Είναι φθηνότερη η κατεργασία με CNC για πολύπλοκα σχήματα Ultimate guide 2022

Σε αυτό το άρθρο, με βάση τις βασικές αρχές της μηχανικής κατεργασίας, θα παρουσιάσουμε τα σημεία των οικονομικά αποδοτικών μηχανικών εξαρτημάτων στα οποία τείνουν να εμπίπτουν οι αρχάριοι μηχανικοί σχεδιαστές.

CNC φρέζα Διάτρηση

Επιτρέψτε μου να σας πω για το μέρος όπου μπορείτε να κάνετε πράγματα φθηνότερα με το κόψιμο.Όταν σκέφτεστε τη μηχανική κατεργασία, μπορεί να έχετε μια εικόνα όλων των ακατέργαστων, ανόργανων εξαρτημάτων για βιομηχανικά προϊόντα, αλλά στην πραγματικότητα, μπορείτε πραγματικά να δημιουργήσετε μια ποικιλία σχημάτων, όπως να στρίψετε καμπύλες επιφάνειες.

Ανταλλακτικά κατεργασίας CNC

Αυτή τη φορά, θα εισαγάγουμε διάφορα «υπέροχα σχήματα» ενώ παράλληλα θα εισάγουμε τη διαδικασία υλοποίησης πολύπλοκων σχημάτων με κοπή με τον τρέχοντα έλεγχο υπολογιστή.

Τι είναι η επεξεργασία NC;

Αν και έχει αναφερθεί πολλές φορές, η κοπή είναι μια διαδικασία κατά την οποία μια περιστρεφόμενη λεπίδα πιέζεται πάνω σε ένα υλικό κατά μήκος μιας καθορισμένης τροχιάς για να το ξύσει και να αφαιρέσει τα περιττά μέρη.

　Τι σημαίνει λοιπόν "κατά μήκος μιας καθορισμένης τροχιάς";

Έχω αφήσει την έκφραση αόριστη μέχρι τώρα, αλλά είναι πολύ σημαντικό κομμάτι της κοπής, οπότε θα το εξηγήσω λίγο πιο αναλυτικά.

Ας αφήσουμε στην άκρη τις εργαλειομηχανές γενικής χρήσης που λειτουργούν με το χέρι, όπως φρέζες γενικής χρήσης, προς το παρόν, και ας μιλήσουμε για τις λεγόμενες «αυτόματες» εργαλειομηχανές NC, όπως φρέζες NC και κέντρα κατεργασίας.

Σε τέτοιες μηχανές, οι λεπίδες που κόβουν το υλικό μετακινούνται από τη γλώσσα εντολών στο μηχάνημα.Όταν εισάγετε την εντολή "Μετακινήστε τον μύλο τερματισμού σε αυτή τη θέση" στο μηχάνημα, το μηχάνημα κινείται αυτόματα σύμφωνα με την εντολή.Η θέση του τερματικού μύλου εκφράζεται με κάθε αριθμητική τιμή των X, Y και Z. Η μηχανική κατεργασία προχωρά μετακινώντας αυτές τις τιμές,σύμφωνα με το πρόγραμμα.

Τι είναι ο φρέζας NC;

Διαφορετικός τύπος φρέζας NC

Ο φρέζας "NC" στο φρέζα NC σημαίνει "Αριθμητικός Έλεγχος".Το "X" είναι η "οριζόντια κατεύθυνση", το "Y" είναι η "πίσω-πίσω κατεύθυνση" και το "Z" είναι η "κάθετη κατεύθυνση".Εισάγοντας συνεχώς την «επόμενη θέση προς κίνηση», είναι δυνατή η μετακίνηση του τελικού μύλου σχεδιάζοντας ομαλές καμπύλες και σύνθετες τροχιές

Αντίθετα, το μηχάνημα λειτουργεί μόνο σύμφωνα με τις οδηγίες εισαγωγής.Το τελικό σχήμα εξαρτάται από το πρόγραμμα NC εισόδου.Πριν από την ανάπτυξη των υπολογιστών, φαίνεται ότι τα προγράμματα NC σφραγίζονταν σε ειδικές χαρτοταινίες και περνούσαν από μια μηχανή για να τα διαβάσουν.Αυτός φαίνεται να είναι ο λόγος για τον οποίο οι βετεράνοι τεχνίτες αναφέρονται στα προγράμματα NC ως «ταινίες».

Προγράμματα NC σε ειδικές χαρτοταινίες

Επί του παρόντος, χειριζόμαστε προγράμματα NC ως δεδομένα υπολογιστή.Το πρόγραμμα NC αποθηκεύεται ως δεδομένα στη μνήμη του μηχανήματος και ενώ το διαβάζει γραμμή προς γραμμή ως οδηγίες, λειτουργεί σύμφωνα με τα περιεχόμενα των οδηγιών.

