Struženje proti rezkanju: ključne razlike pri CNC obdelavi

Ko gre za subtraktivno proizvodnjo, ostajata struženje in rezkanje dva najbolj temeljna in pogosto uporabljena postopka obdelave v industriji. Obe metodi sta sposobni izdelati natančne, funkcionalne kovinske in plastične komponente, vendar se zanašata na bistveno drugačno mehaniko, služita različnim geometrijam delov in sta izbrani na podlagi zelo različnih proizvodnih ciljev. Razumevanje teh razlik je bistvenega pomena za inženirje, skupine za nabavo in proizvajalce, ki morajo izbrati pravi postopek za določen del -, in za vse, ki za projekt določajo strojno izdelane komponente po meri. Spodaj razčlenjujemo glavne razlike med struženjem in rezkanjem glede na metodo obdelave, uporabne oblike delov, natančnost in kakovost površine ter učinkovitost proizvodnje.

Struženje: Struženje deluje tako, da se obdelovanec vrti, medtem ko fiksno rezalno orodje, nameščeno na držalu orodja, odstranjuje material z njegove površine. Obdelovanec je vpet na vreteno stružnice in se vrti z visoko hitrostjo, medtem ko se rezalno orodje premika vzdolž aksialne ali radialne smeri dela, da brije material plast za plastjo. Ker se samo orodje običajno ne vrti -, se vrti obdelovanec -, struženje je še posebej učinkovito pri izdelavi gladkih, neprekinjenih rezov vzdolž rotacijske osi. Sodobne stružnice s CNC-jem lahko nadzirajo pomik, hitrost vretena in pot orodja z izjemno natančnostjo, kar operaterjem omogoča izdelavo kompleksnih profilov, stožcev, navojev in utorov v eni nastavitvi.

Rezkanje: Rezkanje deluje po nasprotnem principu. Tukaj je rezalno orodje - rezkalo - tisto, ki se vrti, pogosto pri zelo visokih vrtljajih vretena, medtem ko obdelovanec na splošno miruje ali ga premakne miza stroja ali rotacijske osi. Vrtljivi rezalnik se premika po površini obdelovanca in odstranjuje material, medtem ko potuje po programiranih poteh v več smereh. Ker se lahko rezkar približa delu iz številnih kotov in ker sodobni CNC rezkalni stroji običajno vključujejo 3-osno, 4-osno ali celo 5-osno zmogljivost, rezkanje ponuja veliko večjo prilagodljivost pri vrstah rezov, žepov in kontur, ki jih je mogoče izdelati.

Ta temeljna razlika - vrteči se obdelovanec v primerjavi z vrtečim se orodjem - je izhodišče za skoraj vse druge razlike med obema procesoma.

Struženje je še posebej primerno za obdelavo cilindričnih delov - gredi, tulcev, puš, zatičev in vseh komponent, ki so rotacijsko simetrične okoli osrednje osi. Ker se obdelovanec med rezanjem neprekinjeno vrti, struženje naravno proizvede okrogle profile in je -za obdelavo vedno, ko načrt zahteva zunanje premere, notranje izvrtine, stožce ali navojne cilindrične elemente. Deli, kot so pogonske gredi, hidravlični cilindri in navojni pritrdilni elementi, so klasični primeri struženih komponent.

Nasprotno pa je rezkanje veliko bolj vsestransko v smislu geometrije. Ker se rezkalo lahko premika vzdolž več osi ​​in se obdelovancu približa iz različnih smeri, lahko z rezkanjem ustvarite ravne površine, konturne ali proste -oblike površin, utorov, žepov, lukenj in kompleksnih 3D oblik, ki bi jih bilo težko ali nemogoče doseči samo s struženjem. Zaradi tega širšega razpona uporabnih oblik je rezkanje prednostna izbira za dele, kot so nosilci, ohišja, kalupi, zobniki in strukturne komponente z ne-rotacijsko geometrijo.

V mnogih-potekih dela v resničnem svetu se struženje in rezkanje ne izključujeta - pogosto sta kombinirana. Posamezna komponenta se lahko začne kot struženi valjasti surovec, nato pa se premakne v operacijo rezkanja (ali rezkarski-hibridni stroj za struženje), da se dodajo ploskve, zareze ali funkcije zunaj-osi, ki jih stružnica sama ne more proizvesti.

