כשמדובר עיבוד CNC , שניים מהסוגים הנפוצים ביותר של מכונות שתתקלו בהן הם מחרטות וטחנות. שתי מחרטות CNC וגם מכונות טחינה של CNC הם כלים חיוניים בייצור מודרני, המסוגלים לייצר חלקים בעלי דיוק גבוה עם גיאומטריות מורכבות. עם זאת, לכל מכונה יש חוזקות ייחודיות משלה והיא מתאימה יותר ליישומים ספציפיים.
בבלוג זה נדון בהבדלי המפתח בין מחרטת CNC לטחנת CNC, ונעזור לך לקבוע איזו מכונה היא המתאימה ביותר לצרכי הייצור שלך.
מהי מכונת מחרטה?
מחרטת CNC מתייחסת למרכז מפנה מבוקר מספרי, כלי מכונה המעצב חומר עבודה על ידי סיבובו סביב צירו תוך שימוש בכלי חיתוך כדי להסיר את החומר שלו כדי להשיג את הפרופיל הנדרש. חומר העבודה מוחזק בדרך כלל בצורה מאובטחת על ידי צ'אק או קולט, ואילו כלי החיתוך מונחים על צריח שיש לו יכולת להחליק בתנועות מטוס X ו- Z. מחרטות CNC מתאימות ביותר לייצור חלקי עבודה גליליים פשוטים עם כמה תכונות נוספות כחוטים, חריצים ומחייבים.
סוגי מחרטות CNC
מחרטת המנוע: זוהי המחרטה הבולטת ביותר ולעתים קרובות מכונה מחרטה מרכזית. הוא מורכב על מיטה אופקית עם מצע ראש ומתחם זנב להחזקת היצירה. מחתולי המנוע הניתנים להתאמה למדי ויכולים לבצע פעולות מפנה, פונה והשרשאות רבות.
מחרטת הצריח: מחרטת צריח כוללת צריח רב-אנגירי המאכלס כלים שונים. זה מאפשר שינוי מהיר של כלים המשפרים את היעילות. מחרטות צריח משמשות לרוב לייצור המוני של רכיבים קטנים.
מחרטה מסוג שוויצרי: בנוי לייצור דיוק של חלקים מורכבים וקטנטנים, מחטטים מסוגים שוויצריים מחזיקים במעצר ראש ומדריך מחורר המחזיק את היצירה בסמוך לחוד החנית. תכנון זה מתאים לייצור חלקים מוארכים דקים מדי בקוטר כמו אלה המשמשים במגזרים הרפואיים, השיניים והאלקטרוניים.
מחרטה אנכית: מרכז פנייה אנכי ידוע גם כסוג מחרטה זה. במקרה זה, ציר המחרטה המחזיק את חתיכת העבודה מכוון במישור האנכי. כלי החיתוך קבועים לצריח, המסוגל לתנועה אופקית. מחרטות אנכיות מתאימות לרכיבים גדולים בצורת כבד ומטורף, המסורבלים להתאים למחרטים אופקיים.
מחרטה רב-ציר: מחרטות כאלה מתוחכמות יותר בעיצוב ומשפרים את התנועה על צירים נוספים כמו ציר כרסום או ציר y. לפיכך, ניתן להשלים חלקים מורכבים ביחידת פעולה אחת מבלי להעביר את העבודה לציוד אחר. מחרטות רב-צירויות כוללות פעולות מפנה, כרסום וקידוח ומכאן ממזער את מספר המכונות הדרושות ומשפר את היעילות הכללית.
יישומים אופייניים של מחרטת CNC
מכונות אלה אחראיות גם לחלקים שהופנו מדויקים (± 0.0005 ') המשמשים ביישומים תובעניים כמו מערכות חשמל או הנעה. בהעברת חשמל ישנם פירים מפוארים; ישנם שופעים ופירים מדרגים. עיבוד עיבוי של רכיבי מטוסים כרוך בחיתוך סגרייה באקזוטות עבור חומרים של סגסוגות של מנוע טורבינות וגידולים.
בענפים אחרים, מפנה CNC משמש לייצור חלקים פנימיים של שסתומים ומכשירי בקרת נוזלים סיבוביים. בהידראולי, Vales, הגיאומטריה הפנימית תכלול סלילים בקוטר מסוים ואיטום. תמיד יש דגש על סובלנות גלילית נאותה וטיפול פני השטח (16-32 RA) עבור המסבים המיוצרים. ייצור האשכולות יכול להשתנות מאגוז בורג קונבנציונאלי לבורג עופרת מתקדם.
