Nykyaikaisessa koneenkäsittelyssä porakoneet ja CNC-jyrsinkoneet ovat kaksi yleistä ja tärkeää työstökonelaitetta, joilla on merkittäviä eroja toimintojen, rakenteiden ja sovellusskenaarioiden suhteen. Jotta saisit syvemmän ja kattavamman käsityksen näistä kahdesta työstökonetyypistä, CNC-jyrsinkoneiden valmistaja antaa sinulle yksityiskohtaisen selityksen alla.
1. Jäykkä kontrasti
Porakoneiden jäykkyysominaisuudet
Porakone on pääasiassa suunniteltu kestämään suuria pystysuuntaisia voimia ja suhteellisen pieniä sivuttaisvoimia. Tämä johtuu siitä, että porakoneen pääasiallinen työstömenetelmä on poraaminen, ja poranterä poraa käytön aikana pääasiassa pystysuunnassa, jolloin työkappaleeseen kohdistuva voima keskittyy pääasiassa aksiaaliseen suuntaan. Siksi porakoneen rakennetta on vahvistettu pystysuunnassa vakauden varmistamiseksi, tärinän ja poikkeaman vähentämiseksi porausprosessin aikana.
Porakoneiden heikko kyky kestää sivuttaisvoimia rajoittaa kuitenkin myös niiden käyttöä joissakin monimutkaisissa työstötilanteissa. Kun työkappaleelle on tehtävä sivuttaistyöstöä tai kun porausprosessin aikana on merkittävää sivuttaishäiriötä, porakone ei välttämättä pysty varmistamaan työstötarkkuutta ja -vakautta.
CNC-jyrsinkoneiden jäykkyysvaatimukset
Toisin kuin porakoneet, CNC-jyrsinkoneet vaativat hyvän jäykkyyden, koska jyrsintäprosessin aikana syntyvät voimat ovat monimutkaisempia. Jyrsintävoima ei sisällä ainoastaan suuria pystysuuntaisia voimia, vaan sen on kestettävä myös suuria sivuttaisvoimia. Jyrsintäprosessin aikana jyrsimen ja työkappaleen välinen kosketuspinta on suuri, ja työkalu pyörii työskennellessään vaakasuunnassa, jolloin jyrsintävoimat vaikuttavat useisiin suuntiin.
Tällaisten monimutkaisten rasitustilanteiden selviämiseksi CNC-jyrsinkoneiden rakennesuunnittelu on yleensä kestävämpää ja vakaampaa. Konetyökalun keskeiset komponentit, kuten peti, pylväät ja ohjauskiskot, on valmistettu erittäin lujista materiaaleista ja niiden rakenteet on optimoitu yleisen jäykkyyden ja tärinänkestävyyden parantamiseksi. Hyvä jäykkyys mahdollistaa CNC-jyrsinkoneiden tarkkuuden ja samalla suurten leikkausvoimien kestämisen, mikä tekee niistä sopivia erilaisten monimutkaisten muotojen ja tarkkojen osien työstöön.
2. Rakenteelliset erot
Porakoneiden rakenteelliset ominaisuudet
Porakoneen rakenne on suhteellisen yksinkertainen, ja useimmissa tapauksissa se täyttää käsittelyvaatimukset, kunhan saavutetaan pystysuora syöttö. Porakone koostuu yleensä pohjalevystä, pylväästä, karalaatikosta, työpöydästä ja syöttömekanismista.
Porakoneen peruskomponentti on alusta, jota käytetään muiden komponenttien tukemiseen ja asentamiseen. Pylväs on kiinnitetty alustaan tukemaan pääakselilaatikkoa. Karalaatikko on varustettu karalla ja säädettävällä nopeusmekanismilla, jota käytetään poranterän pyörimisen ohjaamiseen. Työpöytää käytetään työkappaleiden asettamiseen, ja sitä voidaan helposti säätää ja sijoittaa. Syöttömekanismi vastaa poranterän aksiaalisen syöttöliikkeen ohjaamisesta poraussyvyyden hallinnan saavuttamiseksi.
Porakoneiden suhteellisen yksinkertaisen prosessointimenetelmän vuoksi niiden rakenne on suhteellisen yksinkertainen ja kustannukset suhteellisen alhaiset. Mutta tämä yksinkertainen rakenne rajoittaa myös porakoneen toimivuutta ja prosessointialuetta.
