Onko CNC-työstö halvempaa monimutkaisille muodoille Ultimate Guide 2022

Tässä artikkelissa esittelemme koneistuksen perusteiden pohjalta niitä kustannustehokkaiden koneistettujen osien kohtia, joihin aloittelevat mekaaniset suunnittelijat taipuvat.

CNC-jyrsintä Lävistys

Kerronpa siitä osasta, jossa leikkaamalla voi tehdä asioita halvemmalla.Kun ajattelet koneistamista, sinulla voi olla kuva kaikista teollisuustuotteiden karkeista, epäorgaanisista osista, mutta itse asiassa voit luoda erilaisia ​​muotoja, kuten kiertää kaarevia pintoja.

CNC-työstöosat

Tällä kertaa esittelemme erilaisia ​​"ihania muotoja" samalla kun esittelemme prosessin monimutkaisten muotojen toteuttamiseksi leikkaamalla nykyisellä tietokoneohjauksella.

Mitä on NC-käsittely?

Vaikka se on mainittu monta kertaa, leikkaus on prosessi, jossa pyörivää terää painetaan materiaalia vasten asetettua liikerataa pitkin sen kaapimiseksi pois ja tarpeettomien osien poistamiseksi.

　Mitä "määritettyä lentorataa pitkin" sitten tarkoittaa?

Olen jättänyt ilmaisun epämääräiseksi toistaiseksi, mutta se on erittäin tärkeä osa leikkaamista, joten selitän sen hieman yksityiskohtaisemmin.

Jätetään toistaiseksi sivuun yleiskäyttöiset ”käsikäyttöiset” työstökoneet, kuten yleisjyrsimet, ja puhutaan niin sanotuista ”automaattisesti toimivista” NC-työstökoneista, kuten NC-jyrsimet ja työstökeskukset.

Tällaisissa koneissa materiaalia leikkaavat terät siirretään komentokielellä koneeseen.Kun syötät koneeseen komennon "Siirrä jyrsintä tähän asentoon", kone liikkuu automaattisesti komennon mukaan.Päätyjyrsimen sijainti ilmaistaan ​​kullakin X:n, Y:n ja Z:n numeerisella arvolla. Koneistus etenee näitä arvoja siirtämällä>ohjelman mukaan.

Mikä on NC-jyrsin?

Erityyppinen NC-jyrsin

"NC" NC-jyrsimessä tarkoittaa "Numerical Control"."X" on "vaakasuunta", "Y" on "edus- ja taaksepäin suunta" ja "Z" on "pystysuunta".Syöttämällä jatkuvasti "seuraava siirtoasento" on mahdollista liikuttaa päätyjyrsintä piirtämällä tasaisia ​​käyriä ja monimutkaisia ​​liikeratoja

Sitä vastoin kone toimii vain syöttöohjeiden mukaan.Lopullinen muoto riippuu syötetystä NC-ohjelmasta.Ennen tietokoneiden kehitystä näyttää siltä, ​​​​että NC-ohjelmat leimattiin erityisille paperinauhoille ja kuljetettiin koneen läpi niiden lukemiseksi.Tämä näyttää olevan syy siihen, miksi kokeneet käsityöläiset kutsuvat NC-ohjelmia "nauhoiksi".

NC-ohjelmat erikoispaperinauhoille

Tällä hetkellä käsittelemme NC-ohjelmia tietokonetietoina.NC-ohjelma tallennetaan datana koneen muistiin ja sitä rivi riviltä käskynä lukeessaan se toimii ohjeiden sisällön mukaisesti.

NC-ohjelman konfigurointi

NC-ohjelmalla on periaatteessa yhteinen konfiguraatio mille tahansa työstökoneelle."Koneen liikettä ohjaava osa", kuten "G-koodi" tai "M-koodi", joka pyörittää karaa tai muuttaa liikkeen nopeutta, ja "päätejyrsimen kärjen asento" X-, Y-, Z-koordinaatteina koostuu yhdistelmästä osasta, joka antaa komennon arvon.

Moderni leikkaus tietokoneilla: CAD/CAM

Yksinkertaisia ​​NC-ohjelmia, kuten "poraa vain reikä" tai "vain siirrä terää suorassa linjassa", voidaan luoda helposti, mutta monimutkaiset NC-ohjelmat, kuten "kaarevan pinnan leikkaaminen", vaativat insinöörin aivoja.Se ylittää ajattelun ja käsin kirjoittamisen tason.

