CNC-sliping er en av de nyeste teknologiene for produksjon av komplekse deler. Forskerne utvikler for eksempel nye materialer for slipeskiver, som superslipemidler og kubisk bornitrid, og overflatebehandlinger for å forbedre overflatefinishen og slipeeffektiviteten.
Hvordan ble det mulig? Her gir vi noen eksempler på CNC-sliping fra den virkelige verden med referanser.
- Luft- og romfart: Spirit AeroSystems er et stort navn innen romfartssektoren. Med CNC-sliping produserer selskapet lette landingshjul
- Biler: Porsche Biler er en av de største mottakerne av CNC-sliping. Ved hjelp av CNC-sliping produserer de veivaksler og motorer som oppfyller kravene til kjøretøyene.
- Medisinsk: Exactech er et velkjent medisinsk selskap. De bruker CNC-sliping til å produsere spesialtilpassede leddproteser.
- Forbruker: Alle kjenner til Apple Company. Mange smarttelefonprodusenter, som Apple, bruker CNC-sliping til å produsere kameralinser til smarttelefoner.
Viktige læringspunkter
- Hva er CNC-sliping?
- Hvordan fungerer CNC-sliping?
- Hva er fordelene med CNC-sliping?
- Bruksområder for CNC-sliping?
- Hvilke faktorer bør du tenke på når du skal velge en CNC-slipemaskin?
Les også: Hva er CNC-fresing?
Hva er CNC-sliping?
CNC og sliping er to separate, men beslektede teknikker. Begge er avgjørende for CNC-sliping.
Her er hvordan de forholder seg til hverandre:
Sliping
- Sliping er en maskinell bearbeidingsmetode. Arbeidsstykket mates inn i en roterende slipeskive som fjerner materiale.
- Sliping er best egnet for deler som skal oppnå ønsket form, overflatefinish og ønsket toleranse.
CNC
- CNC betyr Computer Numeric Control. Den er svært nyttig i produksjonsindustrien for å regulere bevegelsene til verktøyslipemaskiner.
- I en CNC-slipemaskin styres bevegelsen til slipeskiven, arbeidsstykket og andre deler av signaler fra CNC-systemet.
Kombinasjonen av CNC og slipeprosessen har ført til økt nøyaktighet, presisjon, repeterbarhet og produksjonseffektivitet. Derfor er mange bransjer i dag avhengige av CNC-sliping.
For eksempel, General Motors produserer veivaksler til sine høyytelsesmaskiner ved hjelp av CNC-slipemaskiner.
Definisjon av CNC-sliping
CNC-sliping er en maskineringsprosess der det brukes slipeskiver som gjør at arbeidsstykket får en nøyaktig dimensjon med forbedrede etterbehandlingsegenskaper. Disse operasjonene reguleres av dataprograminstruksjoner under kontroll av numeriske datasystemer.
CNC-sliping av ulike materialer
Dette er den vanligste bruken av CNC-sliping, og slipeskiven mates vertikalt ovenfra. Metaller gir god bearbeidbarhet på slipeskiver.
Blant de vanligste metallene som brukes, er
Myke metaller (aluminium, messing): Mindre vanskelig å slipe, noe som gir kortere perioder og rimeligere kostnader. Mest egnet for produksjon av kompliserte deler som krever jevn overflatestruktur og planhet uten behov for grader.
Stål: Slipeskiver trenger høyere korningsgrad på grunn av hardheten. Noen ganger kan kostnadene øke, og tiden det tar å fullføre et prosjekt kan også variere avhengig av hvilken type stål som brukes. For eksempel kan rustfritt stål være dyrere enn andre typer stål.
Harde legeringer (Inconel, titan): Utrolig vanskelig å slipe på grunn av deres høye hardhet og varmebestandige egenskaper. Dette betyr ekstra kostnader, muligens mer tidkrevende enn tradisjonelle prosesser, og at det kreves spesialslipeskiver.
CNC-sliping av stål:
Som en underkategori av metallsliping har stålsliping sine egne hensyn:Som en underkategori av metallsliping har stålsliping sine egne hensyn:
Type stål: Mildt stål er å foretrekke til sliping fordi det ikke inneholder så mye karbon som høykarbonstål eller rustfritt stål.
Ønsket finish: Et annet problem er at for å oppnå en speilblank overflate på stål må det utføres prosesser som polering, som er ekstra trinn som fordyrer muligheten og tar tid.
CNC-sliping av aluminium:
Denne mykheten gjør at materialet er å foretrekke for høyhastighetssliping, samtidig som det er lett å oppnå glatte overflater.
Dette står i kontrast til hardere metaller, noe som betyr at det kan være mer økonomisk og mindre tidkrevende ettersom det kan bearbeides.
