CNC-slipning är den senaste tekniken för tillverkning av komplexa delar. Forskarna tar till exempel fram nya material för slipskivor, som superslipmedel och kubisk bornitrid, och ytbehandlingar för att förbättra ytfinheten och slipeffektiviteten.
Hur blev det möjligt? Här erbjuder vi några verkliga exempel på CNC-slipning med referenser.
- Aerospace: Spirit AeroSystems är ett stort namn inom flyg- och rymdindustrin. Med CNC-slipning tillverkar företaget lättviktslandningsställ
- Fordon: Porsche bilar är en stor användare av CNC-slipning. De tillverkar vevaxlar och motorer för att uppfylla sina fordonskrav med hjälp av CNC-slipning.
- Medicinsk: Exactech är ett välkänt medicinskt företag. De använder CNC-slipning för att tillverka kundanpassade ledproteser.
- Konsument: Alla känner till Apple Company. Många tillverkare av smartphones, som Apple, använder CNC-slipning för att tillverka kameralinser till smartphones.
Viktiga slutsatser
- Vad är CNC-slipning?
- Hur fungerar CNC-slipning?
- Vilka är fördelarna med CNC-slipning?
- Tillämpningar av CNC-slipning?
- Vilka faktorer bör du tänka på när du väljer en CNC-slipmaskin?
Läs också: Vad är CNC-fräsning?
Vad är CNC-slipning?
CNC och slipning är två separata men relaterade tekniker. Båda är nödvändiga för CNC-slipning.
Så här förhåller de sig till varandra:
Slipning
- Slipning är en bearbetningsmetod. Den matar in arbetsstycket i en roterande slipskiva och avlägsnar material.
- Slipning lämpar sig bäst för detaljer som ska uppnå önskad form, ytfinish och erforderlig tolerans.
CNC
- CNC betyder Computer Numeric Control (numerisk datorstyrning). Det är till stor nytta inom tillverkningsindustrin för att reglera rörelsen hos verktygsslipmaskiner.
- I en CNC-slipmaskin styrs skivans, arbetsstyckets och andra delars rörelse av signaler från CNC-systemet.
Att kombinera CNC med slipning har lett till ökad noggrannhet, precision, repeterbarhet och produktionseffektivitet. Därför förlitar sig många industrier idag på CNC-slipning.
Till exempel, General Motors tillverkar vevaxlar till sina högpresterande maskiner med hjälp av CNC-slipmaskiner.
Definition av CNC-slipning
CNC-slipning är en bearbetningsprocess där skärningsproceduren använder slipskivor som gör det möjligt för arbetsstycket att få en exakt dimension med förbättrade ytbehandlingsegenskaper. Dessa operationer regleras av datorprograminstruktioner under kontroll av numeriska datorsystem.
CNC-slipning av olika material
Detta är den vanligaste användningen av CNC-slipning, och slipskivan matas vertikalt ovanifrån. Metaller ger god bearbetbarhet på slipskivor.
Vanliga metaller som används är bland annat:
Mjuka metaller (aluminium, mässing): Mindre svår att slipa, vilket ger kortare perioder och överkomliga avgifter. Lämpar sig bäst för produktion av komplicerade detaljer som kräver enhetlig ytstruktur och planhet utan behov av grader.
Stål: Slipskivor behöver högre grad av slipning på grund av sin hårdhet. Ibland kan kostnaderna öka och tiden det tar att slutföra ett projekt kan också variera beroende på vilken typ av stål som används. Exempelvis kan rostfritt stål vara dyrare än andra typer av stål.
Hårda legeringar (Inconel, titan): Otroligt svåra att slipa på grund av deras höga hårdhet och värmetåliga egenskaper. Detta medför extra kostnader, kan vara mer tidskrävande än traditionella processer och det faktum att specialslipskivor krävs.
CNC-slipning av stål:
Som en underkategori till metallslipning har stålslipning sina egna överväganden:Som en underkategori till metallslipning har stålslipning sina egna överväganden:
Typ av stål: Mjukt stål är att föredra för slipning eftersom det saknar hög kolhalt jämfört med högkolhaltigt eller rostfritt stål.
Önskad finish: Ett annat problem är att för att få en spegelblank yta på stål krävs processer som polering, vilket är extra steg som gör möjligheten dyrare och tar tid.
CNC-slipning av aluminium:
Denna mjukhet gör materialet lämpligt för höghastighetsslipning, samtidigt som släta ytor lätt kan åstadkommas.
Detta är i motsats till hårdare metaller, vilket innebär att det kan vara mer ekonomiskt och mindre tidskrävande eftersom det kan bearbetas.