מחרטות ה- CNC האחרונות מסוגלות להחליף את הסתבכות הטחינה שכן שתי הפונקציות קיימות ביחידה יחידה המאפשרת מורכבות בצורות ללא צורך בהגדרות עבודה מרובות. אלה כוללים, נירוסטה, סגסוגות טיטניום, פלסטיקה מהונדסת מראש, שכולן עוברות תכונות לתאימות למגזר המשנה.
מהי מכונת כרסום?
מכונת כרסום CNC המכונה גם טחנת CNC היא כלי מכונה בו מוסר חומר חתיכת עבודה על ידי שימוש בכלי חיתוך מסתובבים על מנת לייצר תכונות וצורות שונות. ברוב המקרים, היצירה מוחזקת על שולחן המסוגל לנוע קדימה ואחורה על הצירים האופקיים והאנכיים X, Y ו- Z, וכלי החיתוך קבועים בציר מסובב במהירות גבוהה. טחנות CNC נחשבות למכונות יעילות מאוד מכיוון שיש להן מספר יישומים שנעים בין קידוחים ומשעממים לטחון.
סוגי טחנות CNC
עולמם של מכונות הטחינה של CNC מציע כמה מחלקות מובחנות של מכונות, שכולן היתרונות והשימוש שלהם.
טחנה אנכית: הסוג הנפוץ ביותר של מכונת הטחינה CNC היא הטחנה האנכית בה הציר המחזיק את כלי החיתוך מכוון אנכית. הטבלה עוברת בצירי X, Y ו- Z על מנת להציג את חומר העבודה לכלי החיתוך. טחנות אנכיות הן מטרה כללית ויכולות לבצע מגוון גדול של תהליכי כרסום.
טחנה אופקית: בטחנה אופקית, הציר ממוקם אופקית ומקביל לשולחן. חומר העבודה ממוקם על השולחן, המועבר לכיווני X ו- Y וכלי החיתוך מועבר אנכית בכיוון z. טחנות אופקיות הן אידיאליות לחיתוך פעולות הכוללות רכיבים בתפזורת וטענה עמוקה.
טחנת מיטה: טחנות מיטה הן מכונות גדולות ועמידות יותר מהרגיל ככל שהן מיוצרות עם ציר קבוע וצירי x, y ו- z על השולחן. שטח השולחן גדול בדרך כלל גדול יותר מאלו של מכונות כרסום אנכיות או אופקיות ומכאן שאפשר למנות חלקים גדולים יותר. טחנות מיטה משמשות יותר בענפי הייצור כמו חלל וחלל ואנרגיה.
טחנת Gantry: טחנת גנטרי המכונה גם טחנת גשר יש מסגרת בצורת גשר שנבנתה על שולחן העבודה. הציר נתמך על ידי גנטרות הניתנת לזזה בצירי x ו- y, ואילו הניתן לטיפול בצייר Z זזת תרגום. טחנות Gantry הן מכונות גדולות וחזקות נוטות להיות בעלות אזורי חיתוך קטנים ומעטפות גדולות מה שהופך אותם למתאימים לייצור רכיבים מורכבים גדולים.
יישומים אופייניים של מכונת כרסום CNC
מכונות כרסום CNC מאפשרות ייצור מהיר ומדויק של גיאומטריות מורכבות במגזרים שונים של ± 0.0002 אינץ '. למבני AERO יש חיסכון במשקל בכיסים וקטעים דקים עם קירות דקים. טיפול בעובש הזרקה לצורות תלת מימד מפוסלות היטב וחלקות, המפסלות הנחוצות למתן חלקים איכותיים. שתלים תואמים ביולוגיים מיוצרים מחומרים שיש להם משטחים המאפשרים התקשרות לעצם.
בחללי רכב, מנועים CNC טחנו עבור יציאות המעוצבות לקווי מתאר מדויקים כמו גם למושבי שסתום. מארז השידור מעוצב עם גלי נפט בנוסף לכיסים למסבים. לחלקי ההשעיה יש סובלנות הדוקה למתן הרכבה ומשטחי מפרקים. מחוגה בלמים נאלצו להתאים להמצאת תעלות נוזלים ומערכות שימור כרית שונות.
מהבחינה הזו, מרבית תהליכי הייצור משתמשים בטחינת CNC במבנים של ג'יגים וגופי גופי התואמים במאונים העיקריים שלהם. יש לייצר הילוכים עם צורת השן הנכונה והריכוזיות. משטחי Volute ו- SEAL ניתנים בדיור משאבות. מקרים אלקטרוניים משמשים עם סידורי ממשק לוח מורכבים.
