När det gäller CNC -bearbetning , två av de vanligaste typerna av maskiner du stöter på är svarvar och fabriker. Både CNC-svarvar och CNC-malningsmaskiner är viktiga verktyg i modern tillverkning, som kan producera högprecisionsdelar med komplexa geometrier. Men varje maskin har sina egna unika styrkor och passar bättre för specifika applikationer.
I den här bloggen diskuterar vi de viktigaste skillnaderna mellan en CNC -svarv och ett CNC -kvarn, vilket hjälper dig att avgöra vilken maskin som passar bäst för dina tillverkningsbehov.
Vad är en svarvmaskin?
En CNC -svarv hänvisar till en dator numeriskt kontrollerad vändningscenter, ett maskinverktyg som formar ett arbetsstycke genom att rotera det om sin axel medan du använder skärverktyg för att ta bort dess material för att uppnå den erforderliga profilen. Arbetsstycket hålls normalt säkert av en chuck eller en collet, medan skärverktygen placeras på en torn som har förmågan att glida i X- och Z -planrörelser. CNC -svarvar är bäst lämpade för att göra enkla cylindriska arbetsdelar med några ytterligare funktioner som trådar, spår och avsmalningar.
Typer av CNC -svarvar
Motor svarv: Detta är den mest framträdande svarven och kallas ofta en mitt svarv. Den är monterad på en horisontell säng med en headstock och en svans för att hålla arbetsstycket. Motor svarvar är ganska anpassningsbara och kan utföra många vändningar, vändningar och gängningsoperationer.
Turret svarv: En tornhelt har en multi-angulär torn som rymmer olika verktyg. Detta underlättar snabb förändring av verktyg som förbättrar effektiviteten. Tornens svarvar används mest för massproduktion av små komponenter.
Swiss-Type Lathe: Byggt för precisionstillverkning av intrikata och små delar, Swiss-Types Lathes har en slitsad headstock och guide som håller arbetet nära framkant. Denna design passar tillverkningen av långsträckta delar för tunn i diameter som de som används i den medicinska, tandläkar- och elektroniska sektorn.
Vertikal svarv: Vertikalt vändningscenter är också känt som denna svarvtyp. I detta fall är svarvspindeln som håller arbetsstycket orienterat i det vertikala planet. Skärverktygen är fixerade på en torn, som kan horisontell rörelse. Vertikala svarvar är lämpliga för stora tunga och galna formade komponenter som är besvärliga för att passa på horisontella svarvar.
Multi-Axis svarv: Sådana svarvar är mer sofistikerade i design och förbättrar rörelse på ytterligare axlar såsom en frässpindel eller axel y. Således kan komplexa delar slutföras i en operationsenhet utan att överföra jobbet till en annan utrustning. Lyror med flera axlar består av att svänga, malning och borroperationer och därmed minimera antalet maskiner som behövs och förbättra den allmänna effekten.
Typiska tillämpningar av en CNC -svarv
Dessa maskiner är också ansvariga för precisionsvängda delar (± 0,0005 ') som används i krävande applikationer såsom kraft- eller framdrivningssystem. I kraftöverföring finns det bländiga axlar; det finns splines och stegade axlar. Befolkning av flygplanskomponenter innebär att man skär exotiska legeringar.
I andra branscher används CNC -vridning vid tillverkning av inre delar av ventiler och rotationsvätskekontrollanordningar. I hydrauliska, valer kommer den inre geometri att inkludera spolar med viss diameter och tätningsytor. Det finns alltid en betoning på adekvat cylindrisk tolerans och ytbehandling (16-32 RA) för de tillverkade lagren. Tillverkningen av trådar kan variera från konventionell skruvnöt till avancerad blyskruv.
De senaste CNC -svarterna kan ersätta vändning för fräsning eftersom båda funktionerna finns i en enda enhet som gör att komplexitet i former kan uppnås utan att behöva flera arbetsinställningar. Dessa inkluderar, rostfritt stål, titanlegeringar, förbehållen plast, som alla genomgår funktioner för efterlevnad av undersektorn.
Vad är en fräsmaskin?
En CNC -fräsningsmaskin som också kallas ett CNC -kvarn är ett maskinverktyg där arbetsstycke material tas bort med hjälp av roterande skärverktyg för att producera olika funktioner och former. I de flesta fall hålls arbetsstycket nere på ett bord som kan röra sig fram och tillbaka på x, y och z horisontella och vertikala axlar, och skärverktygen är fixerade i en höghastighets roterande spindel. CNC Mills anses vara mycket effektiva maskiner eftersom de har ett antal applikationer som sträcker sig från borrning och tråkiga till fräsning.
