We weten allemaal dat CNC freesmachines nauwkeurig en zeer krachtig zijn. Ze hebben de oude productiemethoden snel vervangen. Maar wat zijn de vitale onderdelen van een CNC freesmachine die het zo'n krachtig gereedschap maken? De werking van deze machines is afhankelijk van de functionaliteit van hun onderdelen.
Als er één onderdeel niet goed werkt, kan dat de hele machine laten haperen. Iedereen kent het belang van deze machines, maar ziet vaak de ingewikkelde onderdelen over het hoofd. Het is echter cruciaal om deze onderdelen te begrijpen, vooral als je een machine hebt of overweegt er een aan te schaffen. Laten we dus beginnen met het verkennen van deze onderdelen van CNC freesmachines.
Wat is een CNC-freesmachine?
CNC freesmachines werken op instructies van computersystemen. Hun frezen snijden en vormen het werkstuk volgens de instructies. CNC freesmachines onderscheiden zich door hun precisie. Je kunt snel zoveel onderdelen laten vormen en snijden als je wilt.
Handmatige machines produceren onnauwkeurige resultaten. Hun werk verliep traag, maar CNC machines hebben een revolutie teweeggebracht in de industrie. Ze gebruiken een CNC (Computer Numerical Control) systeem dat 100% precisie garandeert. De operator geeft de machine geprogrammeerde instructies in G-code vorm.
Hierdoor produceren de machines uitvoer die precies overeenkomt met de instructies. Deze machines zijn complex en hebben veel onderdelen. De goede werking van elk onderdeel is cruciaal voor betere prestaties. De handmatige freesmachines waren eenvoudig en hadden niet veel onderdelen. Hun prestaties waren echter minimaal.
Moderne machines kunnen het materiaal in elke complexe vorm snijden en vormen. Dat ze zo nauwkeurig werken is te danken aan hun ingewikkelde onderdelen en complexe componenten. Inzicht hierin is essentieel voor zowel het gebruik als de aanschaf van nieuwe machines. Laten we er eens induiken en deze onderdelen bespreken.
Wat zijn de fundamentele onderdelen van een CNC-freesmachine?
Zoals ik al zei, zijn deze machines erg complex en hebben ze talloze kleine onderdelen. Acht daarvan zijn echter belangrijke onderdelen die de werking van deze machines regelen. Laten we eens kijken naar elk onderdeel, het doel en de functie ervan. Borui's CNC freesmachines zijn krachtig, zeer nauwkeurig, hebben een verscheidenheid aan modellen en hebben wereldwijd een uitstekende reputatie opgebouwd.
1- Spindel
De spindel is een zeer belangrijk onderdeel van de CNC freesmachines. Het houdt de snijgereedschappen vast en regelt hun rotatie of beweging. Je ziet de positie ervan in de kolom. Dit onderdeel is verbonden met de motor en de spindel beweegt zodra de motor wordt ingeschakeld.
Hierdoor bewegen de snijgereedschappen om het werkstuk te snijden en vorm te geven. Er zijn twee oriëntaties voor het monteren van de spindel: horizontaal en verticaal. De verticale freesmachines hebben verticaal georiënteerde spindels. De horizontale freesmachines hebben daarentegen horizontale of getinte spindels. Als deze spindel defect raakt, werken de machines niet.
2- Kolom en voet
De basis en kolommen zijn fundamentele onderdelen. Hun rol is om stabiliteit te bieden aan de freesmachine. De basis van de machine bevindt zich onderaan. Hij bevindt zich langs de X-as en andere onderdelen zijn erop aanwezig. Simpel gezegd draagt het de last van alle andere onderdelen van freesmachines.
Over het algemeen is de basis gemaakt van massief materiaal, zoals gietijzer of graniet. Dankzij dit sterke materiaal kunnen onderstellen zware lasten dragen. De kolom is net als een basis, maar is verticaal georiënteerd. Het is het deel waar andere onderdelen worden gemonteerd.