Η διαμόρφωση του προγράμματος NC

Ένα πρόγραμμα NC έχει βασικά μια κοινή διαμόρφωση για οποιαδήποτε εργαλειομηχανή."Το εξάρτημα που ελέγχει την κίνηση του μηχανήματος", όπως "κωδικός G" ή "Κωδικός M" που περιστρέφει τον άξονα ή αλλάζει την ταχύτητα κίνησης και η "θέση του άκρου του μύλου" καθώς οι συντεταγμένες X, Y, Z το εκτιμούν αποτελείται από έναν συνδυασμό του τμήματος που δίνει την τιμή εντολής.

Σύγχρονη κοπή με χρήση υπολογιστών: CAD/CAM

Απλά προγράμματα NC όπως «απλώς τρυπήστε μια τρύπα» ή «απλώς μετακινήστε τη λεπίδα σε ευθεία γραμμή» μπορούν εύκολα να δημιουργηθούν, αλλά πολύπλοκα προγράμματα NC όπως το «κόψιμο μιας καμπύλης επιφάνειας» απαιτούν τον εγκέφαλο του μηχανικού.Ξεπερνά το επίπεδο σκέψης και πληκτρολόγησης με το χέρι.

Το λεγόμενο σύστημα CAD/CAM μπαίνει στο παιχνίδι σε τέτοιες καταστάσεις.”CAD/CAM" είναι "Computer Aided Design" και "Computer Aided Manufacturing", οπότε βασικά είναι ένας γενικός όρος για "σχεδίαση και κατασκευή με χρήση υπολογιστών".

Επί του παρόντος, με στενή έννοια, το CAD αναφέρεται σε λογισμικό που δημιουργεί σχέδια και τρισδιάστατα μοντέλα σε έναν υπολογιστή και το CAM αναφέρεται σε λογισμικό που δημιουργείπρογράμματα NCχρησιμοποιώντας δεδομένα CAD.Ακόμη και η δημιουργία πολύπλοκων προγραμμάτων NC απαιτεί βοήθεια υπολογιστή.Κάποιο λογισμικό διαθέτει λειτουργίες CAD και CAM, ενώ υπάρχει επίσης λογισμικό με ανεξάρτητες λειτουργίες.

Προσδιορίστε την κατάλληλη διαδικασία για τη μηχανική κατεργασία

Το CAD έχει καλυφθεί λεπτομερώς σε διάφορους ιστότοπους, οπότε εδώ θα εξηγήσω λίγο πιο αναλυτικά για το CAM, το οποίο οι σχεδιαστές δεν γνωρίζουν συχνά.Στη διαδικασία δημιουργίας προγράμματος NC με χρήση CAM, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η κατάλληλη διαδικασία, ο τύπος του τελικού μύλου και οι συνθήκες κατεργασίας με βάση το υλικό και το σχήμα του τεμαχίου εργασίας και να εισαχθούν ως πληροφορίες.

Υπάρχουν αμέτρητες επιλογές που μπορούν να ληφθούν ανάλογα με το υλικό και το σχήμα του υλικού, τη σειρά εγκατάστασης κ.λπ. Τι είδους ρυθμίσεις θα κάνετε εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εμπειρία και την αίσθηση του μηχανικού.

Για παράδειγμα, υπάρχουν πολλοί τρόποι για να διορθώσετε υλικά.Μπορεί να συσφίξει με μηχανική μέγγενη ακριβείας, να στερεωθεί απευθείας με μια σέγα, να στερεωθεί με μια βίδα κλπ. Υπάρχουν διάφορες επιλογές ανάλογα με το σχήμα και τη διαδικασία.Πρέπει να ρυθμιστεί σύμφωνα με όλες τις ρυθμίσεις και τους τύπους τελικών μύλων και να μετατραπεί σε προγράμματα NC.

Εφαρμογή End Mills σε Κοπή Καμπύλων Επιφανειών

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ακραίων μύλων, όπως μύλοι με σφαιρίδια που είναι κατάλληλοι για κοπή καμπυλωτών επιφανειών με στρογγυλεμένα άκρα, μύλοι με επίπεδα άκρα που είναι κατάλληλοι για κοπή ευθύγραμμων επίπεδων επιφανειών και τρυπάνια για διάνοιξη οπών.

διάφορα είδη τελικών μύλων

Κάθε τύπος χωρίζεται σε διάφορα σχήματα όπως η διάμετρος, ο αριθμός των λεπίδων και το πραγματικό μήκος της λεπίδας.Ορίστε τι είδους μέθοδο κατεργασίας και τι είδουςμηχανική κατεργασίασυνθήκες χρήσης για κάθε τελικό μύλο.

Ακόμη και οι τελικοί μύλοι δεν περιορίζονται σε έναν τύπο για μία εγκατάσταση.Αντίθετα, δεν είναι ασυνήθιστο να χρησιμοποιείτε δεκάδες τύπους.Τότε οι παράμετροι που πρέπει να ρυθμίσετε γίνονται τεράστιες.

Ποιες είναι οι συνθήκες κατεργασίας για την κατασκευή φθηνότερων σύνθετων ανταλλακτικών;

Οι συνθήκες κατεργασίας περιλαμβάνουν τον αριθμό των περιστροφών του άξονα, την ταχύτητα κίνησης και την ποσότητα υλικού που πρέπει να αφαιρεθεί.Υπάρχει ένας βέλτιστος συνδυασμός ανάλογα με το σχήμα του τελικού μύλου, το υλικό και το υλικό του υλικού.Το ερώτημα είναι πώς να εξαχθεί ο βέλτιστος συνδυασμός, να αποφευχθεί η φθορά του τελικού μύλου και να μειωθεί ο χρόνος κατεργασίας.

