CNC обработката по-евтина ли е за сложни форми Ultimate guide 2022

В тази статия, въз основа на основите на машинната обработка, ще представим точките на рентабилните машинни части, в които начинаещите механични дизайнери са склонни да попадат.

CNC фрезоване Щанцоване

Нека ви разкажа за частта, в която можете да правите нещата по-евтино с рязане.Когато мислите за машинна обработка, може да имате изображение на всички груби, неорганични части за индустриални продукти, но всъщност можете да създадете различни форми, като усукващи извити повърхности.

CNC обработка на части

Този път ще представим различни „чудесни форми“, докато въвеждаме процеса на реализиране на сложни форми чрез рязане с текущото компютърно управление.

Какво е NC обработка?

Въпреки че е споменавано много пъти, рязането е процес, при който въртящо се острие се притиска към материал по зададена траектория, за да го изстърже и да премахне ненужните части.

　И така, какво означава „по зададена траектория“?

Досега съм оставил израза неясен, но това е много важна част от рязането, така че ще го обясня малко по-подробно.

Нека засега оставим настрана машинните инструменти с общо предназначение, които са „ръчно задвижвани“, като фрези с общо предназначение, и да поговорим за така наречените „автоматично управлявани“ машини с NC, като NC фрези и машинни центри.

При такива машини остриетата, които режат материала, се преместват от командния език към машината.Когато въведете командата „Преместете челната фреза в тази позиция“ в машината, машината автоматично се придвижва според командата.Позицията на крайната фреза се изразява чрез всяка цифрова стойност на X, Y и Z. Машинната обработка протича чрез преместване на тези стойности​според програмата.

Какво е NC фреза?

Различен вид NC фреза

„NC“ в NC фрезата означава „цифрово управление“.„X“ е „хоризонталната посока“, „Y“ е „посоката напред и назад“, а „Z“ е „вертикалната посока“.Чрез непрекъснато въвеждане на „следващата позиция за преместване“ е възможно да се премести крайната фреза чрез изчертаване на плавни криви и сложни траектории

Обратно, машината работи само според въведените инструкции.Крайната форма зависи от входната NC програма.Преди развитието на компютрите, изглежда, че NC програмите са били щамповани върху специални хартиени ленти и са преминавали през машина, за да ги прочетат.Това изглежда е причината, поради която ветераните занаятчии наричат ​​NC програмите „ленти“.

NC програми на специални хартиени ленти

В момента обработваме NC програми като компютърни данни.NC програмата се съхранява като данни в паметта на машината и докато я чете ред по ред като инструкции, тя работи според съдържанието на инструкциите.

Конфигурация на NC програма

NC програма основно има обща конфигурация за всяка машина.„Частта, която контролира движението на машината“, като например „G код“ или „M код“, който върти шпиндела или променя скоростта на движение, и „позицията на върха на крайната фреза“, като стойностите на координатите X, Y, Z се състои от комбинация от частта, която дава стойност на командата.

Модерно рязане с помощта на компютри: CAD/CAM

Прости NC програми като „просто пробийте дупка“ или „просто преместете острието по права линия“ могат лесно да бъдат създадени, но сложни NC програми като „рязане на извита повърхност“ изискват мозъка на инженера.Надхвърля нивото на мислене и писане на ръка.

В такива ситуации влиза в действие така наречената CAD/CAM система.”CAD/CAM” е „Компютърно подпомагано проектиране” и „Компютърно подпомагано производство”, така че основно това е общ термин за „проектиране и производство с помощта на компютри”.

Понастоящем, в тесен смисъл, CAD се отнася до софтуер, който създава чертежи и 3D модели на компютър, а CAM се отнася до софтуер, който създаваNC програмиизползване на CAD данни.Дори създаването на сложни NC програми изисква компютърна помощ.Някои софтуери имат CAD и CAM функции, а има и софтуер с независими функции.

Определете подходящия процес за обработка

CAD е разгледан подробно на различни сайтове, така че тук ще обясня малко по-подробно за CAM, за който дизайнерите често не знаят.В процеса на създаване на NC програма с помощта на CAM е необходимо да се определи подходящият процес, типът на фрезата и условията на обработка въз основа на материала и формата на детайла и да се въведат като информация.