Noen av bruksområdene omfatter luftfart, bilindustri og forbrukerelektronikk.
CNC-sliping av plast:
CNC-sliping er ikke like utbredt som metallsliping, men kan likevel brukes til en rekke plasttyper.
Hensyn som bør tas er blant annet
Plasttype: Noen av kjemikalietypene som brukes, er mer fleksible enn andre. For eksempel er det mye enklere å slipe akrylplast enn hardplast, og dette kan i noen tilfeller kreve bruk av spesielle slipeskiver eller teknikker.
Varmefølsomhet: Noen plastmaterialer er følsomme for varme, og når de utsettes for varmen fra slipesystemet, kan de smelte eller deformeres. For å minimere disse problemene er det nødvendig å være svært spesifikk når det gjelder type kjølevæske og slipeparametere.
Ønsket finish: Noen ytterligere poleringstrinn kan være nødvendige for å oppnå en høyere grad av glans på overflaten.
Hvordan fungerer CNC-sliping?
CNC-sliping er en velkjent metode for sine presisjonsegenskaper. Prosessen involverer ikke bare utstyret, men også operatøren. Ta en titt på hvordan CNC-sliping fungerer, fra de enkleste komponentene til de komplekse delene som gjør denne operasjonen gjennomførbar.
- Valg av slipeskive: Selecting the proper abrasive wheel based on the workpiece’s fabric, the grinding form, and the desired finish is critical.
- Innstilling av maskinen: Du må stille inn slipemaskinen ved å justere hjulhastigheten og matehastigheten for å beregne slipeoperasjonene.
- Montering av arbeidsstykket: Montering av arbeidsstykket er et avgjørende trinn. Sørg for å montere arbeidsstykket forsiktig på maskinen. Du bør også sørge for at det er riktig innrettet med slipeskiven.
- Slipeoperasjon: Nå kommer slipeskiven inn i bildet. Slipeskiven fjerner materiale fra arbeidsstykket på en kontrollert måte for å oppnå ønsket form og overflatefinish.
- Bruksområde for kjølevæske: Varme kan skade arbeidsstykket og svekke dets integritet, så følg nøye med på kjølevæsken under slipeoperasjonen.
- Avslutter prosessen: Etter slipeprosessen, se på det ferdige produktet for nøyaktighet og finish. Utfør eventuelt ytterligere operasjoner for å perfeksjonere resultatet.
Fordeler med CNC-sliping
Sammenlignet med andre tradisjonelle slipemetoder har CNC-sliping mange fordeler, som f.eks:
- Nøyaktighet: CNC-sliping gir høyere nøyaktighet enn gamle, tradisjonelle slipemetoder. CNC-sliping har blitt det beste valget for bransjer som krever presisjonskomponenter.
- Eksepsjonelle overflateegenskaper: En av de største fordelene med CNC-spinning er den utrolige overflatestrukturen den kan oppnå. Nøyaktig og kontrollert CNC-sliping gir svært glatte og ensartede produkter.
- Allsidighet: CNC-slipemaskiner er allsidige. De kan håndtere store arbeidsstykker, former og materialer.
- Repeterbarhet: Når en CNC-slipemaskin er programmert for en bestemt jobb, kan den utføre denne jobben nøyaktig flere ganger. Dette er spesielt nyttig i høyvolumproduksjonssituasjoner der nøyaktighet er nøkkelen.
- Effektivitet: CNC-sliping kan ofte gjøre jobben raskere enn manuelle slipesystemer.
- Reduksjon av avfall: CNC-slipemaskiner kan redusere sløsing på grunn av sin nøyaktighet og presisjon.
Bruksområder for CNC-sliping
CNC-sliping vil fortsette å revolusjonere produksjonen innen 2024. CNC-sliping gir effektivitet i en rekke ulike bransjer. Her er noen solide programmer med dokumentert effektivitet.
Romfart og forsvar: (turbinblader, landingsutstyr)
CNC-sliping er mest kjent for den energibesparende utformingen av små flykomponenter, som turbinblader og landingshjul, som er avgjørende for drivstoffeffektiviteten.
Utgivelsen av GrindingHub i 2024, den første messen for slipeteknologi, viste hvordan selskaper som Airbus bruker CNC-sliping til neste generasjons flydeler.
Bilindustrien (veivaksler, kamaksler)
Elbilenheter krever presisjon og unik overflatedesign for å sikre effektivitet og lang rekkevidde.
Markedsundersøkelsesrapporten for 2024 fra Grand View Research forventer en betydelig økning i etterspørselen etter CNC-slipemaskiner i elbilindustrien som følge av fremveksten av elbiler
Selskaper som Tesla kan bruke CNC-sliping for sine høytytende veivaksler og kamaksler.