ציוד הטחינה של ה- CNC של ימינו מאפשר לבצע עבודות עיבוד סימולטניות של 5 צירים סימולטניים. כתוצאה מכך, אין צורך לחזור על הגדרות מכונות לחלקים מורכבים וזה משפר את הפרודוקטיביות. חומרים שעבדו עליהם כוללים סגסוגות אלומיניום, פלדת כלים וסגסוגות -על המופקות למגבלות הביצועים העליונות.
CNC Lathe vs Mill: הבדלי מפתח
התמצאות חומר עבודה ותנועת כלי חיתוך
אחד ההבדלים העיקריים בין מחרטת CNC לטחנת CNC טמון בכיוון של חומר העבודה ותנועת כלי החיתוך. במחרטה של CNC, חומר העבודה מוחזק אופקית ומסתובב סביב צירו, ואילו כלי החיתוך נע במקביל לציר הסיבוב (ציר Z) וניצב אליו (ציר x). תצורה זו מאפשרת יצירת חלקים גליליים עם תכונות כמו חריצים, חוטים וניתוחים.
לעומת זאת, טחנת CNC מחזיקה את היצירה הנייחת על שולחן הנעה לאורך צירי ה- X, Y ו- Z. כלי החיתוך, המותקן בציר, מסתובב ונע ביחס לחומר העבודה להסרת חומר וליצור את הצורה הרצויה. הגדרה זו מאפשרת עיבוד של חלקים עם גיאומטריות מורכבות, כולל משטחים שטוחים, משבצות וכיסים.
יישומים מתאימים וגיאומטריות חלקיות
מחרטות CNC מיועדות בעיקר להפניית פעולות של חלקים גיאומטריים מסתובבים כמו פירים, תותבים ותקעים. הם מטפלים במיוחד בפעולות כמו השחלה, חריץ, ומדליכים את הפנים והחוץ של רכיבים גליליים. מכונת מחרטה מלבד הפנייה מבצעת גם פעולות אחרות, למשל, פונות, משעממות ונפרדות.
זה שונה ממחרטה CNC מכיוון שהוא יכול להכין צורות חלק שונות בטווח שלה. מכונות אלה מצטיינות גם בצורות אלה המותחמות של תכונות פריזמטיות של שחיקה שטוחה של שטח, חריץ ועיבוד כיס. הם מוסיפים גם תכונות כמו קווי מתאר תלת מימדי, חלל ויצירת בוס. יתרה מזאת, מכיוון שמכונות CNC הן רב תכליתי, טחנות CNC מבצעות את הקידוחים, ההקשה והקפיצות של חורים, ומכאן שהן יכולות לייצר רכיבים שיש להם חורים ועם חוטים.
יכולות דיוק וסובלנות
דיוק וסובלנות צרה הם תכונות המשותפות למאורות CNC כמו גם לטחנות CNC. עם זאת, הסבילות המדויקות שניתן להשיג שונות זו מזו ביחס למצב של המכונה, חיתוך איכות הכלי והמפעיל.
על ידי מחתולי CNC גדולים מסוגלים לשמור על 0.005 מ'מ או סובלנות טובה יותר של 0.0002 אינץ 'או יותר ביחס לממדי הקוטר והאורך. הם מסוגלים לייצר גימורי שטח גבוהים כאשר ערכי RA יורדים ל -4 מיקרו -אינץ '(0.1 מיקרומטר).
טחנות CNC לעומת זאת מסוגלות להחזיק ± 0.0001 אינץ '(0.0025 מ'מ) או סובלנות טובה יותר על מדידות ליניאריות. הם גם מסוגלים לייצר גימורי שטח הגונים כאשר ערכי ה- RA נעים בין 16-32 מיקרו-אינץ '(0.4-0.8 מיקרומטר).
מה עדיף לייצור נפח גבוה - מחרטה או טחנה CNC?
בחירת מחרטת CNC או טחנת CNC לייצור חלקים של חלקים תהיה תלויה בצורתם ובתכונותיהם של החלקים המיוצרים. במקרה של ייצור חלקים גליליים עם צורות לא מסובכות כמו פירים ומרווחים, למשל, מחרטת CNC תהיה הבחירה העדיפה. חלקים כאלה אינם עוברים בדרך כלל מספר הגדרות שכן מחרטות עושות חלקים אלה על הגדרה יחידה שנחתכת על זמן טיפול מיותר ובכך סיכוי לטעויות.