Има безброй опции, които могат да бъдат взети в зависимост от материала и формата на материала, реда на настройка и т.н. Какви настройки да направите зависи до голяма степен от опита и усета на инженера.

Например, има много начини за фиксиране на материали.Може да се захване с прецизно механично менгеме, директно да се фиксира с приспособление, да се фиксира с винт и т.н. Има различни опции в зависимост от формата и процеса.Трябва да се настрои според всички настройки и типове челни фрези и да се преобразува в NC програми.

Приложение на крайни фрези при рязане на извити повърхности

Има различни видове челни фрези, като сферични фрези, които са подходящи за рязане на извити повърхности със заоблени краища, плоски фрези, които са подходящи за рязане на прави плоски повърхности, и свредла за пробиване на отвори.

различни видове крайни фрези

Всеки тип е разделен на различни форми като диаметър, брой остриета и ефективна дължина на острието.Задайте какъв вид метод на обработка и какъв видмеханична обработкаусловия за използване за всяка крайна фреза.

Дори челните фрези не са ограничени до един тип за една настройка.По-скоро не е необичайно да се използват десетки видове.Тогава параметрите за задаване стават огромни.

Какви са условията на обработка за изработване на по-евтини сложни детайли?

Условията на обработка включват броя на завъртанията на шпиндела, скоростта на движение и количеството материал, който трябва да бъде отстранен.Има оптимална комбинация в зависимост от формата на фрезата, материала и материала на материала.Въпросът е как да се извлече оптималната комбинация, да се предотврати износването на крайната фреза и да се съкрати времето за обработка.

Отличен инженер по NC обработка създава NC програма за възможно най-кратко време при условията на рязане, които причиняват трептене.Като взех предвид препоръчителните условия на производителя на острието и миналия си опит, зададох образа на състоянието на обработка в главата си.

Представяйки си звуците и вибрациите на дърворезбата в главата си, си представям неща като „Това състояние е твърде бързо“ или „Чудя се дали мога да режа малко по-дълбоко“.Точно това е част от професионализма.Тази комбинация от процеси и NC програми може да намали времето за обработка наполовина или дори една четвърт.

Сега нека да разгледаме някои примери за това как CAD/CAM може да се използва за създаване на NC програми, които иначе биха били невъзможни, и за създаване на форми, които са по-сложни, отколкото можете да си представите.

Представител на 5-осна обработка: работно колело

Типичен пример за част, която може да бъде постигната само чрез така наречената едновременна 5-осна обработка, е „работното колело“, използвано в автомобилните турбокомпресори.

Без CAD/CAM, NC програмата за рязане на сложните части на това работно колело не би била възможна.Това е така, защото е оформено като бучка от подрязването.

Едновременната 5-осна обработка може да бъде постигната само чрез сложни движения на повърхността на масата (ос A, ос B), върху която е поставен материалът и крайните фрези (X, Y, Z), свързани заедно.

Съвременна скулптура: 3D моделиране

Докато имате 3D модел, можете полуавтоматично да генерирате NC данни за изрязване на формата с CAM.Следователно е възможно да се реализират всички триизмерни форми, включително скулптури като статуи и фигури.Разбира се, необходимо е да се вземе предвид ъгълът R и подрязването, които въведох досега.

Формата може да се възпроизведе вярно на 3D модела.Някои от нашите клиенти обмислят да изрежат известни герои чрез машинна обработка и да ги продадат като ултралуксозни предмети.

Направете работата по рязане по-позната!

Обработените части се предлагат в различни форми в зависимост от приложението, но без значение колко сложна може да е формата, тя може да бъде обработена, стига да се погрижат за ъгъла R и подрязването.

Може би си мислите, че леенето е най-добрият начин за масово производство на по-сложна форма, но машинната обработка има много предимства.Порьозността, която обикновено е проблем при леенето, може да бъде избегната и тъй като няма нужда да се произвеждат форми, първоначалните разходи могат да бъдат намалени и доставката може да бъде съкратена.

Резюме

Ще се радвам, ако можете да имате предвид използването на рязане дори за масово произвеждани обработени части.Общите разходи са изненадващо ниски и има и предимството да можете да реагирате гъвкаво на промените в дизайна.

Надяваме се, че тази статия ще ви помогне да се почувствате по-запознати с машинната обработка и да разширите дизайнерските си хоризонти.