Zerspanung und CNC-Bearbeitung: Kerntechnologien und Anwendungen für die moderne Fertigung (Kernvorteile der CNC-Bearbeitung: Warum sie die erste Wahl für die moderne Fertigung ist)

Bearbeitungund CNC-Bearbeitung: Kerntechnologien und Anwendungen für die moderne Fertigung

Von der Luft- und Raumfahrt bis zum Automobilbau, von medizinischen Präzisionsgeräten bis zur alltäglichen Elektronik - die Zerspanungstechnik ist der Grundstein für die moderne industrielle Entwicklung.

Im heutigen, zunehmend wettbewerbsorientierten globalen Produktionsumfeld verändert die Bearbeitungstechnologie, insbesondere die Weiterentwicklung der CNC-Bearbeitung, die Produktionsweise und die Qualitätsgenauigkeit der Produkte grundlegend. Unabhängig davon, ob es sich um Massenproduktion oder kundenspezifische Kleinserienfertigung handelt, ist die Beherrschung fortschrittlicher Bearbeitungstechnologien zum Schlüssel für den Erhalt des Wettbewerbsvorteils von Fertigungsunternehmen geworden.

Grundlagen der Bearbeitung: Entwicklung von der Tradition zur Moderne

Die spanende Bearbeitung ist ein Verfahren zur Veränderung der äußeren Abmessungen oder Eigenschaften eines Werkstücks mit Hilfe von Bearbeitungsmaschinen. Je nach Temperaturzustand des zu bearbeitenden Werkstücks wird sie in Kalt- und Warmzerspanung unterteilt.

Die Kaltbearbeitung bezieht sich auf die Verarbeitung bei Raumtemperatur und verursacht keine chemischen oder physikalischen Veränderungen des Werkstücks; sie kann in Schneiden und Druckverarbeitung unterteilt werden. Warmarbeit ist gemeinsame Wärmebehandlung, Schmieden, Gießen und Schweißen, in der Regel über oder unter Raumtemperatur Zustand der Verarbeitung, wird chemische oder physikalische Phase Änderungen in das Werkstück verursachen.

Zerspanung im weiteren Sinne bezieht sich auf alle Verfahren, mit denen Produkte mit mechanischen Mitteln hergestellt werden können; Zerspanung im engeren Sinne bezieht sich auf die Herstellung von Teilen mit speziellen Maschinen und Geräten wie Drehbänken, Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen, Stanzpressen, Druckgießmaschinen usw.

Mit der Entwicklung der Computer-Technologie, CNC-Bearbeitung Technologie hat sich zum Kern der modernen Bearbeitung, durch die Computer-Programm-Steuerung von automatisierten Bearbeitungsmethoden, deutlich verbessern die Verarbeitung Genauigkeit und Effizienz.

Die wichtigsten Vorteile der CNC-Bearbeitung: Warum sie für die moderne Fertigungsindustrie die erste Wahl ist
1. präzise Steuerung zur Gewährleistung der Bearbeitungsgenauigkeit

Der Kern der CNC-Bearbeitung liegt in der präzisen Steuerung der Bahn der Werkzeugmaschine durch ein Computerprogramm. Der Bediener muss lediglich die Bearbeitungsparameter der Teile, die Werkzeugbahnen usw. in das Steuersystem eingeben, und die Maschine kann das Schneiden, Bohren, Fräsen und andere Prozesse automatisch nach den vorgegebenen Anweisungen durchführen.

Durch diese digitale Steuerung wird die übermäßige Abhängigkeit von der manuellen Erfahrung bei der traditionellen Bearbeitung vollständig aufgehoben und durch menschliche Faktoren verursachte Maßabweichungen werden vermieden. Ganz gleich, ob es sich um ein winziges Wellenteil oder ein komplexes Gehäuseteil handelt, die CNC-Bearbeitung stellt sicher, dass jede Abmessung strikt mit den Konstruktionsanforderungen übereinstimmt.

2. komplexe Strukturen, leicht bearbeitbar

Hardware und mechanische Präzisionsteile weisen oft komplexe Geometrien auf, z. B. gekrümmte Oberflächen, Gewinde, geformte Löcher usw. Bei der Bearbeitung dieser Strukturen erfordern herkömmliche Bearbeitungsmethoden mehrfaches Einspannen und Werkzeugwechsel, was nicht nur ineffizient ist, sondern auch zu kumulativen Fehlern aufgrund mehrfacher Positionierung führen kann.

