CNC graveerimise töötlemine
Joonisel 6-2 on kujutatud seebikarbi sissepritsevormi süvend, mis sisaldab hiinakeelset pöördteksti "Shaanxi University of Science and Technology" ja ingliskeelsete tähtede pöördmustrit "SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY". Kõik tekstimustrid on 0,2 mm sügavused ja ingliskeelsete tähtede joone laius on 1 mm. Selle teksti töötlemisel saab kasutada CNC-graveerimist, lasergraveerimist või keemilist söövitamist. Kuna tööriist mõjutab CNC-graveerimist, on mõnda detaili raske täpselt töödelda. Lasergraveerimine võib selle probleemi lahendada, kuid töötlemisseadmed on kallimad. Lasergraveerimise rakendamine teksti ja mustrite töötlemiseks tänapäevases vormitootmises on muutumas üha laiemaks. Keemilisel söövitamisel on suhteliselt väike töötlemissügavus ja madalamad töötlemiskulud ning seda kasutatakse tänapäevalgi laialdaselt vormide valmistamisel. Siin tutvustame esmalt CNC-graveerimise põhitõdesid.
Teksti CNC-graveerimiseks teostatakse üldjuhul esmalt jämedam töötlus CNC programmi järgi jämedama kaapimisriistaga ja seejärel kasutatakse viimistlemiseks peenemat kaapimistööriista. Seetõttu kasutatakse selle detaili graveerimiseks esmalt töötlemata töötlemiseks 1 mm läbimõõduga ümartööriista ja seejärel lõplikuks viimistluseks 0,1 mm läbimõõduga kuul{3}}otsfreesi.
Arvutite arvjuhtimisega graveerimistehnoloogia (CNC Engraving Machining Technology) on traditsioonilise graveerimistehnoloogia ja kaasaegse arvjuhtimistehnoloogia kombinatsiooni toode. See pärib traditsioonilise graveerimise peened, nõtked ja paindlikud tööomadused, kasutades samal ajal automaatikatehnoloogiat traditsioonilises arvjuhtimistöötluses. CNC-graveerimismasin on täiustatud arvjuhtimisega töötlemisseade, mis ühendab arvuti-disaini (CAD) tehnoloogia, arvuti-tootmise (CAM) tehnoloogia, arvjuhtimise (NC) tehnoloogia ja täppistootmistehnoloogia. CNC-graveerimismasina tööpõhimõte on sama, mis CNC-freespinkidel ja töötluskeskustel, kus arvprogramm juhib tööpingi iga komponendi tööd. Seevastu CNC-graveerimismasinal on järgmised omadused:
① Töödeldud objektid on väikese suurusega, keeruka kujuga ja nõuavad kõrget viimistluskvaliteeti;
② Protsessi funktsioon on väikeste tööriistade kasutamine töötlemiseks;
③ Toodetel on suur mõõtmete täpsus ja hea toote konsistents;
④ Kasutatakse suure-kiire, väikese-etteande ja kiire-seadistustööriistade eemaldamise freesmeetodit.
Pealtnäha on nende kolme erinevused ja tööpinkide konfiguratsiooni erinevused järgmised: töötluskeskuses on tööriistasalv ja pärast töödeldava detaili kinnitamist saab töötlemise korraga lõpule viia mitu tööriista; CNC-graveerimismasinal ja CNC-freesmasinal ei ole tööriistasalve ning tööriist tuleb käsitsi peatada ja asendada pärast iga tööriista töötlemist.
Tööpinkide juhtimissüsteemide erinevused: nende juhtimissüsteemide funktsioonid on sarnased, kuid kuna need on välja töötatud erinevate tootjate poolt, on teatud erinevused juhtimissüsteemide töömeetodites ja spetsiifilistes funktsioonides. Need erinevused ei mängi tööpinkide jõudluse erinevuses otsustavat rolli.
Tööpinkide jõudluse erinevuse määramise võti peitub konkreetsetes üksikasjades: CNC-freespinkide ja töötluskeskuste spindlid on suhteliselt suured ja kiirus on suhteliselt väike. Üldiselt on CNC-freespinkide maksimaalne kiirus allpool20000 p/min, kuid võimsus on suhteliselt suur ja spindli väljundmoment on suhteliselt suur, mis sobib suurema läbimõõduga tööriistadele.
Lisaks on CNC-freespinkide spindli võimsus suur, üldiselt 10–100 kW; CNC-graveerimismasinate spindli võimsus on väike (alla 4 kW) ja maksimaalne kiirus on suur, tavaliselt 15000 kuni 40000 p/min, kuni 100000 p/min. Toitekiirus on kõrge, tavaliselt 400 m/min, ja sellega saab töödelda karastatud terast umbes 60 HRC; see sobib väikeste ja keskmise suurusega -detailide peeneks töötlemiseks.
CNC-graveerimismasinal on suhteliselt suur kiirus ja spindli väljundmoment on suhteliselt väike, mis sobib 0,05–10 mm läbimõõduga tööriistadele. Spindli suure kiiruse ja väikese tööriista suuruse tõttu on töödeldud osad suhteliselt õrnad ja pinnaviimistlus on kõrge. Lisaks on CNC-freespingi ja töötluskeskuse alus suhteliselt suur ning liikuvad osad on vastavalt suured ja rasked. Kiirendus on peale liikumist suhteliselt aeglane, mis sobib pigem suurte toorikute töötlemiseks. CNC-graveerimismasina alus on suhteliselt väike ning liikuvad osad on väikesed ja kerged, mis soodustab kiiret pööramist ja pea muutusi ning keskmine töötlemiskiirus on väikeste toorikute töötlemisel suhteliselt kõrge.
Seetõttu sobib CNC-graveerimismasin väikeste ja keskmise suurusega{0}}tööriistade kasutamiseks, väikeste ja keskmise suurusega toorikute töötlemiseks, detailide peentöötluseks ja kõrge pinnaviimistlusega; CNC freespink ja töötluskeskus sobivad suuremate tööriistade kasutamiseks, suurte toorikute töötlemiseks. Tänu nende väiksemale spindli pöörlemiskiirusele ja suurematele tööriistadele on pinnaviimistlus võrreldes CNC-graveerimismasinaga suhteliselt madal ning väikseid detaile ei töödelda täpselt. Neid olukordi, kus töötlemine on ebatäpne ja viimistlus on suhteliselt halb, võib järeltöötluse vähendamiseks aidata ka CNC-graveerimismasin. CNC-graveerimismasinal, CNC-freesmasinal ja töötluskeskusel on oma tugevad ja nõrgad küljed. Toorikute töötlemiseks, eriti valuvormide töötlemiseks, on need asendamatud mehaanilised tööriistad.
CNC-graveerimismasina kasutusviis on sarnane CNC-tööpinkide omaga ja siinkohal üksikasjalikku tutvustust ei esitata. CNC-graveerimise töötluse mõistmiseks saate vaadata Hiina ülikooli MOOC-i "Mondi valmistamise tehnoloogia" (kursuse number: 0802SUST006) ressursikogu videot "Mold Engraving.mp4" kausta "Case Videos" all.