Kas keerukate kujundite puhul on CNC-mehaaniline töötlemine odavam Ultimate Guide 2022

Selles artiklis tutvustame töötlemise põhitõdedele tuginedes kulutõhusate töödeldud detailide punkte, millesse algajad mehaanikadisainerid kipuvad langema.

CNC freesimine Perforatsioon

Räägin siis sellest osast, kus lõikamisega saab odavamalt hakkama.Töötlemise peale mõeldes võib teil tekkida pilt kõigist tööstustoodete töötlemata anorgaanilistest osadest, kuid tegelikult saate luua mitmesuguseid kujundeid, näiteks kõveraid pindu keerates.

CNC töötlemise osad

Seekord tutvustame erinevaid “imelisi kujundeid”, samas tutvustame keerukate kujundite realiseerimise protsessi praeguse arvutijuhtimisega lõikamise teel.

Mis on NC-töötlus?

Kuigi seda on korduvalt mainitud, on lõikamine protsess, mille käigus pöörlev tera surutakse kindlal trajektooril vastu materjali, et see maha kraapida ja mittevajalikud osad eemaldada.

　Mida siis tähendab "mööda määratud trajektoori"?

Olen jätnud väljendi seni ebamääraseks, kuid see on lõikamise juures väga oluline osa, nii et selgitan seda veidi lähemalt.

Jätame esialgu kõrvale üldotstarbelised “käsitsi juhitavad” tööpingid nagu üldfreesid ja räägime nn “automaatjuhtimisega” NC tööpinkidest nagu NC-freesid ja töötluskeskused.

Sellistes masinates liigutatakse materjali lõikavad terad käsukeele abil masinasse.Kui sisestate masinasse käskluse “Tiiguta otsfrees sellesse asendisse”, liigub masin automaatselt vastavalt käsule.Otsfreesi asukohta väljendatakse iga X, Y ja Z arvväärtusega. Töötlemine toimub nende väärtuste liigutamisega"programmi järgi.

Mis on NC-frees?

Erinevat tüüpi NC-frees

"NC" tähistab NC-freesis "Numerical Control"."X" on "horisontaalne suund", "Y" on "edasi-tagasi suund" ja "Z" on "vertikaalne suund".Sisestades pidevalt "järgmine asend liikumiseks", on võimalik otsfreesi liigutada, joonistades sujuvaid kõveraid ja keerulisi trajektoore

Seevastu masin töötab ainult sisendjuhiste järgi.Lõplik kuju sõltub sisend-NC programmist.Enne arvutite väljatöötamist näib, et NC-programmid tembeldati spetsiaalsetele paberlintidele ja lasti nende lugemiseks läbi masina.See näib olevat põhjus, miks veteranist käsitöölised nimetavad NC-programme "lintidele".

NC-programmid spetsiaalsetel paberilintidel

Praegu käsitleme NC-programme arvutiandmetena.NC programm salvestatakse andmetena masina mällu ja seda rida-realt käskudena lugedes toimib see vastavalt juhiste sisule.

NC-programmi konfiguratsioon

NC-programmil on põhimõtteliselt mis tahes tööpingi jaoks ühine konfiguratsioon."Osa, mis juhib masina liikumist", nagu "G-kood" või "M-kood", mis pöörleb spindlit või muudab liikumiskiirust, ja "otsfreesi otsa asend" kui X-, Y-, Z-koordinaadid väärtustavad seda koosneb selle osa kombinatsioonist, mis annab käsu väärtuse.

Kaasaegne lõikamine arvutite abil: CAD/CAM

Lihtsaid NC-programme, nagu "lihtsalt puurige auk" või "liigutage tera sirgjooneliselt", saab hõlpsasti luua, kuid keerukad NC-programmid, nagu "kõvera pinna lõikamine", nõuavad inseneri aju.See ületab mõtlemise ja käsitsi tippimise taseme.

Sellistes olukordades tuleb mängu nn CAD/CAM süsteem.”CAD/CAM” on “arvutipõhine projekteerimine” ja “arvutipõhine tootmine”, nii et põhimõtteliselt on see üldmõiste “arvutite abil projekteerimine ja tootmine”.

Praegu tähistab CAD kitsamas tähenduses tarkvara, mis loob arvutis jooniseid ja 3D-mudeleid ning CAM tarkvara, mis loobNC programmidkasutades CAD andmeid.Isegi keerukate NC-programmide loomine nõuab arvuti abi.Mõnel tarkvaral on nii CAD- kui ka CAM-funktsioonid ning on ka iseseisvate funktsioonidega tarkvara.

Tehke kindlaks töötlemiseks sobiv protsess

CAD-i on erinevatel saitidel üksikasjalikult käsitletud, nii et siin selgitan veidi üksikasjalikumalt CAM-i, millest disainerid sageli teadlikud pole.NC-programmi loomise protsessis CAM-i abil on vaja kindlaks määrata sobiv protsess, otsfreesi tüüp ja töötlemistingimused, lähtudes tooriku materjalist ja kujust ning sisestada need teabena.