Några av användningsområdena är flyg-, fordons- och elektronikindustrin.
CNC-slipning av plast:
Även om det inte är lika vanligt som metallslipning kan CNC-slipning användas för vissa typer av plast.
Överväganden inkluderar:
Plasttyp: Vissa typer av kemikalier som används är mer flexibla än andra. Vid slipning av akrylplast är arbetet t.ex. mycket enklare än vid slipning av hårdplast, och detta kan i vissa fall kräva att man använder särskilda slipskivor eller tekniker.
Värmekänslighet: Vissa plastmaterial är känsliga för värme och när de utsätts för den värme som produceras av slipsystemet smälter de eller blir skeva. För att minimera dessa problem är det nödvändigt att vara mycket specifik när det gäller kylvätsketyp och slipparametrar.
Önskad finish: Vissa ytterligare poleringssteg kan vara nödvändiga för att uppnå en högre grad av glansig yta.
Hur fungerar CNC-slipning?
CNC-slipning är en välkänd metod för sin precisionsförmåga. Processen omfattar inte bara utrustningen utan även operatören. Ta en titt på hur CNC-slipning fungerar, från de enklaste komponenterna till de komplexa delar som gör denna operation genomförbar.
- Val av slipskiva: Det är viktigt att välja rätt slipskiva utifrån arbetsstyckets material, slipformen och den önskade finishen.
- Inställning av maskinen: Du måste ställa in slipmaskinen genom att justera skivhastigheten och matningshastigheten för att beräkna slipoperationerna.
- Montering av arbetsstycket: Att montera arbetsstycket är ett viktigt steg. Se till att arbetsstycket monteras på maskinen på ett noggrant sätt. Du bör också se till att det är korrekt inriktat mot slipskivan.
- Slipning i drift: Nu kommer slipskivan in i bilden. Slipskivan avlägsnar material från arbetsstycket på ett kontrollerat sätt för att uppnå önskad form och ytfinish.
- Användning av kylvätska: Värme kan skada arbetsstycket och äventyra dess integritet, så håll noga koll på kylvätskan under slipningen.
- Avsluta processen: Efter slipningen ska du kontrollera slutprodukten med avseende på noggrannhet och finish. Om så önskas kan du utföra ytterligare operationer för att göra resultatet perfekt.
Fördelar med CNC-slipning
Jämfört med andra traditionella slipmetoder erbjuder CNC-slipning många fördelar, t.ex:
- Noggrannhet: CNC-slipning ger högre noggrannhet än gamla, traditionella slipmetoder. CNC-slipning har blivit förstahandsvalet för industrier som kräver precisionskomponenter.
- Exceptionella ytegenskaper: En av de främsta fördelarna med CNC-slipning är den otroliga ytstruktur som kan uppnås. Noggrann och kontrollerad CNC-slipning ger mycket släta och enhetliga produkter.
- Mångsidighet: CNC-slipmaskiner är mångsidiga. Kan hantera stora arbetsstycken, former och material.
- Repeterbarhet: När en CNC-slipmaskin har programmerats för ett specifikt jobb kan den utföra det jobbet exakt flera gånger. Detta är särskilt användbart i högvolymproduktionssituationer där noggrannhet är nyckeln.
- Effektivitet: CNC-slipning kan ofta slutföra jobb snabbare än manuella slipsystem.
- Minskning av avfall: CNC-slipmaskiner kan minska spill tack vare sin noggrannhet och precision.
Tillämpningar av CNC-slipning
CNC-slipning kommer att fortsätta att revolutionera tillverkningen fram till 2024. CNC-slipning erbjuder effektivitet i en mängd olika branscher. Här är några solida program med bevisad effektivitet.
Flyg- och försvarsindustrin: (turbinblad, landningsställ)
CNC-slipning är mest känd för den energibesparande konstruktionen av små flygplanskomponenter, t.ex. turbinblad och landningsställ, som är avgörande för bränsleeffektiviteten.
Utgivningen av GrindingHub år 2024den första mässan för slipteknik, visade hur företag som Airbus använder CNC-slipning för nästa generations flygplansdelar.
Fordon (vevaxlar, kamaxlar)
Elfordonsenheter kräver precision och unik ytdesign för att säkerställa effektivitet och lång räckvidd.
Marknadsundersökningsrapporten för 2024 av Grand View Research förutspår en betydande ökning av efterfrågan på CNC-slipmaskiner inom EV-industrin på grund av ökningen av elfordon
Företag som Tesla kan använda CNC-slipning för sina högpresterande vevaxlar och kamaxlar.
Medicintekniska produkter (organersättning, kirurgiska produkter)
CNC-slipning har betydande tillämpningar inom det medicinska området, t.ex. ledproteser och kirurgiska instrument.