Snel hoogtepunt: De kolom bevat bijvoorbeeld spindels, spindelmotoren, gereedschapswisselaars enzovoort. Hij staat langs de Y-as in een hoek van 90 graden ten opzichte van de basis. Voor een goed begrip gaan we ervan uit dat het een arm van de machine is die de benodigde onderdelen vasthoudt.
3- Motoren en aandrijfsystemen
Motoren vormen het hart van CNC freesmachines. Alle onderdelen zijn voor hun werking afhankelijk van de motor. Er zijn twee hoofdtypen motoren: servomotoren en stappenmotoren. Beide zijn uitstekend en worden gebruikt in verschillende CNC freesmachines. Het aandrijfsysteem regelt de beweging van componenten zoals werktafels en snijgereedschappen.
De servomotoren zijn duur, maar ze worden geleverd met een feedbacksysteem. De CNC freesmachines met servomotoren zijn 100% nauwkeurig. De reden hiervoor is dat deze motoren feedback geven aan het CNC systeem. Dit zorgt ervoor dat de snijgereedschappen werken volgens de instructies. De stappenmotoren zijn kosteneffectief.
De budgetvriendelijke freesmachines maken gebruik van stappenmotoren. Vraag je je af waar deze motoren zich bevinden? Ze bevinden zich in de kolom op de machines. Een ding dat je moet onthouden is dat een machine over het algemeen veel motoren heeft. Elk van die motoren is specifiek voor de functionaliteit van specifieke onderdelen.
4- CNC-besturingssysteem
Het CNC besturingssysteem is wat machines precies maakt. Dit onderdeel is het grote verschil tussen handmatige en CNC freesmachines. Dit systeem heeft meerdere componenten, die als volgt zijn:
- Gebruikersinterface
- Feedbacksysteem
- G-code-interpreter
- Computer en processor
De gebruikersinterface maakt deel uit van het CNC systeem waar operators parameters instellen. Bovendien helpt het bij het invoeren van de geprogrammeerde instructies. De computer krijgt de feedback en levert elektrische signalen om de werking van de motoren te regelen. De G-code interpreter begrijpt G-gecodeerde instructies.
Sommige moderne CNC freesmachines hebben een feedbacksysteem. Dit systeem verhoogt de nauwkeurigheid en precisie. Dit systeem wordt actief als een onderdeel de instructies van de computer niet opvolgt. Het vertelt de computer over de problemen. Het computersysteem handelt en verwijdert de fout, zodat het snijgereedschap volgens de instructies werkt.
5- Werktafel
De werktafel houdt het werkstuk vast tijdens het bewerkingsproces. Hij bestaat uit klemmen en T-gleuven die het werkstuk vasthouden. Deze werktafel zit precies in het midden van de machine op de basis. Wanneer het werkstuk op de werktafel is gemonteerd, ondersteunt de basis de werktafel. Deze werktafel kan in vele richtingen bewegen.
De beweging van de werktafel is cruciaal. Hierdoor kan het werkstuk rond de snijgereedschappen bewegen. Sommige moderne freesmachines hebben vier- tot vijfassige bewegingen van de werktafel. Met deze machines kan de werktafel in meerdere assen bewegen. Deze verschillende bewegingen in meer dan één as maken de machines geschikt voor complexe vormen.
6- Gereedschapmagazijn
Dit onderdeel is meestal aanwezig op high-end CNC freesmachines. Voor een goed begrip: beschouw het als een opslagplaats die de gereedschappen bewaart. De machine gebruikt deze opgeslagen gereedschappen wanneer dat nodig is. Machines kunnen bijvoorbeeld frezen, boren en tappen gebruiken afhankelijk van gecodeerde instructies. Deze gereedschappen blijven opgeslagen in het gereedschapsmagazijn.
Dit onderdeel zit op een kolom naast de spindel. Sommige machines zijn uitgerust met een automatische gereedschapswisselaar (ATC). Deze ATC werkt nauw samen met magazijngereedschappen. Als hij instructies ontvangt, haalt hij de relevante gereedschappen uit het magazijn. Zonder deze component zou het wisselen van gereedschap telkens handmatig moeten gebeuren.
