Wiercenie CNC to proces obróbki okrągłego otworu w nieruchomym przedmiocie obrabianym za pomocą obrotowego narzędzia tnącego lub wiertła. Obrobione otwory są wymiarowane za pomocą wierteł CNC, zwykle w celu umieszczenia śrub lub wkrętów do celów montażowych. Dlatego, Procesy wiercenia CNC są powszechne w częściach wymagających montażu komponentów. Oprócz tego wiercenie CNC wykorzystywane jest również ze względów estetycznych.
Proces wiercenia CNC składa się z etapów podobnych do operacji takich jak np frezowanie CNC, Toczenie CNC, I nudne. Obejmują one:
1. Utwórz cyfrowy projekt komponentu w oprogramowaniu CAD. Pierwszym krokiem w produkcji wierconego elementu jest utworzenie pliku CAD wierconego elementu w oprogramowaniu takim jak Autodesk Inventor lub SolidWorks. Plik CAD zapewni mechanikowi informacje techniczne na temat komponentu, takie jak tolerancje, wymiary, ilości itp.
2. Przekształć projekt w instrukcje maszynowe. Po sfinalizowaniu projektu komponentu należy go przekonwertować na język zrozumiały dla jednostki CNC, na przykład w formatach takich jak STEP i STL. Ten krok zazwyczaj wymaga uruchomienia projektu CAD za pomocą oprogramowania CAM w celu wygenerowania kodu G zrozumiałego dla maszyny.
3. Załaduj instrukcje do maszyny CNC. Kiedy instrukcje są ładowane do maszyny CNC, kod G maszyny kontroluje sposób, w jaki maszyna CNC i narzędzia skrawające poruszają się i działają w całym procesie wiercenia, na przykład ruch obrotowy i liniowy, ścieżki narzędzia, prędkości i inne funkcje.
4. Skonfiguruj maszynę CNC. Konfigurowanie maszyny CNC zwykle oznacza zainstalowanie wiertła i zabezpieczenie przedmiotu obrabianego zgodnie ze specyfikacjami.
5. Wykonaj operacje wiercenia. Po włączeniu maszyny CNC operator może rozpocząć operację wiercenia CNC.
6. Oceń komponenty. Po zakończeniu operacji wiercenia CNC operator sprawdza część pod kątem błędów lub defektów.
Zalety wiercenia CNC
Wiertnice CNC oferują wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi technikami wiercenia.
Większa dokładność. Wiertarki zintegrowane z technologią CNC mogą wykonywać otwory bardziej precyzyjnie dopasowane do wymagań. Tolerancja wiercenia CNC zależy od złożoności maszyny i ostrości narzędzia wiertniczego.
Więcej opcji materiałowych. Wiertnice CNC są kompatybilne z różnorodnymi materiałami, od drewna, przez plastik, po metal. Ponadto, ponieważ obrabiarki CNC mogą pomieścić wiele wierteł, można jednocześnie wykonać wiele otworów. Dobrym przykładem jest wiertarka wielowrzecionowa, która umożliwia jednoczesne osadzanie wielu wierteł i wiercenie otworów w przedmiocie obrabianym.
Wyższe możliwości replikacji. Ponieważ urządzenie wiertnicze CNC jest sterowane komputerowo, maszyna CNC realizuje pełną automatyzację i pozwala uniknąć obsługi ręcznej. Dlatego w procesie wiercenia CNC prawie nie ma błędów i jest on mniej podatny na błędy. Szybcy producenci mogą osiągnąć wysoki stopień spójności otworów w całych partiach.
Rodzaje wiertarek CNC
Wiercenie CNC można wykonać przy użyciu kilku typów wiertarek i jak każda inna obrabiarka CNC, każda wiertarka ma swoją charakterystykę i możliwości. Oto typowe maszyny, z których możesz korzystać oraz ich podstawowe i specyficzne zastosowania.
Wiertarka pionowa. Posiada napędzaną przekładnią głowicę wrzeciona zaprojektowaną specjalnie do wiercenia CNC ciężkich, dużych części. Może to być obróbka CNC lub ręczna i wymaga od mechanika podawania przedmiotu obrabianego do narzędzia tnącego.