Medisinsk utstyr (organerstatning, kirurgisk utstyr)
CNC-sliping har viktige bruksområder innen det medisinske feltet, for eksempel ved utskifting av ledd og kirurgiske instrumenter.
Ved å kombinere CNC-sliping med 3D-printing og skanningsteknologi kan produsentene skape persontilpassede implantater som passer perfekt til pasientens spesifikke anatomi. Dette gir god passform, komfort og bevegelighet.
Tabell som sammenligner CNC-sliping og tradisjonell sliping:
| Funksjon | CNC-sliping | Tradisjonell sliping |
| Prosesskontroll | Datastyrt, presis og repeterbar | Manuell, krever faglært operatør |
| Nøyaktighet | Høy nøyaktighet og små toleranser | Nøyaktigheten avhenger av operatørens ferdigheter |
| Hastighet | Raskere for komplekse former og store volumer | Langsommere, spesielt for komplekse former |
| Kompleksitet | Kan håndtere komplekse former og geometrier | Begrenset til enklere former |
| Oppsetttid | Raskere oppsett takket være automatisering | Tregere oppsett, krever manuelle justeringer |
| Lønnskostnader | Lavere lønnskostnader på grunn av automatisering | Høyere lønnskostnader på grunn av krav til faglærte operatører |
| Materialavfall | Mindre materialsvinn takket være presis kontroll | Mer materialsvinn på grunn av potensialet for operatørfeil |
| Bruksområder | Ideell for store volumer, presisjonsdeler, komplekse former | Egnet for enklere deler, lavvolumproduksjon eller begrenset budsjett |
Kostnader og gjennomføringstid for CNC-sliping
Merk: Dette er en omtrentlig pris. Ta kontakt med nærmeste CNC-maskineringsselskap for å få reelle priser
| Kompleksitet | Materiale | Anslått kostnad per stykk (USD) | Estimert behandlingstid |
| Enkel (flate overflater) | Myke metaller (aluminium) | $5 – $20 | 1-3 dager |
| Moderat (sylindrisk med noen funksjoner) | Stål | $20 – $50 | 3-5 dager |
| Komplekse (flere funksjoner, små toleranser) | Harde legeringer (f.eks. Inconel, titan) | $100+ | 5-7+ dager |
| Moderat | Plast | $15 – $40 | 2-4 dager |
| Enkelt | Hardt treverk | $10 – $25 | 1-2 dager |
Hva er typene CNC-slipemaskiner?
En CNC-slipemaskin bruker datatall til å fjerne materiale fra en arbeidsstasjon med en slipeskive med høy presisjon. Her er en oversikt over noen av de mest brukte typene, og fordelene og ulempene ved dem:
CNC-overflateslipere
Fordeler
- Allsidig: Håndter ulike materialer og størrelser for å lage flatere objekter.
- Høy nøyaktighet: Få utmerkede dimensjonstoleranser og høy finish.
- Ulike slipealternativer er periferi-, plan- og vinkelsliping for ulike bruksområder.
Ulemper
- Begrenset til flate overflater: ikke egnet for sliping av komplekse geometrier.
- Begrensninger i arbeidsstykkets størrelse: Kan ikke romme veldig store eller tunge gjenstander.
- Langsommere fjerning enn noen andre metoder for gjesping.
CNC sylindrisk slipemaskin
Fordeler
- Utviklet for sliping av sylindriske arbeidsstykker: ideell for aksler, stenger og ruller.
- Høy nøyaktighet for å oppnå nøyaktige diametre og rundhet.
- Indre og ytre slipekapasitet: Håndterer både innvendig og utvendig sliping i sylindriske arbeidsstykker.
Ulemper
- Begrenset til sylindrisk form: ikke egnet for sliping av flate gjenstander eller komplekse geometrier.
- Kan være vanskelig å konfigurere for spesifikke slipeoppgaver.
- Det trengs flere oppsett for å slipe både innsiden og utsiden.
CNC-sentrifugalspinner
Fordeler
- Rask og effektiv fjerning av materiale: egnet for produksjon i stor skala.
- Kostnadseffektiv sliping av enkle former som aksler og pinner.
- Automatiske lastealternativer er tilgjengelige for kontinuerlig drift.
Ulemper
- Begrenset størrelse og formbarhet på arbeidsstasjonen: ideell for sylindrisk drift.
- Lavere presisjon enn andre slipemetoder: sannsynligvis uegnet for kritiske toleranser.
- Spesialutstyr er nødvendig for verksteder av ulik størrelse.
Ledende produsenter av CNC-slipemaskiner
De ledende produsentene av CNC-slipemaskiner er spredt over mange land, og hver av dem har sine styrker på spesifikke områder. Her er noen av de viktigste aktørene:
Chevalier
Chevalier er en stor aktør innen produksjon av CNC-slipemaskiner, med et spesielt fokus på CNC-sliping av overflater. De tilbyr også slipemaskiner, men spesialiteten deres ser ut til å være flatesliping.
