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Na indústria de manufatura, a precisão, a velocidade de produção e o controle de qualidade dos produtos são todos essenciais. Neste ponto,CNC virando(Turnação de controle numérico do computador) entrou em grande uso - essa tecnologia pode cortar com eficiência materiais, garantindo alta precisão.

Atualmente, pode ser visto na produção de peças automotivas, componentes de aeronaves e até equipamentos médicos. Se você está curioso sobre como as máquinas transformam um pedaço de metal em partes complexas ou deseja aprender os segredos da produção automatizada, este artigo o levará como a torneamento do CNC funciona e os desafios que enfrenta.

O que o CNC está virando?

Simplificando, a torneamento do CNC é o processo de remover gradualmente o excesso de peças usando matérias -primas rotativas e ferramentas de corte controladas com precisão, alcançando o formato desejado dePeças de torneamento do CNC. O CNC aqui realmente representa o controle numérico do computador, o que permite que os programas de computador comandem totalmente a máquina -ferramenta para funcionar.

Ao contrário dos tornos à moda antiga, os tornos são completamente controlados pelo programa de torneamento CNC pré-programado (como o código G comumente usado), que pode não apenas alternar automaticamente as ferramentas, mas também usina com precisão estruturas complexas, como cilindros e roscas, e até controlar erros dentro de 0,01 milímetros!

Qual é a função do serviço de torneamento do CNC?

Nos termos do leigo, o serviço de torneamento CNC refere-se ao uso de máquinas controladas por computador para "moldar" materiais de metal, comopeças automotivase parafusos que requerem processamento rotacional, todos concluídos por ele. A maior vantagem dessa tecnologia é que ela pode minimizar os erros de operação manual, com precisão de um décimo de um cabelo humano, e também pode girar continuamente por 24 horas, tornando-o particularmente adequado para a produção em larga escala.

Atualmente, muitas plantas de processamento usam uma combinação de giro e moagem da CNC para garantir a precisão e melhorar a eficiência. Especialmente para o popularPequeno lote personalizadoAtualmente, esse método de produção flexível é particularmente popular. Os clientes precisam de uma junta de formato especial hoje e um eixo ranhurado amanhã, e o equipamento CNC pode ajustar rapidamente o programa para lidar com isso.

De fato, a função principal dos serviços de torneamento CNC é tornar o processamento de metal mais inteligente e confiável. Ele não apenas mantém os princípios básicos do processamento mecânico tradicional, mas também adiciona as vantagens do controle inteligente. Quando combinado com a moagem do CNC, ele pode basicamente atender a mais de 80% das necessidades de processamento de peças na indústria de manufatura.

Como o Turning CNC geralmente funciona?

Geralmente, o primeiro passo é prender a barra de metal (na maioria das vezes é redonda) no pedaço do torno. Este mandril é como um giroscópio elétrico que pode girar com o material. Neste momento, a cabeça do cortador fixada no suporte da ferramenta começa a funcionar. Ele se aproxima lentamente do material rotativo de acordo com a rota predefinida e corta a camada de excesso de peça por camada.

Então, como a máquina sabe onde cortar? A chave está no arquivo de design em PDF de desenho de giro CNC que fornecemos. É como se você desse um desenho aos nossos engenheiros. Convertemos o desenho tridimensional do CAD ou as instruções de processamento de came em um idioma que a máquina pode entender. O mestre do workshop executa pessoalmente a programação de torneamento da CNC.

Este sistema é como instalar um mestre que não pode apertar as mãos na máquina. Cada milímetro da rota que a cabeça do cortador toma é calculada com antecedência. Sem mencionar fazer dez ou oito, mesmo fazer mil partes pode garantir que cada uma pareça um gêmeo.

Todo o processo de processamento é na verdade uma combinação derotação + corte. Quanto mais rápido o material gira, mais precisa a rota de movimento da cabeça do cortador, e quanto mais próxima a parte final é dos requisitos do desenho do projeto. Agora, muitas plantas de processamento gostam de usar esse método, especialmente para peças que precisam ser processadas em círculo, como as hastes do pistão no motor ou os eixos de precisão em equipamentos médicos. Ele pode não apenas garantir que o tamanho seja preciso para o milímetro, mas também melhorar a eficiência da produção.

Em que partes um torno CNC consiste?