Typer av CNC -fabriker
Världen av CNC -malningsmaskiner erbjuder några distinkta klasser av maskiner, alla som har sina fördelar och användningsfall.
Vertikal kvarn: Den mest använda typen av CNC -fräsningsmaskin är den vertikala kvarnen där spindeln som håller skärverktyget är orienterat vertikalt. Tabellen rör sig i x-, y- och z -axlar för att presentera arbetsstycket för skärverktyget. Vertikala fabriker är allmänt syfte och kan genomföra en stor variation av fräsningsprocesser.
Horisontellt kvarn: I ett horisontellt kvarn placeras spindeln horisontellt och är parallell med bordet. Arbetsstycket placeras på bordet, som flyttas i x- och y -riktningar och skärverktyget flyttas vertikalt i z riktning. Horisontella fabriker är idealiska för att klippa operationer som involverar bulkkomponenter och djupfräsning.
Sängverk: Sängkvarnar är större och mer hållbara maskiner än normalt eftersom de är gjorda med fast spindel och x, y och z -axlar på bordet. Bordets area är vanligtvis större än de för vertikala eller horisontella fräsmaskiner, därmed är det möjligt att bearbeta större delar. Sängverk används mer inom produktionssektorerna som flyg- och energi.
Gantry Mill: En portalbruk som också kallas en broverk har en ram i en form av en bro konstruerad över arbetsbordet. Spindeln stöds av en portal som är rörlig i X- och Y-axlarna, medan arbetsbordet är z-axel translationell rörlig. Gantry Mills är stora och kraftfulla maskiner tenderar att ha små skärområden och stora kuvert som gör dem lämpliga för tillverkning av stora intrikata komponenter.
Typiska tillämpningar av en CNC -fräsmaskin
CNC -malningsmaskiner tillåter snabb och exakta tillverkning av komplicerade geometrier i olika sektorer på ± 0,0002 tum. Aero -strukturer har viktbesparing som bearbetas fickor och tunna muromgärdade sektioner. Injektionsmögelvård för väl skulpturerade och släta 3D -former, skulpturerade som är nödvändiga för att tillhandahålla kvalitetsdelar. Biokompatibla implantat är tillverkade av material som har ytor som underlättar fästning till benet.
I fordonsutrymmen malade motorer CNC för portar formade till krävande konturer såväl som ventilsäten. Överföringsfodral är utformade med oljagallar utöver fickor för lager. Suspensionsdelar har snäva toleranser för monteringsförsörjning och ledytor. Bromsok var tvungna att rymma uppfinningen av fluidkanaler och olika pad -retentionssystem.
I detta avseende använder de flesta tillverkningsprocesser CNC -fräsning i konstruktioner av jiggar och fixturer som är konsekventa i sina primära datum. Växlar måste produceras med rätt tandform och koncentricitet. Voluta och tätningsytor finns i pumphus. Elektroniska fall används med skärmning och komplexa kortgränssnittsarrangemang.
Dagens CNC-fräsutrustning gör det möjligt att utföra 5-axliga samtidiga bearbetningsarbeten. Följaktligen finns det inget behov av att upprepa maskinuppsättningar för komplexa delar och detta förbättrar produktiviteten. Material som arbetas med inkluderar aluminiumlegeringar, verktygsstål och superlegeringar som är tillverkade till övre prestandakränser.
CNC LATHE VS MILL: Nyckelskillnader
Arbetsstycke orientering och skärverktygsrörelse
En av de primära skillnaderna mellan en CNC -svarv och en CNC -kvarn ligger i arbetsstyckets orientering och rörelse av skärverktyget. I en CNC-svarv hålls arbetsstycket horisontellt och roterar runt sin axel, medan skärverktyget rör sig parallellt med rotationsaxeln (z-axeln) och vinkelrätt mot den (x-axeln). Denna konfiguration möjliggör skapandet av cylindriska delar med funktioner som spår, trådar och avsmalningar.
Däremot håller ett CNC -kvarn arbetsstycket stationärt på ett bord som rör sig längs X-, Y- och Z -axlarna. Skärverktyget, monterat i en spindel, roterar och rör sig relativt arbetsstycket för att ta bort material och skapa önskad form. Denna installation möjliggör bearbetning av delar med komplexa geometrier, inklusive plana ytor, spår och fickor.
Lämpliga applikationer och delgeometrier
CNC -svarvar är främst avsedda för att vända operationer av roterande geometriska formdelar som axlar, bussningar och pluggar. De behandlar särskilt operationer som gängning, spårning och avsmalnande insidan och utanför cylindriska komponenter. Lathe Machine bortsett från att vända utför också andra operationer, till exempel inför, tråkiga och avskedande.