- Fokus på overflatesliping: Deres dedikasjon til overflatesliping betyr at de har ekspertise i å oppnå høy presisjon og en god finish. Vi kan tilby en rekke ulike slipeoverflater med materialer som er optimalisert for planhet og høy bestandighet.
- Konkurransedyktige priser: Chevalier tilbyr konkurransedyktige priser sammenlignet med andre produsenter med lignende funksjoner. Dette kan være et attraktivt alternativ for kunder som ikke er fornøyd med gjeld.
- Modeller og maskiner: Chevalier tilbyr forskjellige slipemaskiner med ulik kapasitet og kapasitet, som f.eks:
- FSG-ADIV-serien.
Walter
Walter er en produsent av CNC-slipemaskiner som er spesialisert på sliping av verktøy.
Fokus: WALTER fokuserer hovedsakelig på CNC-slipemaskiner for produksjon av verktøy og skjæring. Walter-maskinene kan håndtere kompleks verktøygeometri. Maskinene deres er egnet for en rekke ulike verktøymaterialer, blant annet
- HSS (høyhastighetsstål)
- Karbid
- PCD (polykrystallinsk diamant)
Modeller og maskiner: WALTER CNC tilbyr en rekke verktøyskjæremaskiner med en rekke alternativer for å dekke ulike behov:
- HELITRONIC POWER 400
- HELITRONIC VISION 400 L
- HELITRONIC MICRO
STUDER
STUDER er en populær produsent av sylindriske slipemaskiner med høy presisjon. De er kjent for sin unike kvalitet og avanserte teknologi. Selskapet dedikerer sine tjenester til å møte kravene fra ulike bransjer. Her er en oversikt over hva STUDER tilbyr:
Fokus: Selskapets hovedfokus er på CNC-sylindriske slipemaskiner. Disse maskinene er spesialdesignet for å slipe arbeidsstykkenes ytre og indre kurver med høy presisjon og for å gi en unik overflatefinish.
Modeller og maskiner: STUDER tilbyr CNC-sylindriske slipemaskiner for å dekke en rekke ulike behov, blant annet
- Sylindriske universalsugere
- Høyhastighets valsemaskiner
- Slipemaskiner for veivaksel
- Ikke-sirkulære fresemaskiner
Kellenberger
Kellenberger er en anerkjent sveitsisk produsent av universelle CNC-slipemaskiner av høy kvalitet og produksjon Disse maskinene er svært populære på grunn av deres allsidighet og fleksibilitet.
Fokus: Kellenberger spesialiserer seg på universelle CNC-slipemaskiner. Disse maskinene er konstruert for å håndtere en rekke ulike slipeoppgaver, noe som gir fleksibilitet for verksteder som har behov for ulike materialer.
Modeller og maskiner: Kellenberger tilbyr en rekke slipemaskiner for ulike oppgaver og behov, som f.eks:
- BOULEPRO 200
- KELLENBERGER 10
- VOUMARD 30
- HAUSER 2000
Faktorer å ta hensyn til ved valg av CNC-slipemaskin
CNC-slipemaskiner er kraftige presisjonsmaskiner for fjerning av materiale. Å velge riktig maskin krever nøye overveielse, ettersom mange faktorer kan ha stor innvirkning på produktiviteten, effektiviteten og den generelle suksessen med produktet. Her er hvorfor det er viktig å vurdere disse faktorene før du velger en CNC-slipemaskin:
Type sliping som trengs
Velg den viktigste slipeoppgaven. Oppgavene kan være plansliping, sylindrisk sliping, innvendig sliping eller verktøysliping.
Størrelse og materiale på arbeidsstykket
Tenk nøye gjennom arbeidsstykkets størrelse og materiale. Ulike maskiner har ulike egenskaper og kan være mer egnet for spesifikke bruksområder.
Nødvendig presisjon og overflatefinish
Spesifiser nøyaktigheten og overflatefinishen som kreves for delene dine. Høyere nøyaktighet krever vanligvis mer avanserte maskiner.
Produksjonsvolum og budsjett
Beregn antallet vanlige deler du skal slipe. Effektive miljøer kan dra nytte av raskere og mer responsiv automatisering.
Konklusjon
CNC-sliping er avgjørende for produksjon og forming av deler med høy presisjon i ulike bransjer. Disse avanserte maskinene gir utmerket finish og tette toleranser, noe som er viktig for komponenter til romfart, bilindustri og medisinsk utstyr. Med økt automatisering og etterspørsel etter mer komplekse geometrier fortsetter CNC-sliping å utvikle seg, noe som sikrer effektivitet og nøyaktighet i et konkurranseutsatt miljø.