Wiertarka promieniowa. Ten typ wiertarki CNC wykorzystuje podstawowy mechanizm, który pozycjonuje ruchome wrzeciono na nieruchomym przedmiocie obrabianym. Głowice szlifierskie zapewniają narzędziom tnącym wystarczającą wszechstronność, aby wykonywać różnorodne operacje na częściach o większości rozmiarów i kształtów. Dzięki temu jest bardziej wszechstronna i może wykonywać różnorodne operacje wiertnicze niespotykane w poprzednich typach.
Wiertnica rzędowa. Wiertarki rzędowe mają wiele głowic roboczych (aby uniknąć pomylenia z wrzecionami, w jednej głowicy roboczej może znajdować się wiele wrzecion). Zazwyczaj te głowice robocze znajdują się nad stołem warsztatowym, na którym części są mocowane lub montowane. Może wykonywać wiele następujących po sobie operacji jednocześnie.
Wiertarka wieloosiowa. Posiada wiele wrzecion połączonych z głowicą roboczą, a wszystkie wrzeciona podają obrabiany przedmiot jednocześnie. Takie maszyny są bardzo potrzebne do produkcji części z dużą liczbą otworów blisko siebie. Są to najczęściej spotykane maszyny wśród wielu dostawców usług obróbki CNC i nadają się do produkcji części porowatych.
Mikrowiertarka to obecnie najprecyzyjniejsza wiertarka CNC z małym uchwytem. Mikrowiertarka ma mały uchwyt i wysoką precyzję. Dlatego nadają się do wiercenia elementów wymagających dużych tolerancji i precyzji.
Wiertarka rewolwerowa. Wiertarki rewolwerowe mają wiele głowic roboczych zamontowanych na rewolwerze. Umożliwia szybką wymianę narzędzi skrawających i pozycjonowanie ich na obrabianym przedmiocie. Ten typ wiertarki posiada głowicę rewolwerową z wieloma głowicami roboczymi. Dlatego nadają się do operacji wiercenia wymagających ciągłych zmian położenia narzędzia na przedmiocie obrabianym.
Środki ostrożności i wskazówki dotyczące wiercenia i projektowania CNC
Aby zoptymalizować proces wiercenia CNC, projektanci muszą wziąć pod uwagę takie czynniki, jak powierzchnie wejścia i wyjścia wiertła, prostoliniowość otworu, odstęp wiórów, konstrukcja produktu gwintowanego, kształt otworu i ogólny układ części. Optymalizacja każdego aspektu przyczynia się do ogólnego sukcesu wiercenia CNC oraz poprawia ostateczną jakość i funkcjonalność części.
1. Wybierz odpowiednie wiertło CNC
Wybór odpowiedniego wiertła w oparciu o materiał, strukturę i funkcjonalność może być wyzwaniem i jest częstą przyczyną wad produkowanych otworów. Najlepsze podejście można omówić, konsultując się ze specjalistą ds. wiercenia CNC lub usługodawcą.
2. Wiertło jest ustawione prostopadle do wejścia
Powierzchnia wejścia wiertła powinna być prostopadła do wiertła, co pomaga zapewnić, że otwór znajduje się we właściwym miejscu, jak pokazano na poniższym rysunku.
Powierzchnia wyjściowa wiertła powinna być również prostopadła do osi wiertła, aby uniknąć problemów z pękaniem, gdy wiertło wychodzi z przedmiotu obrabianego, jak pokazano poniżej.
3. Unikaj przerywanego cięcia
Jeśli prostoliniowość gotowego otworu jest szczególnie istotna, najlepiej unikać obróbki przerywanej. Jeżeli wiertło przecina inny otwór po jednej stronie, nastąpi pewne odchylenie. Nawet jeśli prostoliniowość nie jest krytyczna, środek wiertła musi pozostać w materiale przez cały proces cięcia, aby uniknąć skrajnego odkształcenia i możliwego złamania wiertła.
4. Użyj standardowych wierteł
Dolny kształt ślepego otworu powinien mieć kształt wywiercony standardowym wiertłem, jak pokazano na poniższym rysunku. Jeżeli wymagane są otwory z płaskim dnem, dozwolone jest użycie standardowych wierteł (118° lub 140° dla stali nierdzewnej).
5. Unikaj używania głębokich otworów
Unikaj stosowania głębokich otworów (ponad 8-krotność średnicy), ponieważ może to powodować problemy z odprowadzaniem wiórów i możliwe odchylenia od prostoliniowości. Specjalne wiertła dostępne na rynku mogą osiągnąć średnicę 40x, ale ich koszt jest znacznie wyższy; należy ich unikać.
