ציר עיבוד CNC

ציר עיבוד CNC הוא אחד מהצירים הרבים שמכונת בקרה נומרית ממוחשבת יכולה לעבוד עליהם.

להבנה טובה יותר, זכור שמכונת CNC מבצעת פעולות חיתוך שונות על חומר עבודה בהתבסס על התוכנית שנוצרה לייצור יצירה כזו. ההנחיות הניתנות על ידי התוכנית כוללות בדרך כלל:

• סוג הפעולה (כִּרסוּם, חֲרִיטָה, קידוח וכו')
• בחירת כלי
• תנועות או מסלול לביצוע על מנת להגיע לתוצאות הרצויות

לכן, יש צורך בהתייחסות לנקודה האחרונה לעיל וכאן ציר עיבוד ה-CNC הופך להיות רלוונטי. רוב המכונות נעות לאורך 3 הצירים של מישור XYZ (אנכי, אופקי ועומק) שזו הדרך הברורה ביותר למקם את הכלי לפעולות פשוטות. עם זאת, פעולות מסוימות דורשות תנועה מורכבת יותר, כמו סיבוב סביב ציר X וסיבוב סביב ציר Y שמציג ציר מספר 4 וציר מספר 5 בהתאמה.

ברור שככל שמכונת ה-CNC יכולה להשתמש ביותר צירים, כך היא יכולה להשיג יותר. זה קובע את סוג העבודה, כמות הפירוט והמיקומים שניתן לעבד.

נכון לעכשיו, מכונות ה-CNC החדשניות והחזקות ביותר כוללות 6 ואפילו 7 צירים עליהם נדון כאן להלן.

עיבוד CNC 4 צירים

כפי שהוזכר לעיל, עיבוד CNC בעל 4 צירים כולל סיבוב סביב ציר ה-X, וציר נוסף זה ידוע כציר A.

זה הופך את עיבוד CNC בעל 4 צירים לפתרון טוב כאשר נדרשות פעולות לאורך קשת או על פני השטח של חתיכה גלילית. כמו כן, עיבוד CNC 4 צירים מאפשר לרוב לחומר להסתובב תוך כדי פעולה, מה שמאפשר לעבוד כמכונת כרסום ומחרטה בו זמנית.

עיבוד CNC 4 צירים יכול להתרחש באחד משני מצבים. מצבים אלו הם:

• הוספה לאינדקס: הפעולה מתרחשת כאשר תנועת הסיבוב בציר הרביעי נעצרת ומאובטחת על ידי מערכת הבלימה של המכונה. זה מיושם בדרך כלל עבור גלגלי שיניים וחלקים דומים, שבהם נדרשת אותה פעולה לאורך קשת או גליל עם דיוק גבוה.
• רָצִיף: הפעולה מתרחשת בזמן שהיצירה נמצאת בתנועה סיבובית מתמדת. זה שימושי יותר עבור תכונות המכסות את כל פני הצילינדר, כגון אונות גל זיזים.

מלבד האפשרות לכסות את הסיבוב על ציר X, עיבוד CNC 4 צירים מספק יתרונות חשובים כמו מהירות תהליך והגדרה מופחתת, מה שמביא בתורו לפרודוקטיביות ורווחיות גבוהות יותר.

עיבוד CNC 5 צירים

בדומה לעיבוד CNC בעל 4 צירים, ה עיבוד CNC 5 צירים מציג תנועה סיבובית חדשה ליכולות המכונה. במקרה זה, הסיבוב מתרחש סביב ציר ה-Y, כפי שתואר קודם.

הציר החדש שנוסף מכונה בדרך כלל ציר B, ויחד עם שאר 4 הצירים, הוא מאפשר את האפשרות להשיג גיאומטריות מורכבות עוד יותר עם תכונות שלא ניתן יהיה לייצר באמצעות משאבי עיבוד ידני.