Die CNC-Bearbeitung hingegen kann durch die Mehrachsen-Verknüpfungstechnologie eine Mehrflächenbearbeitung in einer einzigen Aufspannung durchführen. Eine fünfachsige CNC-Maschine kann zum Beispiel die Bewegung eines Werkzeugs in fünf Richtungen gleichzeitig steuern, was die Bearbeitung komplexer Oberflächen erleichtert, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer zu erreichen sind.

3. effiziente Produktion, die die Qualität der Serienfertigung garantiert

In der Fertigungsindustrie ist die Massenproduktion von Teilen die Norm. Die CNC-Bearbeitung kann durch die Programmkopierfunktion schnell mehrere Bearbeitungsanweisungen für dieselben Teile erzeugen, um eine standardisierte Großserienproduktion zu erreichen.

Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung entfällt bei der CNC-Bearbeitung die Notwendigkeit, die Werkzeugmaschine für jedes Teil einzeln einzustellen, was die Produktionsvorlaufzeit erheblich verkürzt. Da der Bearbeitungsprozess automatisch vom Computer gesteuert wird, ist die Maßhaltigkeit einer Charge von Teilen extrem hoch, so dass Schwankungen in der Produktqualität, die durch die Unterschiede bei der manuellen Bearbeitung verursacht werden, effektiv vermieden werden.

Die wichtigsten Verfahren und Technologien der Bearbeitung
1. grundlegende Klassifizierung von Schneidprozessen

BearbeitungEs handelt sich um eines der typischen Bearbeitungsverfahren, vor allem um die Verwendung von Messern zum Schneiden und Schleifen von Metall. Denken Sie an einen Bleistiftspitzer und eine Hobelmaschine zum Hobeln von Holz. Die Zerspanung lässt sich grob in drei Arten der Bearbeitung einteilen: Drehen, Fräsen und die Bearbeitung mit offenen Löchern.

Drehbearbeitung (Drehen): Das Werkstück wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht und in Kontakt mit dem Werkzeug gebracht, um das Material zu schneiden. Da sich das Werkstück dreht, eignet es sich für die Herstellung zylindrischer Teile.

Fräsen: Beim Fräsen wird ein feststehendes Werkstück bearbeitet, indem ein mit hoher Geschwindigkeit rotierendes Werkzeug mit ihm in Kontakt gebracht wird. Der Einsatz von Werkzeugen wie Planfräser, Schaftfräser, Nutenfräser und Flachfräser ermöglicht eine Vielzahl von Verfahren wie das Fräsen von Oberflächen und das Rillen von Nuten.

Bohren (Bohrmaschine): Bei Bohrmaschinen denkt man oft, dass sie "nur bohren", aber in Wirklichkeit können sie je nach den verwendeten Werkzeugen eine Vielzahl von Verfahren durchführen: Reiben zur Verbesserung der Bohrungsgenauigkeit, Aufbohren zur Vergrößerung des Innendurchmessers der Bohrung, Gewindeschneiden usw.

2. die wichtigsten Arten des mechanischen Schneidens

Die mechanische Zerspanung ist ein wichtiger Teil der maschinellen Bearbeitung, d. h. ein Materialabtragsverfahren, bei dem physikalische Kräfte eingesetzt werden, um Material durch direkten Kontakt zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück zu trennen oder zu formen. Zu den wichtigsten Methoden gehören:

Sägen: Eines der gängigsten mechanischen Schneidverfahren, bei dem ein gezahntes Blatt zum Schneiden des Materials verwendet wird.

Scheren: Schneiden eines Materials durch Anwendung einer entgegengesetzten Kraft, die das Material entlang einer bestimmten Linie bricht.

Fräsen: Das Abtragen von Material von einem Werkstück mit einem rotierenden Mehrpunktschneidwerkzeug.

Drehen: Das Werkstück wird gedreht, während mit einem Einpunktschneidwerkzeug Material abgetragen wird, um eine zylindrische Form zu erzeugen.

Bohrer: Ein rotierendes Schneidwerkzeug, der Bohrer, wird verwendet, um runde Löcher zu erzeugen.