Struženje na splošno zagotavlja večjo natančnost obdelave in vrhunsko končno obdelavo površine, zato ostaja postopek izbire za dele s strogimi tolerančnimi zahtevami glede cilindričnih elementov. Ker se obdelovanec vrti s konstantno, nadzorovano hitrostjo proti fiksnemu orodju, struženje ustvari zelo dosledno teksturo površine vzdolž dolžine reza z minimalnim tresljajem ali vibracijami, če je pravilno nastavljeno. Zaradi tega je struženje idealno za precizne gredi, ležajne ležaje in tesnilne površine, kjer morajo vrednosti okroglosti in površinske hrapavosti ustrezati strogim specifikacijam.

Z rezkanjem je mogoče doseči tudi odlično natančnost in kakovost površine - vrhunski-rezkalni centri CNC s togimi vreteni, kakovostnim orodjem ter optimiziranimi pomiki in hitrostmi redno ohranjajo tolerance v istem obsegu kot struženje. Glede na to, ker rezkanje vključuje prekinjen rez (rezilo večkrat zajame in izklopi material, ko se premika po svoji poti, še posebej pri operacijah vstavljanja žepov ali kontur), je lahko nekoliko bolj nagnjeno k sledom orodja, vibracijam ali nedoslednosti površine v primerjavi z neprekinjenim rezalnim delovanjem struženja. V zameno za ta rahel kompromis-pri površinski konsistenci nudi rezkanje znatno večjo proizvodno učinkovitost za dele, ki zahtevajo več funkcij na različnih površinah.

Struženje je običajno najprimernejše za izdelavo enega dela ali majhne serije delov z zelo visoko natančnostjo. Ker je postopek optimiziran okoli ene rotacijske osi, so časi nastavitve in cikla za preproste cilindrične geometrije lahko hitri, vendar struženje ni samo po sebi zasnovano za izjemno veliko-odstranjevanje prostornine zapletenega, več-smernega materiala.

Po drugi strani pa je mletje dobro znano po visoki proizvodni učinkovitosti, zlasti v scenarijih, ki vključujejo veliko-serijsko proizvodnjo ali odstranjevanje znatnih količin materiala. Več-osni CNC rezkalni stroji lahko hitro počistijo velike količine materiala, izrežejo več elementov v eni nastavitvi in ​​delujejo nenadzorovano dlje časa s samodejnimi menjavami orodij -, zaradi česar je rezkanje še posebej dragoceno za -serijske proizvodne poteke, kjer sta pretočnost in ponovljivost enako pomembni kot natančnost.

Struženje in rezkanje imata pomembno mesto na področju mehanske proizvodnje in imata vsak svoje prednosti in idealne primere uporabe. Struženje je odlično pri izdelavi visoko-natančnih, rotacijsko simetričnih delov z odlično površinsko obdelavo, zaradi česar je naravna izbira za gredi, puše in podobne cilindrične komponente. Rezkanje pa ponuja veliko večjo vsestranskost v oblikah in funkcijah, ki jih lahko proizvede, skupaj z večjo zmogljivostjo za serijsko proizvodnjo, zaradi česar je-priporočljivo za obdelavo ravnih, konturnih ali geometrijsko zapletenih delov.

V praksi je izbira prave metode obdelave - ali kombiniranje obeh v enem samem delovnem procesu proizvodnje - močno odvisna od posebnih zahtev zadevnega dela: njegove geometrije, toleranc, ki jih mora izpolnjevati, zahtevane končne obdelave površine in potrebnega obsega proizvodnje. Proizvajalci in inženirji, ki razumejo te bistvene razlike, so bolje opremljeni za določanje pravega procesa od samega začetka, zmanjšanje dragih preoblikovanj, minimiziranje dobavnih časov in zagotavljanje, da končna komponenta izpolnjuje funkcionalne in ekonomske zahteve. Za kompleksne sestave, ki združujejo cilindrične in ne-rotacijske lastnosti, delo s partnerjem za obdelavo, ki je zmožen tako struženja kot rezkanja - ali ponuja integrirano rezkalno-možnost struženja -, pogosto zagotavlja najučinkovitejšo pot od zasnove do končnega dela.