Um torno CNC é como uma divisão do esquadrão de robôs trabalhistas, e cada membro tem seu papel. Vamos dividi -lo das 7 partes mais essenciais:

1. Centro de Commandamento - Unidade de Controle

É como o cérebro do torno. Assim que o operador coloca o comando, ele poderá traduzir o comando de "virando parafuso" em linguagem legível por máquina e informar a cada componente para trabalhar em conjunto com a precisão. É como instalar um sistema de acionamento automático no torno.

2.Power Heart - Sistema do fuso

• Eixo: Spin Chuck e trabalho de trabalho descontroladamente, sua velocidade máxima é de 6000 revoluções por minuto (3 vezes a de uma broca elétrica).
• SUBPIDLO: O "segundo par de mãos" disponível apenas em modelos de ponta pode ser conduzido automaticamente para a parte traseira da peça de trabalho para tratamento adicional. Para fazer parafusos de duas cabeças, depois de girar a linha na frente, o sub-espaste mantém a peça de trabalho e a vira para continuar girando, eliminando o desconforto deRECLAMPING.

3. Machinery Palm - Chuck & Collet

• Chuck: Pincers de aço três dedos fortes de ferro mantêm a peça de trabalho e podem prender um bloco de aço como uma lavagem como uma lavagem.
• COLETO: Particularmente peças pequenas, como a broca de uma broca elétrica, adequada para usinar peças do tamanho de precisão do tamanho de um chaveiro.
• Nosso pequeno segredo: recomenda -se usar um mandril para componentes de máquina de um diâmetro menor que 6 cm, o que dão uma compreensão mais rígida.

4. Espossa -backbone - cama de torno

A Fundação de Ferro Castado pesado é o equivalente do torno ao "esqueleto". Deve suportar a vibração deRevolução de alta velocidadee estabilize a torre de desviar quando viaja, imagine bordando em um ônibus em movimento, confiando nessa massa de ferro para estabilizar a cena.

5.Turret System

• Torre: 12-20 ferramentas diferentes são suportadas para serem montadas na plataforma giratória circular, e as ferramentas de giro, brocas e ferramentas de rosqueamento são dispostas na linha.
• Tecnologia de alteração da ferramenta Black: ela muda automaticamente para a ferramenta de destino com um comando de programa dentro de 0,5 segundos, 10 vezes mais rápido que o antigo mestre que encontra a ferramenta.
• Titular da ferramenta: Todas as ferramentas têm sua própria posição, pode definir com precisão o comprimento da extensão da ferramenta (precisão para 0,01 mm) com parafusos de ajuste.

6. Ferramentas de corte

Seleção de material:

• Ferramentas revestidas de diamante: para metais moles como o alumínio, eles podem cortar continuamente com alta eficiência e baixa resistência.
• Ferramentas de carboneto: fortificado com a adição de elementos como cobalto e titânio, eles são aplicáveis ao processamento estável deMateriais de alta resistênciacomo ligas de aço inoxidável e titânio.

Recursos estruturais:

• Cortadores de rosca: Eles podem cortar fios métricos/imperiais padrão com dentes de corte com precisão alinhados.
• Ferramentas de corte: a construção do corpo da ferramenta extremamente estreita (espessura do corpo da ferramenta 3-6 mm) é usada para uma separação delicada de peças de trabalho.
• Ferramentas do orifício interno: o eixo fino é combinado com uma cabeça de micro-corte, e a estrutura mínima da cavidade que pode ser usinada é φ2mm.

Estratégia de processamento:

• Etapa de desbaste: use cortadores de ângulo de altos ancos para retirar rapidamente mais de 90% do subsídio, e a profundidade de corte pode chegar a 5 mm.
• Fase de acabamento: mude para uma pequena ferramenta de raio (r0.2-0,4 mm), reduza a velocidade de alimentação para 0,05 mm/r e obtenha a superfície RA0.8μm.

7. Sistema de resfriamento

Embora não incluído, o corte de injeção de fluido é muito importante:

• Resfrie a ferramenta (a temperatura da ponta é superior a 500 ℃ no corte de alta velocidade).
• Limpe as lascas de ferro para evitar o emaranhamento da ferramenta.
• Executar "spa de polimento" nosuperfície da usinagem.

Como definir parâmetros do centro de torneamento do CNC?