7- Knie- en frietpan
De knie bevindt zich tussen de werktafel en het onderstel. Deze is verantwoordelijk voor de verticale beweging van de werktafel en regelt hoe hoog of laag deze kan gaan. De spanenpan is een ander nuttig onderdeel en bijna alle CNC freesmachines zijn ermee uitgerust.
Zoals je weet snijden en vormen snijgereedschappen het werkstuk. Tijdens dit proces worden kleine stukjes (spanen) materiaal geproduceerd. Als deze deeltjes op de machine achterblijven, kunnen ze storingen veroorzaken. Daarom worden alle machines geleverd met een speciale spanenopvangbak. Dit onderdeel vangt de spanen op en voorkomt dat ze zich op de machine ophopen.
8- Snijgereedschap
Snijgereedschappen zijn de primaire onderdelen die het materiaal snijden en vormen. De spindel houdt deze gereedschappen vast. Goedkope en eenvoudige machines hebben minder snijgereedschappen. Daarentegen bestaan high-end machines met meer functionaliteit uit verschillende snijgereedschappen. Enkele voorbeelden van gereedschappen zijn
- Ruimers
- Eindfrezen
- Gezicht Molens
- Boorstaven
- Draad Molens
- Tappen en boren
- Kogelsegmentfrezen
Elk snijgereedschap heeft zijn eigen specifieke werking. Moderne machines zijn uitgerust met ATC-functies. De machine wisselt en kiest het juiste gereedschap naargelang de behoeften. Deze snijgereedschappen zijn gemonteerd op de spindel van de freesmachines. Sommige gereedschappen die de machine niet gebruikt, blijven in het gereedschapsmagazijn.
Veelgestelde vragen
V1: Waarom is CNC frezen zo duur?
CNC frezen maakt gebruik van een complex werkend systeem. Het is een gecomputeriseerde bewerking en dure gereedschappen maken deze machines duur. Er zijn bekwame operators nodig voor het werk, waardoor de kosten nog hoger worden. Ze zijn de hoge prijs echter waard omdat ze 100% precisie en een snelle doorlooptijd bieden.
V2: Hoe verbeteren de X-, Y- en Z-assen de precisie van een CNC-freesmachine?
Door deze assen krijgen de snijwerktuigen meer richtingen en paden om te bewegen. Zo kunnen ze het werkstuk vanuit verschillende hoeken en kanten snijden. Hierdoor kunnen deze machines complexe vormen met precisie maken.
V3: Wat is het belang van geleiderails in CNC-freesmachines?
Geleiderails zijn verantwoordelijk voor de soepele beweging van machineonderdelen. Ze bieden een pad voor gereedschappen om te bewegen. Deze paden zijn glad en veroorzaken geen wrijving wanneer componenten bewegen. Ze verminderen dus trillingen en wrijving en verbeteren de correcte beweging van gereedschappen.
V4: Waarom is het koelsysteem zo belangrijk voor CNC freesmachines?
CNC freesmachines bestaan uit veel onderdelen. Deze onderdelen werken samen en produceren warmte. Deze warmte kan de onderdelen beschadigen en de prestaties van de machine beïnvloeden. Het koelsysteem voorkomt deze hitte en zorgt ervoor dat de onderdelen koel blijven. Kortom, koelsystemen verbeteren de levensduur van onderdelen en hun functionaliteit.
Conclusie
CNC machines zijn van grote waarde voor fabrikanten en het gebruik ervan neemt explosief toe. Mensen hebben echter gedetailleerde informatie nodig over deze machines. In tegenstelling tot handmatige machines zijn ze erg complex en hangt hun werk af van de onderdelen en componenten. In dit artikel heb ik elk onderdeel van CNC machines uitgesplitst. Je krijgt alle details en alle belangrijke informatie.