Hochgeschwindigkeitsbearbeitungstechnologie: eine Revolution in Sachen Effizienz und Präzision

Unter Hochgeschwindigkeitsbearbeitungstechnologie versteht man den Einsatz von rotierenden Hochgeschwindigkeitswerkzeugen zum Schneiden von Werkstücken, um die Bearbeitungseffizienz und die Bearbeitungsqualität zu verbessern. Mit der Entwicklung von Werkzeugmaterialien und Werkzeugmaschinentechnologie wird die Anwendung der Hochgeschwindigkeitsbearbeitungstechnologie immer umfangreicher.

Die Überlegenheit des Hochgeschwindigkeitsschneidens geht weit über die Produktivitätssteigerung hinaus und hat eine Reihe von bedeutenden Vorteilen:

Schneidkraft ist stark reduziert: High-Speed-Cutting-Schneidkraft kann um etwa 30% reduziert werden, aus diesem Grund ist die Verwendung dieser Technologie, um diese dünnwandigen Teile zu verarbeiten sehr günstig, um die Verformung der Teile des Schneidprozesses zu reduzieren.

Geringer Temperaturanstieg des Werkstücks: Da der größte Teil der beim Schneiden erzeugten Wärme abgeführt wird, ist der Temperaturanstieg des Werkstücks sehr gering, so dass es sich besonders für die Bearbeitung von sehr temperaturempfindlichen Teilen eignet.

Hohe Bearbeitung Oberflächenqualität: durch die Verbesserung der Maschinenstruktur und High-Speed-Cutting der Erregungsfrequenz erhöht, so dass die Erregungsfrequenz weg von der Eigenfrequenz der Werkzeugmaschine, oft erscheinen "keine Vibrationen" Schneiden Zustand, ist förderlich für die Verbesserung der Bearbeitung Oberflächenqualität.

Verbesserung der Standzeit der Werkzeuge: Die Standzeit der Werkzeuge wird bei hohen Schnittgeschwindigkeiten um etwa 70% verbessert.

Der Schlüssel zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ist ein kleines Zerspanungsvolumen (Seitenschritt/Schnitttiefe beträgt etwa 1/3 des konventionellen Bearbeitungsvolumens) und eine hohe Geschwindigkeit (Spindeldrehzahl/Vorschubgeschwindigkeit). Das kleine Zerspanungsvolumen stellt sicher, dass eine qualitativ hochwertige Oberfläche erzielt wird, während die hohe Geschwindigkeit dafür sorgt, dass die Gesamtbearbeitungszeit durch die Verringerung des Zerspanungsvolumens nicht zu stark ansteigt.

Anwendungsbereiche der Bearbeitung
1. die Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrt stellt extrem hohe Anforderungen an die Bearbeitungstechnologie, die sich durch hohe Präzision, hohe Stabilität und hohe Effizienz auszeichnen muss. Die Zerspanungstechnik in der Luft- und Raumfahrt wird hauptsächlich bei der Herstellung und Bearbeitung von Schlüsselkomponenten wie Triebwerken, Flügeln und Rümpfen eingesetzt.

Luftfahrtindustrie ist die wichtigste Anwendung der High-Speed-Bearbeitung der Industrie, einige Teile auf dem Flugzeug, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Kosten zu senken, die Verwendung der gesamten Herstellungsmethode, die ursprüngliche mehrere genietete oder geschweißte Teile in einem ganzen festen Material Fertigung. Viele dieser Teile für die dünnwandige, feine Rippenstruktur aufgrund der geringen Steifigkeit, kann nicht eine große Menge an Werkzeug essen, so High-Speed-Bearbeitung, um die einzige Wahl für solche Teile Bearbeitungsprozess.

2. im Bereich der Automobilherstellung

Die Automobilherstellung ist einer der am meisten genutzten Bereiche der Zerspanungstechnik. Die Zerspanungstechnik im Automobilbau wird hauptsächlich zur Herstellung und Bearbeitung von Schlüsselkomponenten wie Motoren, Getrieben, Fahrwerken usw. eingesetzt.

Die aktuelle Automobil-Produkt-Diversifizierung, Automotive-Produkte ändern sich mehr und mehr schnell, Produktvielfalt, von der ursprünglichen einzigen Werkstück Massenproduktion in einer Vielzahl von Werkstücken ihrer jeweiligen kleineren Chargen in die Massenproduktion überlagert. Daher ist seit vielen Jahren in der Automobilindustrie dominiert die Kombination von Werkzeugmaschinen (spezielle Maschine) Produktionslinie wurde nicht in der Lage, die Automobilindustrie die rasche Erneuerung der tatsächlichen Bedürfnisse zu erfüllen.