Det skiljer sig från CNC -svarv eftersom det kan passa olika delformer inom dess räckvidd. Dessa maskiner utmärker sig också i dessa former som härdade prismatiska egenskaper hos plana ytslitage, spår och fickbearbetning. De lägger också till funktioner som 3D -konturering, hålrum och bossbildning. Eftersom CNC -maskiner är mångsidiga, gör CNC -fabriker borrning, knackning och reaming av hål, därför kan de producera komponenter som har hål och med trådar.
Precision och toleransfunktioner
Noggrannhet och smala toleranser är funktioner som är vanliga för CNC -svarvar såväl som CNC -fabriker. De exakta toleranserna som kan uppnås skiljer sig emellertid med avseende på maskinens tillstånd, skärande verktygskvalitet och operatören.
I stort sett kan CNC -svarvar behålla ± 0,0002 tum (0,005 mm) eller bättre toleranser med avseende på diameter och längddimensioner. De kan producera höga ytbehandlingar med RA -värdena som går ner till 4 mikroincher (0,1 mikrometer).
CNC -fabriker å andra sidan kan hålla ± 0,0001 tum (0,0025 mm) eller bättre toleranser på linjära mätningar. De kan också producera anständiga ytbehandlingar med RA-värden som sträcker sig runt 16-32 mikroincher (0,4-0,8 mikrometer).
Vilket är bättre för produktion av hög volym - CNC svarv eller kvarn?
Valet av antingen en CNC -svarv eller ett CNC -fabrik för masstillverkning av delar kommer att vara beroende av formen och egenskaperna hos de tillverkade delarna. När det gäller tillverkning av cylindriska delar med okomplicerade former som axlar och distanser, till exempel, kommer en CNC -svarv att vara det föredragna valet. Sådana delar går vanligtvis inte igenom flera inställningar eftersom svarvar gör dessa delar på en enda installation som minskar onödig hanteringstid och därmed chansen för fel.
Å andra sidan, till exempel, gjord i en svarv med flera uppsättningar komplicerade former som inte bara kan tillverkas och transporteras duplikat kommer ett CNC -kvarn att göra bäst i den höga efterfrågan som producerar dem. CNC Mills kan göra mer komplexa funktioner i en operation som eliminerar behovet av extra procedurer som förbättrar prestandan.
Ett kvarn-svängcenter, som integrerar funktioner hos en svarv och en kvarn kan ibland vara den mest lämpliga utrustningen för att producera komplexa delar i stora mängder. Dessa typer av maskiner tillåter att svänga och malning inom samma fixtur som minskar cykeltiden och förbättrar produktiviteten.
Så småningom baseras valet om att använda en CNC -svarv eller CNC för massproduktion på egenskaperna hos de delar som tillverkas samt utformningen av hela tillverkningsprocessen.
Faktorer att tänka på när du väljer mellan en CNC -svarv och kvarn
När det gäller frågan om du ska använda en CNC -svarv eller en kvarn för tillverkningsprocesser, överväg följande faktorer:
Komplexitet i delar och de geometrier du vill ha
När det gäller att göra symmetriska arbetsstycken som innehåller några enkla funktioner som trådar eller räfflade former, är det troligt att man väljer CNC -svarven. När man arbetar med platta ytor fästa vid spår och fickor, bland många andra delar, kommer CNC -fabriken sannolikt att vara mer anpassad till sådana geometrier.
Beträffande materialets bearbetbarhet och dess typ
När det gäller arbetsintervall kan CNC -svarvar och CNC -fabriker utformas för att använda alla möjliga materialområden från metaller, plast till kompositer. Vissa av materialen kan emellertid utgöra svårigheter om maskinen på vissa maskiner än på andra. Till exempel kan svarvar inte vara den perfekta maskinen för att göra långa och smala linjära arbetsstycken som de kan, vingla eller böjas under svängningsoperationerna inuti maskinen. Hårda och slitbeständiga material kan lätt orsaka fräsverktygen helt slitna inom en kort tidsperiod.
Produktionsvolym och hastighetskrav
Tänk också på din produktionsvolym och dess hastighet när du gör ett val i en CNC -svarv eller ett kvarn. För en repetitiva geometriska former av produktion med långvarig längd kommer de cylindriska vändningscentren att vara den mest föredragna maskinen. Medan för repetitiva lågvolym höga blandade produktionsfodral med minimal cylindrisk vridning, kommer lägre nivåer av rotation av CNC -malningsmaskiner att tjäna bäst.
Mellan en CNC -svarv och en fräsmaskin, som är mer mångsidig?
