pa, ang kahoy, bula, fiberglass, ug mga plastik sama sa polypropylene mahimo usab nga makina.
Sa tinuud, halos bisan unsang materyal ang magamit nga adunay katukma nga CNC machining - siyempre, depende sa aplikasyon ug mga kinahanglanon niini.
Pipila ka mga bentaha sa katukma CNC machining
Alang sa kadaghanan sa mga gagmay nga mga bahin ug mga sangkap nga gigamit sa usa ka halapad nga mga gigama nga mga produkto, ang katukma sa CNC machining mao ang kanunay nga pamaagi sa pagpili.
Sama sa tinuod sa halos tanan nga mga pamaagi sa pagputol ug pag-machining, lainlain ang paggawi sa lainlaing mga materyales, ug ang gidak-on ug porma sa usa ka sangkap adunay dako usab nga epekto sa proseso.Bisan pa, sa kinatibuk-an ang proseso sa katukma sa CNC machining nagtanyag mga bentaha sa ubang mga pamaagi sa machining.
Kana tungod kay ang CNC machining makahimo sa paghatud:
■ Usa ka taas nga lebel sa pagkakomplikado sa bahin
■ Hugot nga mga pagtugot, kasagaran gikan sa ±0.0002" (±0.00508 mm) ngadto sa ±0.0005" (±0.0127 mm)
■ Talagsaon nga hapsay nga paghuman sa ibabaw, lakip ang naandan nga pagkahuman
■ Repeatability, bisan sa taas nga volume
Samtang ang usa ka hanas nga machinist makagamit ug manwal nga lathe aron makahimog dekalidad nga bahin sa gidaghanon nga 10 o 100, unsay mahitabo kung kinahanglan nimo ang 1,000 ka piyesa?10,000 ka bahin?100,000 o usa ka milyon nga bahin?
Uban sa tukma nga CNC machining, mahimo nimong makuha ang scalability ug katulin nga gikinahanglan alang sa kini nga matang sa produksiyon nga taas ang volume.Dugang pa, ang taas nga pag-usab sa katukma sa CNC machining naghatag kanimo mga bahin nga parehas ang tanan gikan sa pagsugod hangtod sa katapusan, bisan kung pila ka mga bahin ang imong gihimo.
Adunay pipila ka espesyal kaayo nga mga pamaagi sa CNC machining, lakip ang wire EDM (electrical discharge machining), additive machining, ug 3D laser printing.Pananglitan, ang wire EDM naggamit sa conductive nga mga materyales - kasagaran mga metal -- ug electrical discharges aron maguba ang workpiece ngadto sa makuti nga mga porma.
Bisan pa, dinhi atong ipunting ang mga proseso sa paggaling ug pagbag-o - duha nga subtractive nga mga pamaagi nga kaylap nga magamit ug kanunay nga gigamit alang sa katukma sa CNC machining.
Paggaling batok sa pagliko
Ang paggaling usa ka proseso sa machining nga naggamit sa usa ka rotating, cylindrical cutting tool aron makuha ang materyal ug maghimo mga porma.Ang mga kagamitan sa paggaling, nga nailhan nga usa ka galingan o sentro sa makina, makahimo sa usa ka uniberso sa komplikado nga mga geometries sa bahin sa pipila sa labing kadaghan nga mga butang nga hinimo sa metal.
Ang usa ka importante nga kinaiya sa paggaling mao nga ang workpiece nagpabilin nga wala'y hunong samtang ang cutting tool nagtuyok.Sa laing pagkasulti, sa usa ka galingan, ang rotating cutting tool naglihok sa palibot sa workpiece, nga nagpabilin nga gipahimutang sa usa ka higdaanan.
Ang pagliko mao ang proseso sa pagputol o pagporma sa usa ka workpiece sa mga kagamitan nga gitawag og lathe.Kasagaran, ang lathe nagtuyok sa workpiece sa usa ka bertikal o pinahigda nga axis samtang ang usa ka fixed cutting tool (nga mahimo o dili nagtuyok) naglihok subay sa programmed axis.
Ang himan dili makalibot sa bahin sa pisikal.Ang materyal nagtuyok, nga nagtugot sa himan sa paghimo sa giprograma nga mga operasyon.(Adunay usa ka subset sa mga lathe diin ang mga himan nagtuyok libot sa usa ka wire nga gipakaon sa spool, bisan pa, wala kini nasakup dinhi.)
Sa pagliko, dili sama sa paggaling, ang workpiece nagtuyok.Ang bahin nga stock mibalik sa spindle sa lathe ug ang himan sa pagputol gidala sa kontak sa workpiece.
Manwal batok sa CNC machining
Samtang ang duha ka galingan ug mga lathe anaa sa manwal nga mga modelo, ang mga makina sa CNC mas angay alang sa mga katuyoan sa gagmay nga mga bahin sa paghimo - nga nagtanyag sa scalability ug repeatability alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan taas nga gidaghanon sa produksyon sa hugot nga pagtugot nga mga bahin.
