В процессе резки металла с ЧПУ используются станки с компьютерным управлением для резки и придания металлу нужной формы. Существует множество областей применения процесса резки металла, каждая из которых имеет свои специфические требования. Мы объясним вам определения и процессы, а также поможем выбрать один из них.
Что такое резка металла с ЧПУ?
Резка металла с ЧПУ — это процесс, в котором используется компьютерное числовое управление (ЧПУ) для резки дополнительных материалов на металле и последующего создания желаемых геометрических форм. В этом процессе используется программа и коды для управления движениями режущего инструмента, что снижает вовлеченность человека и повышает точность.
Процессы и их работа
Процессы резки металла можно разделить на две основные группы: механические и абразивные. В механических процессах используется режущий инструмент или сила, чтобы вырезать частичный материал из металла. В предыдущих статьях мы представили более подробное описание, а в следующей статье мы расскажем о нескольких основных абразивных процессах:
Лазерная резка с ЧПУ
Лазер — это термический производственный процесс. В нем используется сфокусированный лазерный луч для резки металлического материала. Мощный лазерный луч расплавляет или испаряет металлические материалы, а компьютерная программа направляет траекторию движения лазера.
Лазерная резка с ЧПУ в основном используется для раскроя листового металла. Толщина металла может достигать 25 мм. Она находит широкое применение в различных отраслях промышленности: например, автомобильные компании используют ее для производства кузовных панелей, а производители медицинского оборудования — для изготовления хирургических инструментов.
Гидроабразивная резка
Гидроабразивная резка — это холодный процесс, в котором вода под высоким давлением используется в качестве режущего инструмента для частичного удаления материала с металлических заготовок. С помощью насоса высокого давления создается поток воды, в котором смешиваются абразивные частицы и вода, используемая для резки металла. Она бесконтактна и может выполнять линейные, нелинейные и внутренние разрезы в заготовке.
Плазменная резка
Плазменная резка использует электропроводящий газ для резки металлов. Тепло, выделяемое высокотемпературной плазменной дугой, расплавляет металл в вырезе заготовки и удаляет расплавленный металл под действием высокоскоростной плазмы.
Плазменная резка используется в основном для резки металлов с электропроводностью.
Электроэрозионная резка проволоки
Проволочная электроэрозионная обработка (EDM) использует электрические разряды для резки металлов. В ней используется тонкая проволока для создания электрических искр; эти искры разъедают металл и превращают его в нужную форму. В процессе резки металл погружается в диэлектрическую жидкость.
| Критерии | Лазерная резка | Гидроабразивная резка | Плазменная резка | Электроэрозионная резка проволоки |
| Режущий инструмент | Лазерный луч | Гидроабразивная струя с абразивом | Ионизированный газ | Электрически заряженный провод |
| Материалы | Металлы, пластмассы, дерево | Металлы, стекло | Металлы | Металлы |
| Макс. толщина материала | 25mm | 100mm | 30mm | 300mm |
| Скорость резки | Высокий | Умеренный | Высокий | Низкий |
Другие процессы
Другие процессы резки металла включают фрезерование с ЧПУ, токарную обработку с ЧПУ, ножницы, штамповку, сверление и многое другое. В основном это механические технологии, использующие острые режущие инструменты для резки металла.
Как выбрать процесс резки металла с ЧПУ
Выше мы рассмотрели по меньшей мере четыре различных типа процессов резки металла с ЧПУ; если вы не новичок в области обработки с ЧПУ, то, возможно, вы уже узнали о множестве других процессов резки металла. Возможно, вы задаетесь вопросом, как выбрать лучший процесс резки для ваших металлических деталей. Давайте рассмотрим 2 ключевых момента, о которых вы должны знать, прежде чем принимать решение.
Характеристики материала. Каждый процесс резки имеет определенные ограничения. Лазерная резка в основном подходит для металлических листов толщиной до 30 мм, и она менее эффективна для металлов с высокой отражающей способностью, таких как медь и алюминий. Аналогично, плазменная резка и электроэрозионная обработка проволокой подходят в основном для металлов, обладающих электропроводностью. Гидроабразивная резка способна резать самые разные металлы, хотя качество поверхности в результате получается более грубым по сравнению с другими методами.
Требования к точности. Лазерная резка позволяет достичь допуска ±0,01 мм, однако точность лазерной резки снижается при резке тяжелых металлов (толщиной более 25 мм). Плазменная резка имеет допуск ±0,2 мм, она менее точна, чем другие методы, и не рекомендуется для изделий, требующих высокой точности. Точность проволочной электроэрозионной резки может регулироваться до допуска ±0,05 мм или даже более точно, однако при этом снижается скорость резки. Диапазон допусков для гидроабразивной резки обычно составляет от ±0,1 мм до ±0,2 мм, но качество среза кромки сравнительно хуже.
Среди других факторов, которые следует учитывать, — бюджет, требования к инструментам, сроки поставки и многое другое.
Новые тенденции в области резки металла с ЧПУ
Индустрия 4.0 и промышленный интернет вещей (IIoT) совершают революцию в производственном секторе благодаря внедрению взаимосвязанного оборудования и минимизации вмешательства человека. Станки с ЧПУ выходят на передовые позиции в производстве, поскольку такие достижения в области технологий, как искусственный интеллект и машинное обучение, позволяют машинам эффективно взаимодействовать и понимать процессы. Благодаря использованию датчиков и сбору данных в режиме реального времени появляются инициативы по упреждающему техническому обслуживанию, что приводит к повышению безопасности, сокращению расходов и повышению удовлетворенности клиентов. Промышленный Интернет вещей (IIoT) способствует беспрепятственному обмену данными между производителями оригинального оборудования (OEM).
Производители уделяют все больше внимания устойчивому развитию, принимая меры по сокращению выбросов, минимизации энергопотребления и уменьшению образования отходов. Машиностроительные заводы повышают уровень автоматизации, придают большое значение ценности сырья и вступают в партнерские отношения с производителями оригинального оборудования (OEM), чтобы способствовать повторному использованию и переработке ресурсов.
Пяти- и шестиосевая обработка с ЧПУ становятся все более распространенными технологиями, позволяющими повысить точность обработки, уменьшить количество ошибок и увеличить скорость резания. Ожидается, что в некоторые виды оборудования с ЧПУ будет встраиваться дополнительная ось, что повысит его универсальность и эффективность.