CNC-jyrsinkoneiden rakenteellinen koostumus
CNC-jyrsinkoneiden rakenne on paljon monimutkaisempi. Niiden ei tarvitse ainoastaan saavuttaa pystysuuntaista syöttöä, vaan mikä tärkeämpää, niillä on oltava myös vaakasuuntaiset pitkittäis- ja poikittaissyöttötoiminnot. CNC-jyrsinkoneet koostuvat yleensä osista, kuten sängystä, pylväästä, työpöydästä, satulasta, karalaatikosta, CNC-järjestelmästä, syöttöjärjestelmästä jne.
Alusta ja pylväs tarjoavat työstökoneelle vakaan tukirakenteen. Työpöytä voi liikkua vaakasuunnassa sivuttaissyötön aikaansaamiseksi. Satula on asennettu pylvääseen ja voi liikuttaa karalaatikkoa pystysuunnassa, jolloin saavutetaan pitkittäissyöttö. Karalaatikko on varustettu tehokkailla karoilla ja tarkoilla muuttuvanopeuksisilla voimansiirtolaitteilla, jotka täyttävät erilaisten käsittelytekniikoiden vaatimukset.
CNC-järjestelmä on CNC-jyrsinkoneen ydinosa, joka vastaa ohjelmointiohjeiden vastaanottamisesta ja niiden muuntamisesta liikkeenohjaussignaaleiksi työstökoneen jokaiselle akselille, mikä mahdollistaa tarkat työstötoiminnot. Syöttöjärjestelmä muuntaa CNC-järjestelmän ohjeet työpöydän ja satulan todellisiksi liikkeiksi komponenttien, kuten moottoreiden ja ruuvien, avulla, mikä varmistaa työstötarkkuuden ja pinnanlaadun.
3. Käsittelytoiminto
Porakoneen käsittelykapasiteetti
Porakone on pääasiassa laite, joka käyttää poranterää työkappaleiden poraamiseen ja työstämiseen. Normaalioloissa poranterän pyöriminen on pääliike, kun taas porakoneen aksiaalinen liike on syöttöliike. Porakoneet voivat suorittaa läpireikiä, pohjareikiä ja muita työstöoperaatioita työkappaleille, ja ne voivat täyttää erilaiset aukko- ja tarkkuusvaatimukset vaihtamalla poranteriä eri halkaisijoihin ja tyyppeihin.
Lisäksi porakoneella voidaan suorittaa joitakin yksinkertaisia poraus- ja kierteitystöitä. Rakenteellisten ja toiminnallisten rajoitustensa vuoksi porakoneet eivät kuitenkaan pysty suorittamaan monimutkaisia muotoja työkappaleiden pinnalla, kuten tasopinnoilla, urissa, hammaspyörissä jne.
CNC-jyrsinkoneiden työstövalikoima
CNC-jyrsinkoneilla on laajempi valikoima prosessointiominaisuuksia. Ne voivat käyttää jyrsimiä työkappaleiden tasaisten pintojen sekä monimutkaisten muotojen, kuten urien ja hammaspyörien, työstämiseen. Lisäksi CNC-jyrsinkoneet voivat käsitellä myös monimutkaisia profiileja, kuten kaarevia pintoja ja epäsäännöllisiä pintoja, käyttämällä erityisiä leikkaustyökaluja ja ohjelmointimenetelmiä.
Verrattuna porakoneisiin, CNC-jyrsinkoneilla on korkeampi työstötehokkuus, suurempi nopeus ja ne voivat saavuttaa paremman työstötarkkuuden ja pinnanlaadun. Tämän vuoksi CNC-jyrsinkoneita käytetään laajalti esimerkiksi muotinvalmistuksessa, ilmailu- ja avaruustekniikassa sekä autoteollisuuden komponenttien valmistuksessa.
4. Työkalut ja kalusteet
Työkalut ja kalusteet porakoneille
Porakoneen pääasiallinen työkalu on poranterä, jonka muoto ja koko valitaan työstövaatimusten mukaan. Porausprosessissa käytetään yleensä yksinkertaisia kiinnittimiä, kuten pihtejä, V-paloja jne., työkappaleen sijoittamiseen ja kiinnittämiseen. Koska porakoneen käsittelemä voima keskittyy pääasiassa aksiaaliseen suuntaan, kiinnittimen rakenne on suhteellisen yksinkertainen, mikä varmistaa pääasiassa sen, että työkappale ei liiku tai pyöri porausprosessin aikana.