Dugang sa pagtanyag sa yano nga 2-axis nga mga makina diin ang himan naglihok sa X ug Z axes, ang tukma nga kagamitan sa CNC naglakip sa multi-axis nga mga modelo diin ang workpiece mahimo usab nga molihok.Sukwahi kini sa usa ka lathe diin ang workpiece limitado sa pagtuyok ug ang mga himan molihok aron mahimo ang gusto nga geometry.
Kini nga mga multi-axis configurations nagtugot sa paghimo sa mas komplikado nga mga geometries sa usa ka operasyon, nga wala magkinahanglan og dugang nga trabaho sa operator sa makina.Kini dili lamang makapasayon sa paghimo sa komplikadong mga bahin, apan usab sa pagkunhod o pagwagtang sa kahigayonan sa operator error.
Dugang pa, ang paggamit sa high-pressure coolant nga adunay tukma nga CNC machining nagsiguro nga ang mga chips dili makasulod sa mga trabaho, bisan kung gigamit ang usa ka makina nga adunay vertically oriented spindle.
Mga galingan sa CNC
Nagkalainlain nga mga makina sa paggaling magkalainlain sa ilang mga gidak-on, axis configurations, feed rate, cutting speed, direksyon sa milling feed, ug uban pang mga kinaiya.
Bisan pa, sa kinatibuk-an, ang tanan nga mga galingan sa CNC naggamit usa ka rotating spindle aron maputol ang dili gusto nga materyal.Gigamit kini sa pagputol sa gahi nga mga metal sama sa asero ug titanium apan mahimo usab nga gamiton sa mga materyales sama sa plastik ug aluminyo.
Ang mga galingan sa CNC gihimo alang sa pag-usab ug mahimong magamit sa tanan gikan sa prototyping hangtod sa taas nga produksiyon sa volume.Ang high-end precision CNC mills sagad gigamit alang sa hugot nga pagtugot nga trabaho sama sa paggaling sa mga fine dies ug molds.
Samtang ang CNC milling makahatag ug dali nga pagbag-o, ang as-milled nga paghuman nagmugna og mga bahin nga adunay makita nga mga marka sa himan.Mahimo usab kini nga makahimo og mga bahin nga adunay pipila ka hait nga mga ngilit ug burr, mao nga kinahanglan ang dugang nga mga proseso kung ang mga ngilit ug burr dili madawat alang sa mga bahin.
Siyempre, ang mga himan sa pag-deburring nga giprograma sa han-ay mag-deburr, bisan kung kasagarang makab-ot ang 90% sa nahuman nga kinahanglanon sa kadaghanan, nagbilin sa pipila ka mga bahin alang sa katapusan nga pagtapos sa kamot.
Mahitungod sa paghuman sa ibabaw, adunay mga himan nga dili lamang makapatunghag usa ka madawat nga paghuman sa ibabaw, apan usa usab ka samag-salamin nga paghuman sa mga bahin sa produkto sa trabaho.
Mga tipo sa mga galingan sa CNC
Ang duha ka nag-unang mga matang sa milling machine nailhan nga bertikal machining centers ug horizontal machining centers, diin ang nag-unang kalainan anaa sa orientation sa makina spindle.
Ang usa ka bertikal nga sentro sa machining usa ka galingan diin ang spindle axis gi-align sa usa ka Z-axis nga direksyon.Kini nga mga bertikal nga makina mahimong bahinon pa sa duha ka klase:
■Bed mill, diin ang spindle naglihok parallel sa iyang kaugalingon nga axis samtang ang lamesa naglihok nga tul-id sa axis sa spindle
■Mga turret mill, diin ang spindle naghunong ug ang lamesa gibalhin aron kini kanunay nga perpendicular ug parallel sa axis sa spindle sa panahon sa pagputol.
Sa usa ka pinahigda nga sentro sa machining, ang spindle axis sa galingan gi-align sa Y-axis nga direksyon.Ang pinahigda nga estraktura nagpasabut nga kini nga mga galingan lagmit nga makakuha og daghang luna sa salog sa machine shop;sila usab sa kasagaran mas bug-at sa gibug-aton ug mas gamhanan kay sa bertikal makina.
Ang usa ka pinahigda nga galingan sagad gigamit kung gikinahanglan ang usa ka mas maayo nga paghuman sa ibabaw;kana tungod kay ang orientation sa spindle nagpasabut nga ang mga cutting chips natural nga mahulog ug dali nga makuha.(Ingon usa ka dugang nga benepisyo, ang episyente nga pagtangtang sa chip makatabang sa pagdugang sa kinabuhi sa himan.)
Sa kinatibuk-an, ang mga bertikal nga sentro sa machining mas kaylap tungod kay kini mahimong sama ka gamhanan sa pinahigda nga mga sentro sa machining ug makadumala sa gagmay nga mga bahin.Dugang pa, ang mga bertikal nga sentro adunay mas gamay nga tunob kay sa pinahigda nga mga sentro sa machining.