6. Unikaj projektowania części z małymi otworami
Jeżeli zastosowanie części nie wymaga małych wymiarów, należy unikać projektowania części z małymi otworami. Dzieje się tak dlatego, że małe wiertła są bardziej podatne na pękanie. Dla ułatwienia produkcji idealnym minimum jest średnica około 3 mm.
7. Współrzędne kartezjańskie
Użyj współrzędnych prostokątnych zamiast współrzędnych kątowych, aby określić położenie otworów w częściach frezowanych. Dla mechaników ułatwiają i bezpieczniej rozkładają części lub wiercą narzędzia. W przypadku części toczonych środek części jest naturalnym początkiem wymiarów.
8. Posuw i prędkość
Upewnij się, że wiesz, jak zmniejszyć prędkość i posuw, aby utrzymać produktywność. Czynniki te zależą od kształtu cięcia i rodzaju materiału.
9. Usuwanie i łamanie wiórów
Wióry muszą być skutecznie odprowadzane podczas wiercenia CNC i po obróbce. Bardzo ważne jest, aby je kontrolować, ponieważ mogą powodować pewne problemy. Możesz spróbować użyć specjalistycznego wiertła łamającego wióry. Ponadto, jeśli to konieczne, użyj chłodziwa, aby poprawić odprowadzanie ciepła.
Różnica między wierceniem CNC a gwintowaniem
Wiercenie CNC to proces wciskania wiertła w przedmiot obrabiany w celu utworzenia w nim otworu. Gwintowanie CNC to proces tworzenia gwintowanych otworów w przedmiocie obrabianym za pomocą gwintownika w celu utworzenia ciągłego spiralnego grzbietu w przedmiocie obrabianym. Zatem największa różnica między nimi polega na tym, że wiercenie CNC polega na tworzeniu otworów, podczas gdy gwintowanie polega na tworzeniu gwintów w istniejących otworach.
Dodatkowo kolejną ważną różnicą między wierceniem CNC a gwintowaniem jest rodzaj użytego wiertła. Wiercenie CNC zazwyczaj wykorzystuje wiertła kręte, podczas gdy gwintowanie zazwyczaj wykorzystuje wiertła do gwintowania. Wiertła do gwintowników zostały zaprojektowane specjalnie do tworzenia gwintów i dlatego nie nadają się do stosowania w zastosowaniach związanych z wierceniem CNC.
Zastosowanie wiercenia CNC
Wiercenie CNC jest szeroko stosowane. AN-Prototype podsumowuje niektóre typowe zastosowania wiercenia:
Produkcja blachy
Sheet Metal Fabrication nadaje się do wiercenia części, takich jak deski rozdzielcze, silniki itp. w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i budowlanym. Współpracuje z innymi procesami obróbki CNC, takimi jak frezowanie i toczenie.
Produkcja drewna
Wiercenie jest kluczową częścią produkcji drewna. Dzięki tej maszynie producenci drewna mogą cieszyć się automatyzacją, dokładnością, precyzją i wysokimi tolerancjami. Dodatkowo w branży ceniona jest estetyka, którą gwarantuje kunszt wykonania.
Usługi precyzyjnego wiercenia CNC
Ze względu na różne czynniki, takie jak wysokie początkowe koszty inwestycji, błędy operacyjne i konserwacja, zakup wiertnic nie jest opłacalny dla projektantów. Dlatego lepszym rozwiązaniem jest outsourcing do niestandardowego dostawcy usług obróbki CNC. Na AN-Prototyp, oferujemy na żądanie usługi produkcyjne na zamówienie, które mogą pomóc w tworzeniu precyzyjnie obrobionych części, a nie tylko wiercenia CNC. Specjalizujemy się również w innych procesach produkcyjnych, takich jak usługi obróbki CNC, produkcja blach, druk 3D i formowanie wtryskowe, odlewanie próżniowe i inne. Niezależnie od tego, czy Twoje części są złożone i wymagają wiercenia, gwintowania lub innych usług obróbki powierzchni, AN-Prototype spełni Twoje potrzeby dzięki wysokim standardom jakości. Dlatego prześlij swoje pliki CAD już teraz i uzyskaj wysokiej jakości usługi po konkurencyjnych cenach i krótkich terminach dostaw.