Genom att kombinera CNC-slipning med 3D-printing och skanningsteknik kan tillverkarna skapa personligt anpassade implantat som passar perfekt till patientens specifika anatomi. Detta ger bättre passform, komfort och rörlighet.
Tabell som jämför CNC-slipning och traditionell slipning:
| Funktion | CNC-slipning | Traditionell slipning |
| Processtyrning | Datorstyrd, exakt och repeterbar | Manuell, kräver kvalificerad operatör |
| Noggrannhet | Hög noggrannhet och snäva toleranser | Noggrannheten beror på operatörens skicklighet |
| Hastighet | Snabbare för komplexa former och höga volymer | Långsammare, särskilt för komplexa former |
| Komplexitet | Kan hantera komplexa former och geometrier | Begränsad till enklare former |
| Inställningstid | Snabbare installation tack vare automatisering | Långsammare installation, kräver manuella justeringar |
| Arbetskostnad | Lägre arbetskostnader tack vare automatisering | Högre arbetskostnad på grund av krav på kvalificerad operatör |
| Material Avfall | Mindre materialspill tack vare exakt styrning | Mer materialspill på grund av risken för operatörsfel |
| Tillämpningar | Idealisk för stora volymer, precisionsdetaljer, komplexa former | Lämplig för enklare detaljer, lågvolymsproduktion eller begränsad budget |
Kostnad och genomloppstid för CNC-slipning
Obs! Detta är ett ungefärligt pris. Vänligen kontakta närmaste CNC-bearbetningsföretag för verkliga priser
| Komplexitet | Material | Beräknad kostnad per styck (USD) | Beräknad handläggningstid |
| Enkel (plana ytor) | Mjuka metaller (aluminium) | $5 - $20 | 1-3 dagar |
| Måttlig (cylindrisk med vissa funktioner) | Stål | $20 - $50 | 3-5 dagar |
| Komplex (flera funktioner, snäva toleranser) | Hårda legeringar (t.ex. Inconel, titan) | $100+ | 5-7+ dagar |
| Måttlig | Plast | $15 - $40 | 2-4 dagar |
| Enkel | Lövträd | $10 - $25 | 1-2 dagar |
Vilka typer av CNC-slipmaskiner finns det?
En CNC-slipmaskin använder datorsiffror för att exakt avlägsna material från en arbetsstation med en slipskiva. Här är en sammanfattning av några av de mest använda typerna och deras fördelar och nackdelar:
CNC planslipmaskiner
Proffs
- Mångsidig: Hantera olika material och storlekar för att skapa plattare objekt.
- Hög noggrannhet: Få utmärkta dimensionstoleranser och hög finish.
- Olika slipningsalternativ är periferi, yta och vinkel för olika tillämpningar.
Nackdelar
- Begränsad till plana ytor: inte lämplig för slipning av komplexa geometrier.
- Begränsningar av arbetsstyckets storlek: Kan inte ta emot mycket stora eller tunga föremål.
- Långsammare borttagning än vissa andra metoder för gäspning.
CNC-cylindrisk slipmaskin
Proffs
- Utformad för slipning av cylindriska arbetsstycken: idealisk för axlar, stänger och rullar.
- Hög noggrannhet för att uppnå exakta diametrar och rundhet.
- Inre och yttre malningskapacitet: Hanterar både invändig och utvändig slipning i cylindriska arbetsstycken.
Nackdelar
- Begränsad till cylindrisk form: inte lämplig för slipning av plana föremål eller komplexa geometrier.
- Kan vara svårt att konfigurera för specifika slipapplikationer.
- Flera layouter behövs för att slipa både insidan och utsidan.
CNC Centrifugal Spinner
Proffs
- Snabb och effektiv materialavverkning: lämplig för storskalig produktion.
- Kostnadseffektiv för slipning av enkla former som axlar och stift.
- Alternativ för automatisk laddning finns för kontinuerlig drift.
Nackdelar
- Begränsad storlek och formbarhet på arbetsstationen: idealisk för sudo, cylindrisk drift.
- Lägre precision än andra slipmetoder: förmodligen olämplig för kritiska toleranser.
- Specialutrustning behövs för verkstäder av olika storlek.
Ledande tillverkare av CNC-slipmaskiner
Ledande tillverkare av CNC-slipmaskiner är spridda över många länder, var och en med styrkor inom specifika områden. Här är några av de viktigaste aktörerna:
Chevalier
Chevalier är en stor aktör inom tillverkning av CNC-slipmaskiner, med särskilt fokus på CNC-slipytor. De erbjuder även slipmaskiner, men deras specialitet verkar vara planslipning.