עבור עיבוד CNC 5 צירים ניתן למצוא שלושה סוגי מכונות. הם מסווגים בהתאם לסידור הצירים הסיבוביים. אלו שלושת הסוגים:

1. ראש-ראש: סוג זה של מכונת CNC בעלת 5 צירים כוללת את שני צירי הסיבוב בראש המחזיק את הכלי. לכן, הפעולות מתרחשות בזמן שהחתיכה מקובעת על השולחן והכלי נע ומסתובב לאורך 5 הצירים.
2. ראש שולחן: כפי שהשם מרמז, צירי הסיבוב מפוזרים, אחד בראש והשני בטבלה. לסוג זה יש בדרך כלל יתרון בכך שהוא מאפשר סיבוב של חומר העבודה על השולחן ללא גבולות.
3. טבלה-טבלה: ברור ששני צירי הסיבוב נמצאים בטבלה. זה לא הסידור הנפוץ ביותר, ובדרך כלל הוא מוגבל לקבוצה קטנה של יישומים.

5 יתרונות שמספקים עיבוד CNC בעל 5 צירים שניתן להדגיש הם:

• הגדרה מופחתת
• דיוק סיבוב גבוה
• אפשרות לגיאומטריות מורכבות
• הסרת חומרים מהירה
• גימור משטח איכותי

עיבוד CNC 6 צירים

כפי שאתה יכול לדמיין עכשיו, עיבוד CNC 6 צירים אומר שיש ציר חדש נוסף בתהליך הייצור הזה. וכן, זה עוד ציר סיבובי.

הפעם, הסיבוב מתווסף סביב ציר Z, ומשמעות הדבר היא עלייה משמעותית במהירות התהליך בהשוואה לעיבוד CNC של 5 צירים. כמה מומחים טוענים שעיבוד CNC בעל 6 צירים יכול להפחית את זמני החיתוך ב-75%.

יתרה מכך, מכונות CNC גדולות 6 צירים מקלות מאוד על עיבוד חלקי עבודה גדולים בצורה חלקה ובדיוק גבוה, וזו הסיבה שעיבוד CNC 6 צירים הוא הפתרון המועדף לייצור בלוקי מנוע וטורבינות, למשל.

בנוסף לנקודה הקודמת, יש מכונות CNC חדשניות בעלות 6 צירים המגיעות עם צריח אחד או יותר ואפשרות לבצע אוטומציה של שינויי הכלים.

אז מי ידאג לסוגי העיבוד הקודמים אם זה נשמע כל כך מושלם? ובכן, יש חסרון מעיבוד CNC בעל 6 צירים, הוא יקר מאוד. רמת המורכבות הופכת את המכונות הללו ליוקרות עבור סדנאות עם דרישות עבודה פשוטות, וזו הסיבה שעיבוד 6 צירים CNC משמש רק במגזרים תובעניים כמו תעשיית התעופה והחלל שיכולים להצדיק את ההוצאות.

עיבוד CNC 7 צירים

למרות שכבר ראינו שעיבוד CNC 6 צירים הוא תצורה מורכבת מאוד לייצור, ושהיא בדרך כלל מוגבלת לתעשיות שיכולות להצדיק את העלות, עדיין יש לנו עוד שלב במורכבות עיבוד CNC, עיבוד CNC 7 צירים.

עד כה, דיברנו על 6 צירים, 3 צירים לינאריים ו-3 צירים סיבוביים שהם:

• ציר X (תנועה אנכית)
• ציר Y (תנועה אופקית)
• ציר Z (תנועת עומק)
• ציר A (מסובב סביב ציר X)
• ציר B (מסובב סביב ציר Y)
• ציר C (מסובב סביב ציר Z)

עבור עיבוד CNC 7 צירים אנו מוסיפים אחד חדש, הנקרא ציר E. ציר חדש זה מאפשר את החופש להזיז את זרוע המכונה בתנועת פיתול.

היתרונות העיקריים של עיבוד CNC בעל 7 צירים כוללים:

• יעילות גבוהה
• אפשרות להשיג אפילו את הגיאומטריות המורכבות והמפורטות ביותר
• אין צורך בעיבוד לאחר
• מהירויות התהליך הגבוהות ביותר

עם זאת, יש גם כמה מגבלות. והגדול שבהם הוא שהוא אפילו יקר יותר. שוב, זה אומר שהוא משמש רק עבור יישומים שמצדיקים את העלות הגבוהה.

מכשור רפואי לעיבוד CNC

מכשור רפואי לעיבוד CNC מצריך דיוק גבוה מאוד ועבודה עם חומרים מיוחדים, כולל אלו הנקראים חומרים ביו-תואמים. זה חשוב כדי לעמוד בתקנים התובעניים ביותר, כמו אלה שנקבעו על ידי מינהל המזון והתרופות או ה-FDA בארצות הברית של אמריקה.