Multi-axis CNC galingan
Ang tukma nga mga sentro sa galingan sa CNC magamit nga adunay daghang mga wasay.Ang usa ka 3-axis mill naggamit sa X, Y, ug Z axes alang sa lain-laing mga trabaho.Uban sa usa ka 4-axis mill, ang makina mahimong magtuyok sa usa ka bertikal ug pinahigda nga axis ug ibalhin ang workpiece aron tugotan ang dugang nga padayon nga machining.
Ang 5-axis mill adunay tulo ka tradisyonal nga axes ug duha ka dugang nga rotary axes, nga makapahimo sa workpiece nga matuyok samtang ang spindle head maglihok sa palibot niini.Kini makapahimo sa lima ka kilid sa usa ka workpiece nga ma-machine nga dili tangtangon ang workpiece ug i-reset ang makina.
CNC lathes
Ang lathe - gitawag usab ug turning center - adunay usa o daghan pang mga spindle, ug X ug Z axes.Ang makina gigamit sa pag-rotate sa usa ka workpiece sa iyang axis aron mahimo ang lainlaing mga operasyon sa pagputol ug pagporma, nga nag-aplay sa daghang mga himan sa workpiece.
Ang CNC lathes, nga gitawag usab nga live action tooling lathes, maayo alang sa paghimo og simetriko nga cylindrical o spherical nga mga bahin.Sama sa mga galingan sa CNC, ang CNC lathes makahimo sa pagdumala sa gagmay nga mga operasyon sama sa prototyping apan mahimo usab nga i-set up alang sa taas nga repeatability, pagsuporta sa taas nga produksiyon sa volume.
Ang CNC lathes mahimo usab nga i-set up alang sa medyo wala’y kamot nga produksiyon, nga naghimo niini nga kaylap nga gigamit sa industriya sa automotive, electronics, aerospace, robotics, ug medikal nga aparato.
Giunsa ang pagtrabaho sa usa ka CNC lathe
Uban sa usa ka CNC lathe, usa ka blangko nga bar sa stock nga materyal ang gikarga sa chuck sa spindle sa lathe.Kini nga chuck naghupot sa workpiece sa lugar samtang ang spindle nagtuyok.Kung ang spindle makaabot sa gikinahanglan nga katulin, ang usa ka stationary cutting tool dad-on sa kontak sa workpiece aron makuha ang materyal ug makab-ot ang husto nga geometry.
Ang usa ka CNC lathe makahimo sa daghang mga operasyon, sama sa drilling, threading, boring, reaming, facing, ug taper turning.Ang lainlaing mga operasyon nanginahanglan mga pagbag-o sa himan ug mahimo’g madugangan ang gasto ug oras sa pag-setup.
Kung nahuman na ang tanan nga gikinahanglan nga mga operasyon sa machining, ang bahin giputol gikan sa stock alang sa dugang nga pagproseso, kung gikinahanglan.Ang CNC lathe andam na nga sublion ang operasyon, nga adunay gamay o wala’y dugang nga oras sa pag-setup nga kasagarang gikinahanglan sa taliwala.
Ang CNC lathes mahimo usab nga maka-accommodate sa lain-laing mga automatic bar feeders, nga makapakunhod sa gidaghanon sa manwal nga hilaw nga materyal nga pagdumala ug naghatag og mga bentaha sama sa mosunod:
■ Bawasan ang oras ug paningkamot nga gikinahanglan sa operator sa makina
■ Suportahi ang barstock aron makunhuran ang mga vibrations nga negatibong makaapekto sa katukma
■ Tugoti ang himan sa makina nga molihok sa labing taas nga katulin sa spindle
■ Pagmenos sa mga oras sa pagbag-o
■ Pagpakunhod sa materyal nga basura
Mga tipo sa CNC lathes
Adunay usa ka gidaghanon sa mga lain-laing mga matang sa lathes, apan ang labing komon mao ang 2-axis CNC lathes ug China-style automatic lathes.
Kadaghanan sa CNC China lathes naggamit sa usa o duha ka nag-unang mga spindle plus usa o duha ka likod (o secondary) spindles, uban sa rotary pagbalhin responsable alang sa kanhi.Ang nag-unang spindle naghimo sa nag-unang machining nga operasyon, uban sa tabang sa usa ka giya bushing.
Dugang pa, ang pipila ka mga lathe nga istilo sa China adunay gamit nga ikaduha nga ulo sa himan nga naglihok ingon usa ka galingan sa CNC.
Uban sa usa ka CNC China-style automatic lathe, ang stock nga materyal gipakaon pinaagi sa sliding head spindle ngadto sa guide bushing.Gitugotan niini ang himan sa pagputol sa materyal nga mas duol sa punto diin ang materyal gisuportahan, nga naghimo sa makina sa China nga labi ka mapuslanon alang sa taas, yagpis nga mga bahin ug alang sa micromachining.
Ang multi-axis CNC turning centers ug China-style lathes makahimo sa daghang mga operasyon sa machining gamit ang usa ka makina.Kini naghimo kanila nga usa ka cost-effective nga kapilian alang sa komplikadong mga geometries nga kon dili magkinahanglan og daghang mga makina o himan nga mga kausaban gamit ang mga ekipo sama sa tradisyonal nga CNC mill.