No processamento real das máquinas de torneamento do CNC, os quatro parâmetros fundamentais a seguir devem ser regulamentados pelos operadores em termos de condições de trabalho específicas. Esses parâmetros têm um impacto direto na eficiência do processamento, vida da ferramenta e qualidade dos produtos finais:

1. Velocidade do spindle (rpm)

A velocidade do eixo e o diâmetro da peça de trabalho são inversamente proporcionais, assim como ao diminuir a velocidade da revolução para marcar um grande círculo com uma bússola. À medida que o diâmetro aumenta, a velocidade deve ser reduzida em um esforço para manter a velocidade constante da linha de corte.

2. Taxa de alimentação (mm/rel)

A viagem por revolução da ferramenta tem uma correlação direta com o acabamento da superfície e a produtividade da usinagem:

• Muito alto: resulta em salto de ferramentas ou dano na superfície da peça de trabalho.
• Muito baixo: mais tempotempo de processamentoe propenso a burrs.

Valor recomendado de benchmark:

Aço: 0,1-0,3 mm/rev.
Material de alumínio: 0,2-0,5 mm/rev.

3. Impacto de diâmetro da peça de trabalho

O tamanho do diâmetro tem uma influência direta em dois fatores críticos:

• Seleção de ferramentas: Para diâmetros ＞ 50mm, recomenda -se um suporte de ferramenta reforçado.
• Rigidez do sistema: Quando o diâmetro ＜ 20 mm, a taxa de alimentação pode ser reduzida para evitar vibrações.

4. profundidade de corte (mm)

Principais áreas para controlar a quantidade de material retirado por operação:

• Maixa áspera: até a borda das ferramentas de corte (facas de liga dura: 1,5 mm para componentes de aço, 3 mm para componentes de alumínio).
• Usinagem de precisão: controlado em 0,1-0,5 mm (dependendo derugosidade da superfícieexigência).

Condição anormal	Esquema de ajuste
Desgaste da ferramenta	Redução de profundidade de 0,2-0,3 mm.
Corte interrompido	Profundidade reduzida para 50% do valor normal.
O material contém pontos difíceis	Profundidade ≤ 0,5 mm.

JS Lembrete Especial:Ao processar o aço inoxidável, a profundidade deve ser reduzida em 20% para evitar a quebra da ferramenta.

Quais são as principais considerações na programação de torneamento do CNC?

1. Identificação característica do material

(1) Correspondência entre materiais e ferramentas:

• Materiais macios: como ligas de alumínio,Ferramentas revestidas com diamantessão preferidos, que têm um coeficiente de atrito 40% menor que o das ferramentas comuns e podem obter um corte contínuo suave.
• Materiais Hardes: Ao processar aço endurecido (HRC> 50), as lâminas CBN (nitreto de boro cúbicas) devem ser usadas, cuja resistência à alta temperatura pode suportar uma temperatura de corte de 1200 ° C.

(2) Medidas preventivas para processamento anormal:

• Aço inoxidável Becada: Aumente a concentração de líquido de arrefecimento à base de água para 8%a 10%e adicione aditivos de pressão extremos para evitar a fusão do chip.
• Controle de poeira de ferro fundido: use lâminas com disjuntores de lascas de ângulo de arame e use um sistema de purga de gás de 2,5m/s para limpar a área de trabalho em tempo real.
• Caso típico: quando um workshop processou 304 mangas de aço inoxidável, o parâmetro Q do comando G75 não foi ativado, resultando em batatas fritas de 3 mm de largura enroladas no eixo, fazendo com que o equipamento pare repentinamente. Depois que o valor Q foi ajustado para 0,3 mm, o comprimento do chip foi controlado em 15 mm e a continuidade do processamento foi significativamente melhorada.

2. Processamento da estrutura geométrica

(1) Desmontar peças complexas em três etapas:
① Primeiro gire o círculo externo.
② Então achate a face final.
③ Finalmente, cavar a ranhura (preste atenção ao espaço de retração).

(2) Lista de verificação anti-colisão:

• Comprimento da barra de ferramentas: Ao processar orifícios profundos, o comprimento total da barra de ferramentas deve ser inferior a 4 vezes o diâmetro do orifício (por exemplo, ao processar um orifício de φ20mm, a barra de ferramentas é de até 80 mm).
• Liberação do grampo: deixe pelo menos uma distância de segurança de 3 mm, imagine -a como a distância entre os veículos dianteiro e traseiro ao estacionar.
• Forma especial: Ao encontrar um arco côncavo interno, uma ferramenta com um ângulo R menor que o raio do contorno deve ser usado.