מצד שני, למשל, מיוצרת במחרטה עם כמה צורות מסובכות של מספר צורות שלא ניתן לייצר פשוט ולסחוב כפילויות שטחנת CNC תעשה בצורה הטובה ביותר בביקוש הגבוה המייצר אותם. טחנות CNC יכולות לבצע תכונות מורכבות יותר בפעולה אחת ומבטלת את הצורך בהליכים נוספים המשפרים את הביצועים.
מרכז פנייה של טחנות, המשלב את פונקציות המחרטה וטחנה עשוי לפעמים להיות הציוד המתאים ביותר לייצור חלקים מורכבים בכמויות גדולות. מכונות מסוג זה מאפשרות פנייה וטענה בתוך אותו מתקן הפחתת זמן המחזור ולשפר את הפרודוקטיביות.
בסופו של דבר, הבחירה אם להשתמש במחרטה CNC או בטחנת CNC לייצור המוני מבוססת על מאפייני החלקים המיוצרים כמו גם על תכנון כל תהליך הייצור.
גורמים שיש לקחת בחשבון בעת בחירה בין מחרטת CNC לטחנה
כשמדובר בשאלה אם להשתמש במחרטה CNC או בטחנה לתהליכי ייצור, שקול את הגורמים הבאים:
מורכבות של חלקים והגיאומטריות שאתה רוצה
כשמדובר ביצירת יצירות עבודה סימטריות המכילות כמה תכונות פשוטות כמו חוטים או צורות מחוררות, סביר להניח שתבחר במחרטה CNC. כאשר עובדים על משטחים שטוחים המחוברים לחריצים וכיסים, בין חלקים רבים אחרים, ככל הנראה טחנת ה- CNC תותאם יותר לגיאומטריות כאלה.
לגבי יכולת העיבוד של החומר וסוגו
מבחינת טווח העבודה, ניתן לתכנן מחירות CNC וטחנות CNC כדי להשתמש בכל טווח חומרים אפשרי, בין מתכות, פלסטיקה ועד מרוכבים. עם זאת, חלק מהחומרים עשויים להוות קשיים אם מכונה במכונות מסוימות מאשר באחרים. לדוגמה, מחרטות אינן יכולות להיות המכונה האידיאלית לייצור יצירות עבודה ליניאריות ארוכות ורזה ככל שיהיו, לנדנד או להתכופף במהלך פעולות המפנה בתוך המכונה. חומרים עמידים קשים ולבוש יכולים בקלות לגרום לשחיקה לחלוטין את כלי הטחינה תוך פרק זמן קצר.
דרישות נפח ומהירות ייצור
חשוב גם על נפח הייצור שלך ועל המהירות שלו כשאתה עושה בחירה במחרטה CNC או בטחנה. עבור ייצור צורות גיאומטריות חוזרות ונשנות באורך ממושך, מרכזי המפנה הגליליים יהיו המכונה המועדפת ביותר. ואילו עבור מקרי ייצור מעורבים בעלי נפח נמוך נמוך עם סיבוב גלילי מינימלי, צירים ברמה התחתונה של סיבוב מכונות טחינה CNC ישמשו בצורה הטובה ביותר.
בין מחרטת CNC למכונת כרסום, שהיא יותר רב תכליתית?
בעניין זה, מכונות הטחינה של CNC הן מגוונות יותר מאשר מחרטות. מחרטות, למשל, מסוגלות רק לייצר חפצים גליליים, ואילו ניתן להשתמש בטחנות אפילו לצורות גיאומטריות אלמנטריות שיש בהן משטחים שטוחים, חריצים ושקעים. בנוסף, ניתן לבצע פעולות כמו קידוחים, משעמם והקצה גם על מכונת הטחינה של CNC, ובכך היא הופכת אותה פחות מגבילה בהיבטים רבים של תעשיית הייצור.
שילוב יכולות מחרטה של CNC וכוללות
עבור יישומים מסוימים, יתכן וכדאי לרכוש מרכז מפנה CNC עם יכולת כרסום במקום להיות מחרטה נפרדת וטחנה. מרכזי טחנות או מכונות ריבוי משימות, כפי שהם מכונים בדרך כלל, מסוגלים לבצע תהליכי סיבוב וטחינה במכונה אחת בלבד, מה שהופך אותה לאידיאלית במצבים בהם מתבצעים מספר תהליכים על חתיכת עבודה שמזערת את ההתקנות והגברת היעילות.
