CNC-slibning er en af de nyeste teknologier til fremstilling af komplekse dele. For eksempel udvikler forskere nye materialer til slibeskiver, såsom superslibemidler og kubisk bornitrid, og overfladebehandlinger for at forbedre overfladefinishen og slibeeffektiviteten.
Hvordan blev det muligt? Her giver vi nogle eksempler på CNC-slibning fra den virkelige verden med referencer.
- Luft- og rumfart: Spirit AeroSystems er et stort navn inden for rumfartssektoren. Med CNC-slibning fremstiller virksomheden letvægtslandingsstel.
- Biler: Porsche Biler har stor gavn af CNC-slibning. De fremstiller krumtapaksler og motorer, der opfylder deres køretøjskrav, ved hjælp af CNC-slibning.
- Medicinsk: Exactech er en velkendt medicinsk virksomhed. De bruger CNC-slibning til at fremstille skræddersyede ledproteser.
- Forbruger: Alle kender til Apple Company. Mange smartphone-producenter, som f.eks. Apple, bruger CNC-slibning til at fremstille kameralinser til smartphones.
De vigtigste pointer
- Hvad er CNC-slibning?
- Hvordan fungerer CNC-slibning?
- Hvad er fordelene ved CNC-slibning?
- Anvendelser af CNC-slibning?
- Hvilke faktorer skal du overveje, når du vælger en CNC-sliber?
Læs også: Hvad er CNC-fræsning?
Hvad er CNC-slibning?
CNC og slibning er to separate, men relaterede teknikker. Begge er vigtige for CNC-slibning.
Her er, hvordan de hænger sammen:
Slibning
- Slibning er en bearbejdningsmetode. Den fører arbejdsemnet ind i en roterende slibeskive og fjerner materiale.
- Slibning er mest velegnet til dele, der skal opnå den ønskede form, overfladefinish og den krævede tolerance.
CNC
- CNC betyder Computer Numeric Control. Det er meget nyttigt i fremstillingsindustrien til at regulere bevægelsen af værktøjsslibemaskiner.
- I en CNC-slibemaskine styres hjulets, arbejdsemnets og andre deles bevægelse af signaler fra CNC-systemet.
Kombinationen af CNC og slibeprocessen har ført til øget nøjagtighed, præcision, gentagelsesnøjagtighed og produktionseffektivitet. Derfor er mange industrier i dag afhængige af CNC-slibning.
For eksempel, General Motors fremstiller krumtapaksler til deres højtydende maskiner ved hjælp af CNC-slibemaskiner.
Definition af CNC-slibning
CNC-slibning er en bearbejdningsproces, hvor skæreproceduren anvender slibeskiver, der gør det muligt for emnet at få en nøjagtig dimension med forbedrede efterbehandlingsegenskaber. Disse operationer reguleres af computerprograminstruktioner under kontrol af numeriske computersystemer.
CNC-slibning af forskellige materialer
Dette er den mest almindelige anvendelse af CNC-slibning, og slibeskiven tilføres lodret ovenfra. Metaller giver god bearbejdelighed på slibeskiver.
Almindelige anvendte metaller omfatter:
Bløde metaller (aluminium, messing): Mindre vanskelig at slibe, hvilket giver kortere perioder og overkommelige priser. Mest velegnet til produktion af komplicerede emner, der kræver ensartet overfladestruktur og planhed uden behov for grater.
Stål: Slibeskiver har brug for højere niveauer af korn/abrasivitet på grund af deres hårdhed. Nogle gange kan omkostningerne stige, og den tid, det tager at gennemføre et projekt, kan også variere afhængigt af den anvendte ståltype. For eksempel kan rustfrit stål være dyrere end andre typer stål.
Hårde legeringer (Inconel, titanium): Utroligt vanskelige at slibe på grund af deres høje hårdhed og varmebestandige egenskaber. Det betyder ekstra omkostninger, muligvis mere tidskrævende end traditionelle processer, og det faktum, at der kræves specialiserede slibeskiver.
CNC-slibning af stål:
Som en underkategori af metalslibning har stålslibning sine egne overvejelser:Som en underkategori af metalslibning har stålslibning sine egne overvejelser:
Type af stål: Mildt stål foretrækkes til slibning, fordi det ikke har et højt kulstofindhold sammenlignet med kulstofrigt eller rustfrit stål.
Ønsket finish: Et andet problem er, at en spejlfinish på stål kræver processer som polering, hvilket er ekstra trin, der gør muligheden dyrere og tager tid.
CNC-slibning af aluminium:
Denne blødhed gør materialet velegnet til højhastighedsslibning, samtidig med at det er nemt at opnå glatte overflader.
Dette er i modsætning til hårdere metaller, hvilket betyder, at det kan være mere økonomisk og mindre tidskrævende, da det kan bearbejdes.