מכשירים רפואיים נפוצים המיוצרים על ידי עיבוד CNC כוללים בין היתר:

• כלים כירורגיים
• ירך וסוגים אחרים של שתלים
• ניטור רכיבי התקנים
• מכשירים אורטופדיים
• סטנטים
• צנתרים

בשל רמת הדיוק הנדרשת, עיבוד 5 צירים, 6 צירים ועיבוד 7 צירים נפוצים במגזר זה.

עם זאת, בשל ההתפתחויות האחרונות והדרישות הרפואיות, כלים כירורגיים וסוגים אחרים של מכשירים המשמשים בתהליכים כירורגיים חייבים להיות קטנים מאוד, לפעמים לרמות מיקרוסקופיות ועם סובלנות מאוד הדוקה כדי להפוך את הניתוחים למינימליים פולשניים ככל האפשר.

דוגמאות נפוצות לדרישות מיקרוסקופיות אלו הן:

• לוחות ניתוח הניתנים להשתלה
• ברגים כירורגיים ועצם
• מקדחים וחולצים

כדי להשיג דרישות אלה, יש צורך להשתמש בפתרון עיבוד CNC מיוחד. כאן הופכים עיבוד בורג CNC Swiss ואפשרויות דומות לרלוונטיות, מכיוון שהם יכולים להשיג עיבוד מיקרו עם סובלנות הדוקה עד לטווח של 0.0125 מ"מ (0.0005 אינץ').

עיבוד בורג שוויצרי CNC

הדבר הראשון שצריך להזכיר לגבי עיבוד בורג CNC Swiss הוא שהמכונה ידועה גם בתור מחרטה שוויצרית, כלומר היא סוג של מחרטה. ההבדל העיקרי למחרטות רגילות הוא שעיבוד בורג CNC Swiss מסוגל לייצר חלקים קטנים מאוד עם רמת פירוט גבוהה וגיאומטריות מורכבות.

למרות שעיבוד בורג CNC Swiss אינו מוגבל לייצור ברגים, זה לוקח את השם מהעובדה שיצרני שענים שוויצרים יצרו את המכונות הללו כדי לייצר ברגים קטנים ומדויקים מאוד עבור השעונים שלהם.

עיבוד בורג שוויצרי CNC עובד על ידי החזקת חומר העבודה וסיבובו (כמו מחרטה) בזמן שכלים שונים מעבדים אותו מזוויות שונות, אם כי ייתכן שסיבוב כזה אינו נחוץ עבור הכלים לבצע את העבודה.

הבדל נוסף עם המחרטה הרגילה הוא שמחרטות שוויצריות מסוגלות להזיז את חומר העבודה בציר Z, כך שהכלים יכולים להישאר באותו מיקום במקום לנוע לאורך היצירה.

היתרונות העיקריים שמספקים עיבוד בורג שוויצרי CNC הם:

• יעילות מירבית
• רמות הדיוק הגבוהות ביותר
• סובלנות הדוקה ביותר האפשרית, בטווח של 0.0002 עד 0.0005 אינץ'
• פעולה רציפה לאחר ההגדרה. אפילו פעולה 24/7 לריצות גדולות

יישומים נפוצים כוללים:

• תעשיית הרכב
• רכיבי IT
• חקלאות חלקים קטנים
• רכיבים אלקטרוניים
• תעשייה אווירית
• מכשירים רפואיים

עיבוד CNC זכוכית

ישנם חותכי זכוכית פשוטים שעוזרים לכם לקבל חיתוכים נקיים כאשר הגיאומטריות פשוטות. עם זאת, ישנם כמה יישומים הדורשים חיתוך זכוכית בגיאומטריות מורכבות ואלו הם אלה המשתמשים בעיבוד CNC מזכוכית.

לדוגמה, זכוכית וחומרים מיוחדים אחרים משמשים בדרך כלל ברכיבים אופטיים בעלי גיאומטריות מורכבות. זוהי תעשייה שבהחלט מרוויחה משימוש בעיבוד CNC מזכוכית.