Olenevalt materjalist ja materjali kujust, seadistamise järjekorrast jne on lugematu arv valikuid. See, milliseid seadistusi teha, sõltub suuresti inseneri kogemusest ja mõistusest.

Näiteks materjalide kinnitamiseks on palju võimalusi.Seda saab kinnitada täppismehaanilise kruustangiga, kinnitada otse rakise abil, kinnitada kruviga jne. Olenevalt kujust ja protsessist on erinevaid võimalusi.See tuleb seadistada vastavalt kõikidele seadistustele ja otsafreeside tüüpidele ning teisendada NC-programmideks.

Otsfreeside kasutamine kõverate pindade lõikamisel

Otsfreese on erinevat tüüpi, näiteks kuulotsfreesid, mis sobivad ümarate otstega kumerate pindade lõikamiseks, lamedad otsfreesid, mis sobivad sirgete lamedate pindade lõikamiseks, ja puurid aukude puurimiseks.

erinevat tüüpi otsafreesid

Iga tüüp on jagatud erineva kujuga, nagu läbimõõt, labade arv ja tera efektiivne pikkus.Määrake, millist töötlemismeetodit ja millistmehaaniline töötlemineiga otsafreesi jaoks kasutatavad tingimused.

Isegi otsafreesid ei piirdu ühe seadistuse jaoks ühe tüübiga.Pigem pole haruldane kasutada kümneid tüüpe.Seejärel muutuvad seadistatavad parameetrid tohutuks.

Millised on töötlemistingimused odavamate keerukate detailide valmistamiseks?

Töötlemistingimused hõlmavad spindli pöörete arvu, liikumiskiirust ja eemaldatava materjali kogust.Sõltuvalt otsafreesi kujust, materjalist ja materjali materjalist on olemas optimaalne kombinatsioon.Küsimus on selles, kuidas tuletada optimaalne kombinatsioon, vältida otsafreesi kulumist ja lühendada töötlemisaega.

Suurepärane NC-töötlemisinsener loob NC-programmi võimalikult lühikese aja jooksul lõdisemist põhjustavates lõiketingimustes.Võttes arvesse tera tootja soovitatud tingimusi ja oma varasemat kogemust, sättisin peas töötluse oleku pildi.

Kujutades ette oma peas nikerdamise helisid ja vibratsioone, kujutan ette selliseid asju nagu "See seisund on liiga kiire" või "Ma ei tea, kas ma saan natuke sügavamale lõigata."See on täpselt osa professionaalsusest.See protsesside ja NC-programmide kombinatsioon võib vähendada töötlemisaega poole või isegi veerandi võrra.

Vaatame nüüd mõnda näidet selle kohta, kuidas CAD/CAM-i saab kasutada NC-programmide loomiseks, mis muidu oleksid võimatud, ja kujundite loomiseks, mis on keerulisemad, kui ette kujutate.

5-teljelise töötluse esindaja: tiivik

Tüüpiline näide detailist, mida on võimalik saavutada ainult nn samaaegse 5-teljelise töötlusega, on autode turbolaadurites kasutatav “tiivik”.

Ilma CAD/CAM-ita poleks NC-programm selle tiiviku keeruliste osade lõikamiseks võimalik.Põhjus on selles, et see on kujuga nagu allalõike tükk.

Samaaegset 5-teljelist töötlemist on võimalik saavutada ainult keeruliste liigutustega laua pinnal (A-telg, B-telg), millele materjal asetatakse ja otsafreesid (X, Y, Z) omavahel ühendatud.

Kaasaegne skulptuur: 3D-modelleerimine

Niikaua kui teil on 3D-mudel, saate poolautomaatselt genereerida NC-andmeid kuju lõikamiseks CAM-iga.Seetõttu on võimalik realiseerida kõiki kolmemõõtmelisi kujundeid, sealhulgas skulptuure nagu kujud ja figuurid.Muidugi on vaja arvestada nurga R ja allalõikega, mida olen seni kasutusele võtnud.

Kuju saab 3D-mudelile truult reprodutseerida.Mõned meie kliendid mõtlevad kuulsate tegelaste väljalõikamisele töötluse teel ja müüvad neid üliluksuslike esemetena.

Tee lõiketööd tuttavamaks!

Töödeldud osad on olenevalt rakendusest erineva kujuga, kuid olenemata sellest, kui keeruline kuju ka poleks, saab neid töödelda seni, kuni nurk R ja sisselõige on hoolitsetud.

Võib arvata, et valu on parim viis keerukama kuju masstootmiseks, kuid töötlemisel on palju eeliseid.Valamisel probleemiks kipuvat poorsust saab vältida ja kuna puudub vajadus vorme valmistada, saab vähendada esialgseid kulusid ja lühendada tarnet.

Kokkuvõte

Mul oleks hea meel, kui suudaksite lõikamise kasutamist silmas pidada ka masstoodanguna töödeldud osade puhul.Kogumaksumus on üllatavalt madal ning selle eeliseks on ka võimalus paindlikult reageerida disainimuudatustele.

Loodame, et see artikkel aitab teil töötlusega paremini kursis olla ja laiendada oma disaini silmaringi.