Ένας εξαιρετικός μηχανικός επεξεργασίας NC δημιουργεί ένα πρόγραμμα NC στο συντομότερο δυνατό χρόνο υπό τις συνθήκες κοπής που προκαλούν φλυαρία.Λαμβάνοντας υπόψη τις συνιστώμενες συνθήκες του κατασκευαστή λεπίδων και την προηγούμενη εμπειρία μου, έθεσα την εικόνα της κατάστασης επεξεργασίας στο κεφάλι μου.

Φαντάζομαι τους ήχους και τις δονήσεις του σκαλίσματος στο κεφάλι μου, φαντάζομαι πράγματα όπως, "Αυτή η κατάσταση είναι πολύ γρήγορη" ή "Αναρωτιέμαι αν μπορώ να κόψω λίγο βαθύτερα".Είναι ακριβώς μέρος του επαγγελματισμού.Αυτός ο συνδυασμός διαδικασιών και προγραμμάτων NC μπορεί να μειώσει το χρόνο κατεργασίας στο μισό ή ακόμα και στο ένα τέταρτο.

Τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικά παραδείγματα για το πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το CAD/CAM για τη δημιουργία προγραμμάτων NC που διαφορετικά θα ήταν αδύνατα και για τη δημιουργία σχημάτων που είναι πιο περίπλοκα από ό,τι φαντάζεστε.

Αντιπρόσωπος μηχανικής κατεργασίας 5 αξόνων: φτερωτή

Χαρακτηριστικό παράδειγμα εξαρτήματος που μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τη λεγόμενη ταυτόχρονη μηχανική κατεργασία 5 αξόνων είναι η «πτερωτή» που χρησιμοποιείται στους στροβιλοσυμπιεστές αυτοκινήτων.

Χωρίς CAD/CAM, το πρόγραμμα NC για την κοπή των περίπλοκων τμημάτων αυτής της πτερωτής δεν θα ήταν δυνατό.Είναι επειδή έχει σχήμα σαν ένα κομμάτι του κάτω κομματιού.

Η ταυτόχρονη κατεργασία 5 αξόνων μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τις σύνθετες κινήσεις της επιφάνειας του τραπεζιού (άξονας Α, άξονας Β) πάνω στην οποία τοποθετείται το υλικό και οι ακραίοι μύλοι (Χ, Υ, Ζ) συνδέονται μεταξύ τους.

Σύγχρονη Γλυπτική: Τρισδιάστατη Μοντελοποίηση

Εφόσον έχετε ένα τρισδιάστατο μοντέλο, μπορείτε να δημιουργήσετε ημιαυτόματα δεδομένα NC για την κοπή του σχήματος με CAM.Επομένως, είναι δυνατό να πραγματοποιηθούν όλα τα τρισδιάστατα σχήματα, συμπεριλαμβανομένων των γλυπτών όπως αγάλματα και φιγούρες.Φυσικά, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη το γωνιακό R και undercut που έχω εισαγάγει μέχρι τώρα.

Το σχήμα μπορεί να αναπαραχθεί πιστά στο τρισδιάστατο μοντέλο.Μερικοί από τους πελάτες μας σκέφτονται να κόψουν διάσημους χαρακτήρες μηχανουργώντας και πουλώντας τους ως αντικείμενα υπερπολυτελείας.

Κάντε την εργασία κοπής πιο οικεία!

Τα κατεργασμένα εξαρτήματα διατίθενται σε διάφορα σχήματα ανάλογα με την εφαρμογή, αλλά ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκο μπορεί να είναι το σχήμα τους, μπορούν να κατεργαστούν αρκεί να προσέχετε τη γωνία R και την υποκοπή.

Ίσως πιστεύετε ότι η χύτευση είναι ο καλύτερος τρόπος για τη μαζική παραγωγή ενός πιο περίπλοκου σχήματος, αλλά υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα στη μηχανική κατεργασία.Το πορώδες, το οποίο τείνει να είναι πρόβλημα στη χύτευση, μπορεί να αποφευχθεί, και επειδή δεν υπάρχει ανάγκη κατασκευής καλουπιών, το αρχικό κόστος μπορεί να μειωθεί και η παράδοση μπορεί να μειωθεί.

Περίληψη

Θα ήμουν ευτυχής αν μπορούσατε να έχετε κατά νου τη χρήση της κοπής ακόμη και για μεταποιημένα εξαρτήματα μαζικής παραγωγής.Το συνολικό κόστος είναι εκπληκτικά χαμηλό και υπάρχει επίσης το πλεονέκτημα ότι μπορείς να ανταποκριθείς με ευελιξία στις αλλαγές σχεδιασμού.

Ελπίζουμε ότι αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να νιώσετε πιο εξοικειωμένοι με τη μηχανική κατεργασία και να διευρύνετε τους σχεδιαστικούς σας ορίζοντες.