עיבוד CNC מזכוכית מאפשרת את האפשרות להגיע לתוצאות הרצויות מבלי לשבור לחלוטין את הזכוכית. גיאומטריות נפוצות שניתן להשיג כוללות:

• קידוחים מיוחדים
• שוליים
• Chamfers
• שלבים
• חריצים

מלבד דיוק וחזרה גבוהים, עיבוד CNC מזכוכית מספק את היתרונות הבאים:

• גיאומטריות מורכבות אפשריות
• דרישות הפיקוח מצטמצמות
• פעולה רציפה
• מהירות תהליך גבוהה

שוב, המגבלה היחידה שניתן למצוא עבור עיבוד CNC זכוכית היא העלות. למשל, אולי לא שווה את ההשקעה לייצר עדשות כדוריות פשוטות, אבל זה בהחלט יעשה את החתך כשמדובר ברכיבים מורכבים יותר הדורשים דיוק גבוה וסובלנות הדוקה.

מלבד תעשיית האופטיקה, תעשיות אחרות הנהנות מעיבוד CNC מזכוכית כוללות:

• הגנה וחלל
• ביוטכנולוגיה
• מוֹלִיך לְמֶחֱצָה
• מכשירים רפואיים

עיבוד CNC תעופה וחלל

עיבוד CNC תעופה וחלל מאפשר עמידה בסטנדרטים הגבוהים ביותר שנמצאים בתעשייה זו. נדרשים גם חומרים מיוחדים וגם סובלנות הדוקה מאוד כדי לוודא שהרכיבים לא ייכשלו בזמן טיסה, כך שתהליך ייצור סטנדרטי אינו יכול לעמוד בדרישות התובעניות הללו.

חשוב להדגיש כי עיבוד CNC תעופה וחלל התפתח לפתרון מתקדם מאוד להפחתת ואף ביטול הסיכון לטעות אנוש תוך ייצור רכיבים בעלי דיוק גבוה עבור תעשייה זו, שבה פגם פשוט עלול לגרום לאסון

חומרים נפוצים המעובדים על ידי עיבוד CNC תעופה וחלל הם:

• מתכות קלות משקל כגון אלומיניום ונירוסטה
• פלסטיק בעל ביצועים גבוהים
• חומרים מרוכבים שונים

עיבוד CNC תעופה וחלל מסוגל להתמודד עם חומרים אלו, כולל כאשר החומר קשה לעיבוד באופן טבעי או שהיישום דורש תכונות כגון קירות דקים או משטחים בעלי גיאומטריות הנוטים לעיוותים.

היתרונות העיקריים שמקבלים תעשיית התעופה והחלל כוללים:

• רכיבים עם חומרים איכותיים וגימור משטח מעולה
• ניתן לייצר עיצובים מותאמים אישית
• מהירות ייצור מוגברת
• רמות דיוק גבוהות
• יכולת חזרה מוגברת

רכיבים נפוצים המיוצרים על ידי עיבוד CNC תעופה וחלל כוללים:

• מנוע מטוס
• סעפות הידראוליות
• שידורים
• גופי דלק
• ציוד נחיתה
• מחברים חשמליים
• דיור

עיבוד פלסטיק CNC

ידוע היטב שפלסטיק הפך לחומר פופולרי מאוד ביישומים שונים. כתוצאה מכך, פותחו תהליכי ייצור שונים לשימוש בחומר זה, ואחד מהם הוא עיבוד פלסטיק CNC.

עיבוד פלסטיק CNC הוא הפתרון המומלץ כאשר קשה ליצור את רכיב הפלסטיק באופן ישיר או נדרשות תכונות מורכבות ברמת דיוק גבוהה.

היבט חשוב נוסף של עיבוד פלסטיק CNC הוא שהוא משיג גימורי משטח איכותיים דמויי מראה שאינם אפשריים בתהליכי ייצור פלסטיק אחרים.

עם זאת, ישנם כמה דברים שיש לקחת בחשבון בעת ביצוע עיבוד פלסטיק CNC על מנת להגיע לתוצאות הרצויות. הנה כמה:

• כלי חיתוך: כלי קרביד מומלצים בדרך כלל, אם כי גם פלדה במהירות גבוהה יכולה לעשות את העבודה.
• פרמטרי חיתוך: חשוב לשמור על תנועה של הכלי כדי למנוע נמס של שבבים על החתיכה או הכלי, לכן ההזנות הן בדרך כלל גדולות וסיבוב המהירות צריך להיות גבוה.
• הגדרת חלק: הימנע מלחץ גבוה כדי להחזיק את החלק מכיוון שהוא עלול להישבר בתהליך. מומלץ ריפוד מסוים.