CNC-jyrsinkoneiden työkalut ja kalusteet
CNC-jyrsinkoneissa käytetään erityyppisiä leikkaustyökaluja, kuten kuulapääjyrsimiä, varsijyrsimiä, tasojyrsimiä jne. yleisten jyrsinterien lisäksi. Erilaiset leikkaustyökalut sopivat erilaisiin työstötekniikoihin ja muotovaatimuksiin. CNC-jyrsinnässä kiinnittimien suunnitteluvaatimukset ovat korkeammat, ja on otettava huomioon tekijät, kuten leikkausvoiman jakautuminen, työkappaleen paikannustarkkuus ja puristusvoiman suuruus, jotta työkappale ei siirry tai muuta muotoaan työstöprosessin aikana.
Koneistuksen tehokkuuden ja tarkkuuden parantamiseksi CNC-jyrsinkoneet käyttävät yleensä erikoistuneita kiinnittimiä ja kiinnittimiä, kuten yhdistelmäkiinnikkeitä, hydraulisia kiinnittimiä jne. Samalla CNC-jyrsinkoneet voivat myös saavuttaa nopean vaihdon eri leikkaustyökalujen välillä käyttämällä automaattisia työkalunvaihtolaitteita, mikä parantaa entisestään käsittelyn joustavuutta ja tehokkuutta.
5. Ohjelmointi ja toiminnot
Porakoneiden ohjelmointi ja käyttö
Porakoneen ohjelmointi on suhteellisen yksinkertaista, ja yleensä se vaatii vain parametrien, kuten poraussyvyyden, nopeuden ja syöttönopeuden, asettamisen. Käyttäjät voivat suorittaa työstöprosessin manuaalisesti käyttämällä työstökoneen kahvaa tai painiketta, ja ohjelmointiin ja ohjaukseen voi käyttää myös yksinkertaista CNC-järjestelmää.
Porakoneiden suhteellisen yksinkertaisen prosessointitekniikan ansiosta käyttö on suhteellisen helppoa ja käyttäjien tekniset vaatimukset ovat suhteellisen alhaiset. Tämä kuitenkin rajoittaa myös porakoneiden käyttöä monimutkaisten osien prosessoinnissa.
CNC-jyrsinkoneiden ohjelmointi ja käyttö
CNC-jyrsinkoneiden ohjelmointi on paljon monimutkaisempaa ja vaatii ammattimaisten ohjelmointiohjelmistojen, kuten MasterCAMin, UG:n jne., käyttöä työstöohjelmien luomiseksi osien piirustusten ja työstövaatimusten perusteella. Ohjelmointiprosessin aikana on otettava huomioon monia tekijöitä, kuten työkalun rata, leikkausparametrit ja prosessijärjestys, työstötarkkuuden ja -tehokkuuden varmistamiseksi.
Käytön osalta CNC-jyrsinkoneet on yleensä varustettu kosketusnäytöillä tai käyttöpaneeleilla. Käyttäjän on tunnettava CNC-järjestelmän käyttöliittymä ja toiminnot, kyettävä syöttämään ohjeita ja parametreja tarkasti sekä valvomaan tilaa työstöprosessin aikana. CNC-jyrsinkoneiden monimutkaisen prosessointitekniikan vuoksi käyttäjien tekniselle tasolle ja ammattitaidolle on suuri kysyntä, minkä hallitsemiseksi tarvitaan erikoiskoulutusta ja harjoittelua.
6, Sovelluskenttä
Porakoneiden käyttöskenaariot
Yksinkertaisen rakenteensa, edullisuutensa ja kätevän käyttönsä ansiosta porakoneita käytetään laajalti pienissä mekaanisissa työpajoissa, huoltopajoissa ja yksittäisissä käsittelylaitoksissa. Sitä käytetään pääasiassa yksinkertaisten rakenteiden ja alhaisen tarkkuuden vaatimusten omaavien osien, kuten reikätyyppisten osien, liitososien jne., työstämiseen.
Joissakin massatuotantoyrityksissä porakoneita voidaan käyttää myös yksinkertaisten prosessien, kuten reikien poraamisen levymetalliin, käsittelyyn. Tarkkojen ja monimutkaisten muotoisten osien työstöön porakoneet eivät kuitenkaan pysty täyttämään vaatimuksia.
CNC-jyrsinkoneiden soveltamisala
CNC-jyrsinkoneita on käytetty laajalti esimerkiksi muotinvalmistuksessa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuuden komponenteissa, elektroniikkalaitteissa jne. niiden etuna on korkea työstötarkkuus, korkea hyötysuhde ja tehokkaat toiminnot. Niitä voidaan käyttää erilaisten monimutkaisten muotoisten muottien, tarkkuusosien, laatikko-osien jne. käsittelyyn, ja ne voivat vastata nykyaikaisen valmistuksen tarpeisiin korkean tarkkuuden ja tehokkaan käsittelyn suhteen.