- Fokus på planslipning: Deras engagemang i ytslipning innebär att de har expertis när det gäller att uppnå hög precision och en bra finish. En mängd olika slipytor kan erbjudas med material som är optimerade för planhet och hög motståndskraft.
- Konkurrenskraftig prissättning: Chevalier erbjuder konkurrenskraftiga priser jämfört med andra tillverkare med liknande funktioner. Detta kan vara ett attraktivt alternativ för kunder som inte är nöjda med skulden.
- Modeller och maskiner: Chevalier erbjuder olika slipmaskiner med olika kapacitet och kapacitet, t.ex:
- FSG-ADIV-serien.
Walter
Walter är en tillverkare av CNC-slipmaskiner som är specialiserade på att slipa verktyg.
Fokus: WALTER fokuserar huvudsakligen på CNC-slipmaskiner för tillverkning av verktyg och skärande bearbetning. Walters maskiner kan hantera komplex verktygsgeometri. Deras maskiner är lämpliga för en mängd olika verktygsmaterial, inklusive:
- HSS (höghastighetsstål)
- Hårdmetall
- PCD (polykristallin diamant)
Modeller och maskiner: WALTER CNC erbjuder en mängd olika verktygsskärande maskiner med en mängd olika alternativ för att möta olika behov:
- HELITRONIC POWER 400
- HELITRONIC VISION 400 L
- HELITRONIC MICRO
STUDER
STUDER är en populär tillverkare av cylindriska slipmaskiner med hög precision. De är kända för sin unika kvalitet och avancerade teknik. Företaget ägnar sina tjänster åt att uppfylla kraven i olika branscher. Här är en uppdelning av vad STUDER erbjuder:
Fokus: Företaget är främst inriktat på CNC-cylindriska slipmaskiner. Dessa maskiner är speciellt konstruerade för att slipa arbetsstyckets ytter- och innerkurvor exakt och för att bearbeta den unika ytan
Modeller och maskiner: STUDER erbjuder CNC-cylindriska slipmaskiner för att möta en mängd olika behov, inklusive:
- Universella cylindriska sugproppar
- Höghastighetsvalsmaskiner
- Slipmaskiner för vevaxlar
- Icke-rundfräsmaskiner
Kellenberger
Kellenberger är en välkänd schweizisk tillverkare av universella CNC-slipmaskiner av hög kvalitet och tillverkning Dessa maskiner är mycket populära på grund av sin mångsidighet och flexibilitet.
Fokus: Kellenberger är specialiserade på universella CNC-slipmaskiner. Dessa maskiner är konstruerade för att klara en mängd olika slipuppgifter, vilket ger flexibilitet för verkstäder som kräver olika material.
Modeller och maskiner: Kellenberger erbjuder en mängd olika slipmaskiner för olika uppgifter och behov, t.ex:
- BOULEPRO 200
- KELLENBERGER 10
- VOUMARD 30
- HAUSER 2000
Faktorer att ta hänsyn till vid val av CNC-slipmaskin
CNC-slipmaskiner är kraftfulla precisionsmaskiner för materialavverkning. Att välja rätt kräver noggrant övervägande eftersom många faktorer i hög grad kan påverka din produktivitet, effektivitet och övergripande framgång i produkten. Här är några exempel på varför det är viktigt att väga in dessa faktorer innan du väljer en CNC-slipmaskin:
Typ av slipning som behövs
Välj den huvudsakliga slipuppgiften. Uppgifterna kan vara planslipning, cylindrisk slipning, invändig slipning eller verktygsslipning.
Arbetsstyckets storlek och material
Tänk noga igenom arbetsstyckets storlek och material. Olika maskiner har olika kapacitet och kan vara mer lämpade för specifika applikationer.
Nödvändig precision och ytfinish
Ange vilken noggrannhet och ytfinhet som krävs för dina detaljer. Högre noggrannhet kräver i allmänhet mer avancerade maskiner.
Produktionsvolym och budget
Beräkna antalet regelbundna delar som du ska slipa. Effektiva miljöer kan dra nytta av snabbare och mer responsiv automation.
Slutsats
Sammanfattningsvis är CNC-slipning avgörande för tillverkning och formning av högprecisionsdelar i olika branscher. Dessa avancerade maskiner ger utmärkt finish och snäva toleranser, vilket är viktigt för komponenter inom flyg- och bilindustrin samt för medicintekniska produkter. Med ökad automatisering och efterfrågan på mer komplexa geometrier fortsätter CNC-slipningen att utvecklas för att säkerställa effektivitet och noggrannhet i en konkurrensutsatt miljö.