Nogle af anvendelsesområderne er rumfart, bilindustri og forbrugerelektronik.
CNC-slibning af plast:
Selv om det ikke er så udbredt som metalslibning, kan CNC-slibning bruges til en række plasttyper.
Overvejelserne omfatter:
Plasttype: Nogle af de typer kemikalier, der bruges, er mere fleksible end andre. Når man f.eks. sliber akrylplast, er arbejdet meget lettere, end når man har med hård plast at gøre, og det kan i nogle tilfælde kræve brug af særlige specifikke slibeskiver eller teknikker.
Varmefølsomhed: Nogle plastmaterialer er følsomme over for varme, og når de udsættes for den varme, der produceres af slibesystemet, ender de med at smelte eller blive skæve. For at minimere disse problemer er det nødvendigt at være meget specifik med kølevæsketypen og slibeparametrene.
Ønsket finish: Nogle yderligere poleringstrin kan være nødvendige for at opnå en højere grad af blank overflade.
Hvordan fungerer CNC-slibning?
CNC-slibning er en velkendt metode for sine præcisionsevner. Processen involverer ikke kun udstyret, men også operatøren. Se på, hvordan CNC-slibning fungerer, fra de enkleste komponenter til de komplekse dele, der gør denne operation mulig.
- Valg af slibeskive: Det er vigtigt at vælge den rigtige slibeskive ud fra emnets materiale, slibeformen og den ønskede finish.
- Indstilling af maskinen: Du skal indstille slibemaskinen ved at justere hjulhastigheden og fremføringshastigheden for at beregne slibearbejdet.
- Montering af arbejdsemnet: Montering af arbejdsemnet er et afgørende skridt. Sørg for at montere arbejdsemnet på maskinen omhyggeligt. Du skal også sørge for, at det er korrekt justeret i forhold til slibeskiven.
- Slibeoperation: Nu kommer slibeskiven ind i billedet. Slibeskiven fjerner materiale fra arbejdsemnet på en kontrolleret måde for at opnå den ønskede form og overfladefinish.
- Anvendelse af kølevæske: Varme kan skade arbejdsemnet og kompromittere dets integritet, så hold nøje øje med kølevæsken under slibearbejdet.
- Afslutning af processen: Efter slibeprocessen undersøges det endelige produkt for nøjagtighed og finish. Udfør eventuelt yderligere operationer for at gøre resultatet perfekt.
Fordele ved CNC-slibning
Sammenlignet med andre traditionelle slibemetoder giver CNC-slibning mange fordele, f.eks:
- Nøjagtighed: CNC-slibning giver større nøjagtighed end gamle, traditionelle slibemetoder. CNC-slibning er blevet det bedste valg for industrier, der kræver præcisionskomponenter.
- Ekstraordinære overfladeegenskaber: En af de største fordele ved CNC-spinning er den utrolige overfladestruktur, den kan opnå. Præcis og kontrolleret CNC-slibning giver meget glatte og ensartede produkter.
- Alsidighed: CNC-slibemaskiner er alsidige. De kan håndtere store emner, former og materialer.
- Repeterbarhed: Når en CNC-slibemaskine er programmeret til et bestemt job, kan den udføre dette job nøjagtigt flere gange. Det er især nyttigt i højvolumenproduktion, hvor nøjagtighed er afgørende.
- Effektivitet: CNC-slibning kan ofte udføre opgaver hurtigere end manuelle slibesystemer.
- Reduktion af affald: CNC-slibemaskiner kan reducere spild på grund af deres nøjagtighed og præcision.
Anvendelser af CNC-slibning
CNC-slibning vil fortsætte med at revolutionere produktionen i 2024. CNC-slibning giver effektivitet i en række forskellige brancher. Her er nogle solide programmer med dokumenteret effektivitet.
Luft- og rumfart og forsvar: (turbineblade, landingsstel)
CNC-slibning er bedst kendt for det energibesparende design af små flykomponenter, som f.eks. turbineblade og landingsstel, der er afgørende for brændstofeffektiviteten.
Udgivelsen af GrindingHub i 2024, den første messe for slibeteknologi, viste, hvordan virksomheder som Airbus bruger CNC-slibning til næste generations flydele.
Bilindustrien (krumtapaksler, knastaksler)
Elbiler kræver præcision og et unikt overfladedesign for at sikre effektivitet og lang rækkevidde.
Markedsundersøgelsesrapporten for 2024 fra Grand View Forskning forudser en betydelig stigning i efterspørgslen efter CNC-slibemaskiner i elbilindustrien på grund af stigningen i antallet af elbiler
Virksomheder som Tesla kan bruge CNC-slibning til deres højtydende krumtapaksler og knastaksler.