(3) Estratégia de alocação restante:

• Superfícies críticas de acasalamento (como pontos de rolamento): deixe um subsídio de acabamento de 0,02 mm, que é 1/4 da espessura de um cabelo.
• Peças não críticas (como chefes de processo): podem ser relaxadas para 0,1 mm, economizando cerca de 30% do tempo de processamento.
• Peças deformáveis: Processar em etapas, primeiro deixe de 0,5 mm de subsídio e reviravolta posteriormente após o envelhecimento do tratamento.

(4) Três coisas precisam ser feitas ao depurar o programa:

• Verificação de execução vazia: Execução de teste com taxa de alimentação de 200% na máquina -ferramenta, observando para anotar o ponto de mudança da ferramenta.
• Medição da primeira peça: Após a usinagem do primeiro componente, usetrês coordenadasPara medir 3 tamanhos -chave.
• Ajuste dos parâmetros: Ajuste de acordo com o som de corte real, o som de corte normal deve ser tão plano quanto o papel de lágrimas.

3. Planejamento do caminho da ferramenta

Tipo de caminho	Corte em espiral Cenários aplicáveis	Vantagens	Riscos
Corte de contorno	Etapa de usinagem do eixo.	Reduz a viagem ociosa.	Os cantos são propensos a sobrecunda.
Cortando em espiral	Final de face girando.	Reduz a força de impacto.	Alta complexidade de programação.
Cópia de rastreamento	Contorno em forma de especial.	Alta precisão.	O consumo de tempo aumentou 40%.

4. Liga de parâmetro de corte

• O equilíbrio de três elementos: velocidade (n), alimentação (f) e profundidade de corte (AP) precisam ser ajustados dinamicamente.
• Fórmula de desbaste: AP (3mm) × F (0,3 mm/R) = alta taxa de remoção de material.
• Fórmula de acabamento: n (2.000rpm) × f (0,05 mm/r) = alta qualidade da superfície.
• Monitoramento da carga da máquina -ferramenta: redução automática de velocidade quando a energia excede 85% do valor nominal.

5. Três princípios do posicionamento do equipamento

• Datum consistente: dos desenhos de design ao processamento e fixação e inspeção de qualidade, o mesmo conjunto de pontos de posicionamento de dados deve ser usado para evitar o relé de erro.
• Garantia de rigidez: Ao processar peças esbeltas (como hastes hidráulicas) com um comprimento superior a 5 vezes o diâmetro, um suporte da ferramenta de seguidor deve ser instalado para evitar flexão e deformação.
• Mudança rápida: usando uma mudança rápidasistema de fixação, os módulos de posicionamento são combinados como blocos LEGO e o tempo de mudança de produção é comprimido de 2 horas a 40 minutos.

6. Trhree truques para otimização do programa

• Ciclo de torneamento aproximado: use o comando g71 para empacotar e processar etapas de corte repetidas e corte diretamente a quantidade de código em 70%.
• Compensação inteligente da ferramenta: No número T0101, os dois primeiros dígitos selecionam a ferramenta e os dois últimos dígitos 01 representam o valor de compensação da ferramenta nº 1, que corrige o erro de desgaste a qualquer momento.
• Reutilização da sub -rotina: Ao encontrar a mesma estrutura, use M98 para chamar o segmento de programa escrito para salvar a necessidade de digitar o código repetidamente.

7. Controle de qualidade e segurança

Detecção on -line: Insira o comando M05 Spindle Stop no programa e compense automaticamente o tamanho com a sonda.

Plano de Emergência:
Configuração do limite suave do eixo x/z para impedir a colisão da máquina.
Defina a carga máxima de corte para cada ferramenta separadamente.
Processamento de continuação do ponto de interrupção: localize rapidamente a posição de interrupção através da recuperação do número da linha.

Desafios enfrentados pelo CNC Turning e como resolvê -los?

Desafio 1: Dificuldades no processamento de materiais difíceis

Problema típico:Ao processar o aço endurecido (HRC55 ou acima) e ligas de alta temperatura, a taxa de desgaste da ferramenta aumenta em 3-5 vezes e a rugosidade da superfície é difícil de controlar.