מדוע לשכור או לרכוש מחרטה ומכונה משולבת טחנה זה רעיון טוב
למכונת טחנת מחרטה יש חסרונות מעטים כמו:
ירידה בזמן הממוצע שנלקח עבור הגדרות כמו גם עלייה ממוצעת כוללת בפריון
דיוק גבוה יותר ויכולת דירות טובה יותר מכיוון שכל הפעולות מבוצעות מבלי להסיר את הרכיב ממחזיק העבודה
רב -גוניות יותר ויכולת ליצור פרטים מורכבים יותר
תופס פחות שטח בהשוואה לכיוון מחרטה ומכונת טחינה נפרדת.
מתי היה הגיוני כלכלי לקנות מכונת CNC היברידית?
כדאי לרכוש מכונת CNC היברידית המסוגלת לעבודות מחרטה וטחינה כדאי לרכוש בכל פעם:
חלקים המעוצבים הם ברובם פונים וטוחנים
הרכיבים המיוצרים הם מורכבים ונדרשים לייצר בסובלנות צרה
המרחב הזמין הוא קטן ומקסום בשימוש במכונה רצוי
יש צורך למזער את הזמן שנדרש להתקנה ולמקסם את הייצור במובן הכללי
התנשאות: מה עדיף בסך הכל - מחרטת CNC או מכונת כרסום?
כשמדובר במחרטה לעומת הטחנה, לא יכולה להיות מסקנה מוגדרת. מהסיבות לכך שבחירת המכונה מוכתבת על ידי דרישות הייצור האישיות. במקרה שתפיק רק חלקים פשוטים עגולים, מחרטת CNC תהיה אלטרנטיבה טובה יותר. עם זאת, אם נדרשים חלקים עם עיצובים מורכבים וגיאומטריות שונות, אז מכונת טחינת CNC תהיה האפשרות הטובה ביותר.
הכרת ההבדל בין מחרטת CNC לטחנת CNC וניתוח צרכי הייצור יכולה לעזור בבחירה הנכונה של מכונה המתאימה להשגת יעדי ייצור.
מקורות הפניה
מַחֲרָטָה
טחינה (עיבוד שבבי)
שאלות נפוצות על מחרטת CNC ומכונת כרסום
במה מחרטה שונה ממכונת כרסום?
מחרטה מסתובבת את החומר כלפי חוץ וכלי החיתוך נשאר במצב קבוע והופך אותו מתאים לייצור חלקים גליליים. מצד שני, מכונת כרסום שומרת על חומר העבודה במצב קבוע וכלי חיתוך מסתובבים רב-צירתיים נעים מעל פני השטח המתאימים ליצירת צורות מורכבות או פריזמה מעצבת חלקים.
מה עושה מכונת מחרטה?
מכונת מחרטה מחזיקה חומר עבודה בצ'אק מסתובב המאפשר להביא כלי חיתוך במגע עם חומר העבודה לביצוע פעולות המייצרות רכיבים גליליים. מחרטות תומכות במספר פעולות אחרות מלבד סיבוב, ואלה: פונה, משעממת וגם בהשחלה כלי חיתוך.
מה פעולת מחרטת CNC?
בקרה מספרית ממוחשבת (CNC) ממזירה עיבוד מתבצעים ידניים ועד מכונה בתהליכים במחרטה CNC. זה עובד בצורה כזו שהאובייקט שיש לעצב אותו מוחזק בצ'אק או בקולט ומסתובב סביב ציר סיבוב ואילו כלי, המותקן בצריח או בעמוד כלים, מוזן בכיוון הצירי כדי להסיר את החומר בנתיב כלים שנקבע מראש.
מה עם טחינה עם מחרטה?
במקרים מסוימים, יש להשתמש במחרטות מתקדמות, יש להשתמש במונח המכונה מרכזי סיבוב טחנות או מכונות מרובות משימות. מכונות כאלה מסוגלות לתפקד גם מחרטה וגם טחנה בתפקוד. מכאן שזה יאפשר סיבוב של חלקים וגרסת תכונות המעורבות באותו חלק באותה מערך.
מה מדויק יותר, טחנת CNC או מחרטה?
מחרטת CNC ומכונת כרסום מציעים את היכולת לפעול בסבולות הדוקות, בדרך כלל ± 0.0001 אינץ '(0.0025 מ'מ) או אפילו צרות, ביחס לתרגול יעיל. במציאות, דיוק ההשגה בפעולות עיבוד שבבי תלוי במצב המכונה, במצב החיתוך של כלי החיתוך, במיומנות המפעיל בין שיקולים אחרים.