Medicinsk udstyr (udskiftning af organer, kirurgisk udstyr)
CNC-slibning har betydelige anvendelsesmuligheder inden for det medicinske område, f.eks. ledudskiftning og kirurgiske instrumenter.
Ved at kombinere CNC-slibning med 3D-print og scanningsteknologi kan producenter skabe personlige implantater der passer perfekt til patientens specifikke anatomi. Det giver god pasform, komfort og bevægelighed.
Tabel med sammenligning af CNC-slibning og traditionel slibning:
| Funktion | CNC-slibning | Traditionel slibning |
| Processtyring | Computerstyret, præcis og repeterbar | Manuel, kræver dygtig operatør |
| Nøjagtighed | Høj nøjagtighed og snævre tolerancer | Nøjagtighed afhænger af operatørens evner |
| Hastighed | Hurtigere til komplekse former og store mængder | Langsommere, især ved komplekse former |
| Kompleksitet | Kan håndtere komplekse former og geometrier | Begrænset til enklere former |
| Opsætningstid | Hurtigere opsætning på grund af automatisering | Langsommere opsætning, kræver manuelle justeringer |
| Arbejdsomkostninger | Lavere lønomkostninger på grund af automatisering | Højere lønomkostninger på grund af krav om kvalificerede operatører |
| Materialeaffald | Mindre materialespild på grund af præcis kontrol | Mere materialespild på grund af muligheden for operatørfejl |
| Anvendelser | Ideel til store mængder, præcisionsdele, komplekse former | Velegnet til enklere dele, lavvolumenproduktion eller begrænset budget |
Omkostninger og gennemløbstid for CNC-slibning
Bemærk: Dette er en omtrentlig pris. Kontakt venligst den nærmeste CNC-bearbejdningsvirksomhed for at få de rigtige priser.
| Kompleksitet | Materiale | Anslået pris pr. stykke (USD) | Anslået behandlingstid |
| Enkel (flade overflader) | Bløde metaller (aluminium) | $5 - $20 | 1-3 dage |
| Moderat (cylindrisk med nogle funktioner) | Stål | $20 - $50 | 3-5 dage |
| Kompleks (flere funktioner, snævre tolerancer) | Hårde legeringer (f.eks. Inconel, titanium) | $100+ | 5-7+ dage |
| Moderat | Plast | $15 - $40 | 2-4 dage |
| Enkel | Hårdt træ | $10 - $25 | 1-2 dage |
Hvad er typerne af CNC-slibemaskiner?
En CNC-slibemaskine bruger computertal til at fjerne materiale fra en arbejdsstation med en præcis slibeskive. Her er en oversigt over nogle af de mest udbredte typer og deres fordele og ulemper:
CNC-overfladeslibere
Fordele
- Alsidig: Håndter forskellige materialer og størrelser for at skabe fladere objekter.
- Høj nøjagtighed: Få fremragende dimensionelle tolerancer og høj finish.
- Forskellige slibemuligheder er periferi, flade og vinkel til forskellige anvendelser.
Ulemper
- Begrænset til flade overflader: ikke egnet til slibning af komplekse geometrier.
- Begrænsninger i arbejdsemnets størrelse: Kan ikke rumme meget store eller tunge emner.
- Langsommere fjernelse end nogle andre metoder til at gabe.
CNC-cylindrisk slibemaskine
Fordele
- Designet til slibning af cylindriske emner: Ideel til aksler, stænger og ruller.
- Høj nøjagtighed for at opnå nøjagtige diametre og rundhed.
- Indre og ydre slibekapacitet: Håndterer både indvendig og udvendig slibning af cylindriske emner.
Ulemper
- Begrænset til cylindrisk form: ikke egnet til slibning af flade genstande eller komplekse geometrier.
- Kan være svær at konfigurere til specifikke slibeopgaver.
- Der er brug for flere layouts til at slibe både indersiden og ydersiden.
CNC Centrifugal Spinner
Fordele
- Hurtig og effektiv fjernelse af materiale: egnet til produktion i stor skala.
- Omkostningseffektiv til slibning af enkle former som aksler og stifter.
- Der er mulighed for automatisk påfyldning til kontinuerlig drift.
Ulemper
- Begrænset størrelse og formbarhed på arbejdsstationen: ideel til sudo, cylindrisk drift.
- Lavere præcision end andre slibemetoder: sandsynligvis uegnet til kritiske tolerancer.
- Der er brug for specialiseret udstyr til værksteder af forskellig størrelse.
Førende producenter af CNC-slibemaskiner
De førende producenter af CNC-slibere er spredt over mange lande, hver med styrker inden for specifikke områder. Her er nogle af de vigtigste aktører:
Chevalier
Chevalier er en stor aktør inden for fremstilling af CNC-slibemaskiner med særligt fokus på CNC-slibning af overflader. De tilbyder også slibemaskiner, men deres speciale ser ud til at være overfladeslibning.