Solução:

• NósUse CBN(nitreto de boro cúbico) Ferramentas com resistência ao calor de até 1200 ℃, combinadas com resfriamento de alta pressão (pressão ≥7MPa).
• Implementar processamento de parâmetros variáveis: a velocidade da linha é de 80m/min no estágio de processamento aproximado e reduzido para 50m/min no estágio de processamento fino.
• Apresentando a tecnologia de torneamento ajudado por vibração ultrassônica, a força de corte é reduzida em 40%.

Caso de aplicação: JS aumentou a vida útil da ferramenta de 15 peças/lâmina para 45 peças/lâmina através da solução acima ao processar discos Inconel 718 Turbine.

Desafio 2: Processamento de estrutura complexa

Problema típico:Para peças estruturais com buracos cruzados de cavidade interna, o caminho da ferramenta é propenso a interferências (por exemplo, ao processamentoPeças articulares aeroespaciais, a distância entre a barra de ferramentas e a parede interna é <1 mm).

Medidas preventivas:

Durante a fase de programação, nossos engenheiros usam o software de simulação 3D para detectar o caminho, concentrando -se em:

✓ Posição do ponto de alteração da ferramenta.
✓ Corte e fora do arco.
✓ Espaço de balanço do suporte da ferramenta.

Verificação em três etapas antes do processamento real:

① Observe a trajetória de movimento da máquina -ferramenta executando com uma ferramenta vazia
② Corte de teste com uma peça de teste de nylon
③ Reduza a velocidade de alimentação em 50% ao processar a primeira peça

Desafio 3: A contradição entre eficiência de processamento e qualidade

Combinação de parâmetros	Takt tempo	A rugosidade da superfície ra	Custo da ferramenta por peça
Corte convencional	25min	1,6μm	$ 8,5
Giro de alta velocidade	18min	0,8μm	$ 6,2
Viragem seca dura	12min	0,4μm	$ 4,8

Caminho de avanço:

• Use as ferramentas PCBN para implementar a giro difícil, em vez de moer (economizando 60% do tempo do processo).
• Desenvolva um sistema de alimentação adaptável para ajustar dinamicamente os parâmetros de acordo com a carga de corte.
• Aplicarprocessamento compostoTechnology, CNC Turning e Milling Center integra a função de moagem.

Resumo

Com sua função de usinagem de alta precisão e alta eficiência, a tecnologia de torneamento CNC tornou-se a escolha preferida para fabricar componentes cilíndricos. De partes do eixo de precisão para aplicação do motor em veículos à estrutura da cavidade interna com dimensões milimétricas em produtos médicos, configurações avançadas, como bibliotecas de ferramentas elétricas eLink de vários eixosAtive uma máquina para executar todo o processo de usinagem de peças complexas.

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Equipe JS

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Perguntas frequentes

1. Qual é o papel do eixo na mudança?

O eixo é o componente principal que aciona a rotação da peça de trabalho, responsável por prender a peça de trabalho e transmitir a potência rotacional. Ao controlar com precisão a velocidade (50-3000 revoluções por minuto), garante movimento relativo estável entre a ferramenta de corte e a peça de trabalho, afetando diretamente a precisão da usinagem e a qualidade da superfície.

2.O que o equipamento principal da CNC está girando?

Um torno CNC é um equipamento central que consiste em um sistema de controle numérico, eixo e sistema de alimentação. O sistema CNC analisa as instruções do programa, o eixo aciona a peça de trabalho para girar e o sistema de alimentação controla a ferramenta para se mover em uma linha reta. Os três trabalham juntos para concluir o corte de precisão.

3.Como a ferramenta se move ao longo da peça de trabalho?

A ferramenta de corte é acionada por um motor servo para se mover precisamente ao longo do eixo x (radial) e do eixo z (axial). O sistema CNC controla a velocidade e o caminho do movimento de acordo com as instruções do programa e segue a trajetória definida com uma precisão de 0,001 mm durante o corte para obter uma usinagem de contorno complexa.

4. Qual é a função prática do líquido de arrefecimento?

O líquido de arrefecimento serve principalmente as funções de resfriamento, lubrificação e remoção de chips. Ele pode tirar 75% do calor de corte, evitar o superaquecimento da ferramenta (> 600 ℃ queimará), lavar os arquivos de ferro para evitar o emaranhamento da ferramenta, lubrificar e prolongar a vida útil da ferramenta em mais de 30% e impedir a deformação térmica da peça.

Recurso

Virando

Torno

Eixo (ferramenta)