3. die Formenbauindustrie

In der Form und die Industrie, High-Speed-Bearbeitung nimmt die typische hohe Geschwindigkeit, Multi-Speed-Feed, niedrige Schnittmenge der Verarbeitung Methoden, weil es die traditionellen Schleifen, Erodieren und Finishing-Verarbeitung zu ersetzen, sowohl bei der Verringerung der Verarbeitung Vorbereitungszeit, verkürzen den Prozess, oder verkürzen die Schneidzeit zur Verbesserung der Produktivität haben große Vorteile.

4. die Präzisionsfertigung

Bei der Herstellung von Präzisionsmaschinen oder optische Instrumente, Maßhaltigkeit, Verarbeitung Stabilität und andere Anforderungen sind oft hoch, die Verwendung von High-Speed-Bearbeitung Erregungsfrequenz ist hoch, glatte Arbeit ist einfach zu erreichen hohe Maßhaltigkeit.

Trends in der Bearbeitungstechnik
1. ständige Fortschritte in der CNC-Bearbeitungstechnologie

CNC-Bearbeitungstechnologie bezieht sich auf die Automatisierung und intelligente Verarbeitung durch Computersteuerung und digitale Programmierung. Die CNC-Bearbeitungstechnologie kann die Verarbeitungseffizienz und die Verarbeitungsqualität erheblich verbessern und ist eine wichtige Entwicklungsrichtung der modernen Bearbeitungstechnologie.

Mit der Entwicklung der Technologie der künstlichen Intelligenz erlebt der Bereich der CNC-Bearbeitung eine neue Runde des Wandels. Das Aufkommen der AI-CNC-Technologie für die unbemannte CNC-Bearbeitung mit großen Modellen zeigt den bahnbrechenden Fortschritt der industriellen Maschinenintelligenz.

2. die Technologie der Verbundwerkstoffverarbeitung ist der Weg in die Zukunft

Composite-Bearbeitungstechnik bezieht sich auf eine Vielzahl von Bearbeitungsmethoden integriert zusammen, um eine einmalige Fertigstellung von mehreren Verfahren Verarbeitungstechnik zu erreichen. Composite-Bearbeitungstechnologie kann die Effizienz der Verarbeitung und die Verarbeitungsqualität erheblich verbessern, ist eine weitere wichtige Entwicklungsrichtung der modernen Bearbeitungstechnologie.

3. wachsende Bedeutung umweltfreundlicher Fertigungstechnologien

Grüne Fertigungstechnologie bezieht sich auf die Minimierung der Umweltauswirkungen und des Ressourcenverbrauchs unter der Prämisse der Gewährleistung von Produktqualität und Leistung. Mit dem zunehmenden Bewusstsein für den Umweltschutz wird die grüne Fertigungstechnologie zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung für die zukünftige Bearbeitungstechnologie.

4) Die Kosten für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung sinken allmählich.

CNC-HochgeschwindigkeitsbearbeitungDie Verbreitung und Anwendung der Technologie wird durch die wirtschaftlichen Zwänge eingeschränkt Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsmaschinen sind teuer und stellen hohe Anforderungen an die Zerspanungsleistung, die Präzision und das dynamische Gleichgewicht der Werkzeuge, größere Investitionen in Sachanlagen und hohe Werkzeugkosten. Mit der zunehmenden Verbreitung und Ausgereiftheit der Technologie sinken jedoch die Kosten für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, was die Verbreitung der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung stark fördern wird.

Mit dem kontinuierlichen Aufkommen neuer Materialien, neuer Verfahren und neuer Technologien bewegt sich die Zerspanungstechnik in Richtung mehr Hochgeschwindigkeit, mehr Präzision, mehr Intelligenz und mehr Umweltfreundlichkeit. Unabhängig von der Größe des Unternehmens, erfassen den Entwicklungstrend der Zerspanungstechnik, frühen Layout der intelligenten Modernisierung, wird die erste Gelegenheit in der neuen Runde der industriellen Revolution zu besetzen.

Für Unternehmen, die Bearbeitungsdienstleistungen benötigen, ist die Wahl eines Partners mit fortschrittlichen CNC-Bearbeitungsmaschinen, reicher Erfahrung und einem technischen Team eine wichtige Entscheidung, um die Produktqualität zu gewährleisten und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt zu verbessern.