I detta avseende är CNC -malningsmaskiner mer mångsidiga än svarvar. Svarnar är till exempel endast kapabla att tillverka cylindriska föremål, medan kvarnar kan användas även för elementära geometriska former som har platta ytor, spår och hål. Dessutom kan operationer som borrning, tråkig och tappning också utföras på CNC -fräsningsmaskinen så att den gör det mindre restriktivt i många aspekter av tillverkningsindustrin.
Kombinera CNC svarv och fräsfunktioner
För vissa applikationer kan det vara värt att köpa ett CNC -vridningscenter med en fräsförmåga snarare än att ha en separat svarv och en kvarn. Turn-millcentra eller multitaskingmaskiner, som de vanligtvis hänvisas till, kan göra vridning och fräsningsprocesser i bara en maskin, vilket gör den idealisk i situationer där flera processer görs på en arbetsstycke som minimerar inställningar och ökar effektiviteten.
Varför att hyra eller köpa en svarv och en kombinerad maskin är en bra idé
En svarvmillingsmaskin har sina få nackdelar som:
Minskad genomsnittlig tid tar för inställningar samt en total genomsnittlig produktivitetsökning
Högre precision och bättre repeterbarhet eftersom alla operationer utförs utan att ta bort komponenten från arbetsinnehavaren
Mer mångsidighet och förmåga att göra mer komplicerade detaljer
Upptar mindre område jämfört med att ha en separat svarv- och fräsmaskin.
När skulle det vara ekonomiskt vettigt att köpa en hybrid CNC -maskin?
En hybrid CNC -maskin som är kapabel till svarv och fräsverk är värt att köpa närhelst:
Delar som är utformade är mestadels vänd och malas
De komponenter som ska tillverkas är komplexa och måste tillverkas inom smala toleranser
Det tillgängliga utrymmet är litet och maximering i användningen av maskinen önskas
Det finns ett behov av att minimera tiden för att installera och maximera produktionen i övergripande mening
Conusion: Vilket är bättre övergripande - CNC svarv eller fräsmaskin?
När det gäller svarv kontra bruket kan det inte finnas en bestämd slutsats. Av orsakerna till att valet av maskinen dikteras av de enskilda tillverkningskraven. I händelse av att du bara producerar runda enkla delar, skulle en CNC -svarv vara ett bättre alternativ. Ändå, om delar med intrikata mönster och olika geometrier krävs, skulle en CNC -fräsmaskin vara det bästa alternativet.
Att känna till skillnaden mellan en CNC -svarv och ett CNC -fabrik och analys av tillverkningsbehovet kan hjälpa till att göra rätt val av en maskin som är lämplig för att uppnå produktionsmål.
Referenskällor
Svarv
Fräsning (bearbetning)
Vanliga frågor om CNC svarv och fräsmaskin
Hur skiljer sig en svarv från en fräsmaskin?
En svarv snurrar materialet utåt och skärverktyget förblir i ett fast läge vilket gör att det är lämpligt för att producera cylindriska delar. Å andra sidan håller en fräsmaskin arbetsstycket i ett fast läge och fleraxelroterande skärverktyg rör sig över ytan som är lämplig för att skapa komplexa former eller prisma former delar.
Vad gör en svarvmaskin?
En svarvmaskin har ett arbetsstycke i en roterande chuck som gör att skärverktyg kan föras i kontakt med arbetsstycket för att utföra operationer som producerar cylindriska komponenter. Lathes stöder ett antal andra operationer bortsett från att vända, och dessa är: möta, tråkiga och även i trådning av skärverktyg.
Vad är driften av CNC -svarv?
Computer Numerical Control (CNC) konverterar bearbetning från manual till maskinbaserade processer i en CNC-svarv. Det fungerar på ett sådant sätt att objektet som ska bearbetas hålls i en chuck eller collet och roteras kring en rotationsaxel medan ett verktyg, som är monterat i en torn- eller verktygspost, matas i axiell riktning för att ta bort materialet i en förutbestämd verktygsväg.
Vad sägs om fräsning med en svarv?
I vissa fall bör avancerade svarvar, en term som kallas Mill Turn -centra eller multitaskingmaskiner användas. Sådana maskiner kan både svarv och fabrik som fungerar samtidigt. Därför kommer det att möjliggöra vridning av delar och fräsning av funktioner som blandas på samma del i samma uppsättning.
Vilket är mer exakt, ett CNC -kvarn eller svarv?
CNC svarv- och fräsmaskin erbjuder förmågan att arbeta inom trånga toleranser, vanligtvis ± 0,0001 tum (0,0025 mm) eller till och med smal, med avseende på effektiv praxis. I verkligheten beror den uppnådande noggrannheten i bearbetningsoperationer på maskinens tillstånd, villkoret för skärverktyg, operatörens skicklighet bland andra överväganden.