- Fokus på overfladeslibning: Deres dedikation til overfladeslibning betyder, at de har ekspertise i at opnå høj præcision og en god finish. Der kan tilbydes en række forskellige slibeoverflader med materialer, der er optimeret til planhed og høj modstandsdygtighed.
- Konkurrencedygtige priser: Chevalier tilbyder konkurrencedygtige priser sammenlignet med andre producenter med lignende funktioner. Det kan være en attraktiv mulighed for kunder, der ikke er tilfredse med gælden.
- Modeller og maskiner: Chevalier tilbyder forskellige slibemaskiner med forskellige kapaciteter og muligheder, f.eks:
- FSG-ADIV-serien.
Walter
Walter er en producent af CNC-slibemaskiner, der er specialiseret i at slibe værktøjer.
Fokus: WALTER fokuserer primært på CNC-slibemaskiner til fremstilling af værktøjer og skæring. Walter-maskiner kan håndtere kompleks værktøjsgeometri. Deres maskiner er velegnede til en række forskellige værktøjsmaterialer, herunder:
- HSS (højhastighedsstål)
- Karbid
- PCD (polykrystallinsk diamant)
Modeller og maskiner: WALTER CNC tilbyder en række værktøjsskærende maskiner med mange forskellige muligheder for at opfylde forskellige behov:
- HELITRONIC POWER 400
- HELITRONIC VISION 400 L
- HELITRONIC MICRO
STUDER
STUDER er en populær producent af højpræcisions-rundslibemaskiner. De er kendt for deres unikke kvalitet og avancerede teknologi. Virksomheden dedikerer sine tjenester til at opfylde kravene i forskellige industrier. Her er en oversigt over, hvad STUDER tilbyder:
Fokus: Virksomhedens primære fokus er på CNC-rundslibemaskiner. Disse maskiner er specielt designet til at slibe arbejdsemners ydre og indre kurver præcist og til at færdiggøre den unikke overflade.
Modeller og maskiner: STUDER tilbyder CNC-rundslibemaskiner til at opfylde en række forskellige behov, herunder:
- Universelle cylindriske sugekopper
- Højhastigheds valsemaskiner
- Slibemaskiner til krumtapaksler
- Ikke-cirkulære fræsemaskiner
Kellenberger
Kellenberger er den anerkendte schweiziske producent af universelle CNC-slibemaskiner af høj kvalitet og fremstilling Disse maskiner er meget populære på grund af deres alsidighed og fleksibilitet.
Fokus: Kellenberger har specialiseret sig i universelle CNC-slibemaskiner. Disse maskiner er designet til at håndtere en række forskellige slibeopgaver, hvilket giver fleksibilitet for værksteder, der kræver forskellige materialer.
Modeller og maskiner: Kellenberger tilbyder en række forskellige slibemaskiner til forskellige opgaver og behov, f.eks:
- BOULEPRO 200
- KELLENBERGER 10
- VOUMARD 30
- HAUSER 2000
Faktorer, du skal overveje, når du vælger en CNC-sliber
CNC-slibere er kraftfulde præcisionsmaskiner til fjernelse af materiale. At vælge den rigtige kræver omhyggelig overvejelse, da mange faktorer i høj grad kan påvirke din produktivitet, effektivitet og overordnede succes med produktet. Her er, hvorfor det er vigtigt at afveje disse faktorer, før du vælger en CNC-sliber:
Type af slibning, der er brug for
Vælg den primære slibeopgave. Opgaverne kan være overfladeslibning, rundslibning, indvendig slibning eller værktøjsslibning.
Arbejdsemnets størrelse og materiale
Overvej nøje arbejdsemnets størrelse og materiale. Forskellige maskiner har forskellige evner og kan være mere velegnede til specifikke opgaver.
Nødvendig præcision og overfladefinish
Angiv det niveau af nøjagtighed og overfladefinish, der kræves af dine dele. Højere nøjagtighed kræver generelt mere avancerede maskiner.
Produktionsvolumen og budget
Beregn antallet af regelmæssige dele, du vil slibe. Effektive miljøer kan drage fordel af hurtigere og mere responsiv automatisering.
Konklusion
Konklusionen er, at CNC-slibning er afgørende for fremstilling og formning af højpræcisionsdele i forskellige industrier. Disse avancerede maskiner giver fremragende finish og snævre tolerancer, som er vigtige for komponenter til rumfart, bilindustrien og medicinsk udstyr. Med øget automatisering og efterspørgsel efter mere komplekse geometrier fortsætter CNC-slibning med at udvikle sig, hvilket sikrer effektivitet og nøjagtighed i et konkurrencepræget miljø.