Erityisesti joillakin huippuluokan valmistusteollisuudella CNC-jyrsinkoneista on tullut välttämättömiä avainlaitteita, joilla on tärkeä rooli tuotteiden laadun parantamisessa, tuotantosyklien lyhentämisessä ja kustannusten alentamisessa.
7. Koneistusesimerkkien vertailu
Jotta porakoneiden ja CNC-jyrsinkoneiden työstövaikutusten eroja voitaisiin havainnollistaa intuitiivisemmin, vertaillaan alla kahta erityistä työstöesimerkkiä.
Esimerkki 1: Yksinkertaisen aukkolevyn työstö
Porakoneen käsittely: Kiinnitä ensin työkappale työpöydälle, valitse sopiva poranterä, säädä poraussyvyys ja syöttönopeus ja käynnistä sitten porakone porausprosessia varten. Koska porakoneet voivat suorittaa vain pystysuoraa porausta, reiän paikan tarkkuuden ja pinnanlaadun vaatimukset eivät ole korkeat, ja käsittelytehokkuus on suhteellisen alhainen.
CNC-jyrsinkoneen työstö: Kun käytetään CNC-jyrsinkonetta työstöön, ensimmäinen vaihe on mallintaa osat 3D-muodossa ja luoda työstöohjelma työstöprosessin vaatimusten mukaisesti. Sitten työkappale asennetaan tarkoitukseen varattuun kiinnikkeeseen, syötetään työstöohjelma CNC-järjestelmän kautta ja käynnistetään työstökone työstöä varten. CNC-jyrsinkoneet voivat ohjelmoinnin avulla työstää useita reikiä samanaikaisesti ja varmistaa reikien sijaintitarkkuuden ja pinnanlaadun, mikä parantaa huomattavasti työstötehokkuutta.
Esimerkki 2: Monimutkaisen muottiosan työstäminen
Porakoneen käsittely: Tällaisten monimutkaisten muottiosien käsittelytehtäviä ei juurikaan voida suorittaa porakoneilla. Jopa erikoismenetelmillä työstettäessä on vaikea varmistaa työstötarkkuutta ja pinnanlaatua.
CNC-jyrsinkoneen työstö: CNC-jyrsinkoneiden tehokkaiden toimintojen avulla on mahdollista ensin suorittaa karkea työstö muottiosille, poistaa suurin osa ylimääräisestä kappaleesta ja sitten suorittaa puolitarkkuus- ja täsmätyöstö, jolloin saadaan lopulta erittäin tarkkoja ja laadukkaita muottiosia. Työstöprosessin aikana voidaan käyttää erityyppisiä työkaluja ja leikkausparametreja voidaan optimoida työstötehokkuuden ja pinnanlaadun parantamiseksi.
Vertaamalla kahta edellä mainittua esimerkkiä voidaan nähdä, että porakoneet soveltuvat joidenkin yksinkertaisten reikien työstöön, kun taas CNC-jyrsinkoneet pystyvät käsittelemään erilaisia monimutkaisia muotoja ja erittäin tarkkoja osia.
8. Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että porakoneiden ja CNC-jyrsinkoneiden välillä on merkittäviä eroja jäykkyyden, rakenteen, prosessointitoimintojen, työkalujen kiinnitysten, ohjelmointitoimintojen ja sovellusalueiden suhteen. Porakoneella on yksinkertainen rakenne ja edullinen hinta, ja se soveltuu yksinkertaiseen poraus- ja reikien suurennusprosessiin; CNC-jyrsinkoneilla on korkea tarkkuus, korkea hyötysuhde ja monitoimisuus, jotka voivat vastata nykyaikaisen valmistuksen tarpeisiin monimutkaisten osien prosessoinnissa.
Todellisessa tuotannossa porakoneet tai CNC-jyrsinkoneet tulisi valita kohtuullisesti tiettyjen käsittelytehtävien ja -vaatimusten perusteella parhaan käsittelyvaikutuksen ja taloudellisen hyödyn saavuttamiseksi. Samaan aikaan teknologian jatkuvan kehityksen ja valmistusteollisuuden kehityksen myötä porakoneet ja CNC-jyrsinkoneet paranevat ja täydellistyvät jatkuvasti, mikä tarjoaa vahvemman teknisen tuen koneenkäsittelyteollisuuden kehitykselle.