Ns. CAD/CAM-järjestelmä tulee esille tällaisissa tilanteissa.”CAD/CAM” on ”tietokoneavusteinen suunnittelu” ja ”tietokoneavusteinen valmistus”, joten pohjimmiltaan se on yleinen termi ”suunnittelulle ja valmistamiselle tietokoneiden avulla”.

Tällä hetkellä suppeassa merkityksessä CAD tarkoittaa ohjelmistoa, joka luo piirustuksia ja 3D-malleja tietokoneella, ja CAM tarkoittaa ohjelmistoja, jotka luovatNC-ohjelmatkäyttämällä CAD-tietoja.Jopa monimutkaisten NC-ohjelmien luominen vaatii tietokoneen apua.Joissakin ohjelmistoissa on sekä CAD- että CAM-toimintoja, ja on myös ohjelmistoja, joissa on itsenäisiä toimintoja.

Määritä sopiva työstöprosessi

CAD:ta on käsitelty yksityiskohtaisesti eri sivustoilla, joten tässä selitän hieman tarkemmin CAM:sta, josta suunnittelijat eivät usein ole tietoisia.NC-ohjelman luontiprosessissa CAM:n avulla on tarpeen määrittää sopiva prosessi, päätyjyrsintätyyppi ja työstöolosuhteet työkappaleen materiaalin ja muodon perusteella ja syöttää ne tiedoksi.

Vaihtoehtoja on lukemattomia riippuen materiaalista ja materiaalin muodosta, asennusjärjestyksestä jne. Se, millaiset asetukset tehdään, riippuu pitkälti insinöörin kokemuksesta ja tunteesta.

Esimerkiksi materiaalien kiinnittämiseen on monia tapoja.Se voidaan kiinnittää tarkkuusmekaanisella ruuvipuristimella, kiinnittää suoraan jigillä, kiinnittää ruuvilla jne. Vaihtoehtoja on useita riippuen muodosta ja prosessista.Se on asetettava kaikkien asetusten ja jyrsintyyppien mukaan ja muutettava NC-ohjelmiksi.

Päätyjyrsimien käyttö kaarevien pintojen leikkaamiseen

Päätyjyrsimiä on erilaisia, kuten kuulajyrsimet, jotka soveltuvat pyöristetyn pään kaarevien pintojen leikkaamiseen, litteät päätyjyrsimet, jotka soveltuvat suorien tasaisten pintojen leikkaamiseen, sekä porat reikien poraamiseen.

erityyppiset päätyjyrsimet

Jokainen tyyppi on jaettu eri muotoihin, kuten halkaisijaan, terien lukumäärään ja terän teholliseen pituuteen.Aseta millainen koneistusmenetelmä ja millainenkoneistuskäyttöolosuhteet jokaiselle päätyjyrsimelle.

Edes päätyjyrsimiä ei ole rajoitettu yhteen tyyppiin yhtä asennusta varten.Sen sijaan ei ole harvinaista käyttää kymmeniä tyyppejä.Sitten asetettavat parametrit ovat suuria.

Mitkä ovat työstöolosuhteet halvempien monimutkaisten osien valmistamiseen?

Koneistusolosuhteet sisältävät karan kierrosten lukumäärän, liikenopeuden ja poistettavan materiaalin määrän.On olemassa optimaalinen yhdistelmä päätyjyrsintämuodon, materiaalin ja materiaalin materiaalin mukaan.Kysymys on siitä, kuinka saada optimaalinen yhdistelmä, estää päätyjyrsintä kulumista ja lyhentää koneistusaikaa.

Erinomainen NC-työstöinsinööri luo NC-ohjelman mahdollisimman lyhyessä ajassa tärinää aiheuttavissa leikkausolosuhteissa.Ottaen huomioon terän valmistajan suositellut ehdot ja aiemman kokemukseni, asetin päähäni kuvan käsittelytilasta.

Kuvitellen kaiverruksen ääniä ja värähtelyjä päässäni, kuvittelen sellaisia ​​asioita kuin "Tämä tila on liian nopea" tai "Mietin, voinko leikata hieman syvemmälle."Se on juuri osa ammattimaisuutta.Tämä prosessien ja NC-ohjelmien yhdistelmä voi lyhentää koneistusaikaa puoleen tai jopa neljännekseen.

Katsotaanpa nyt joitain esimerkkejä siitä, kuinka CAD/CAM:ia voidaan käyttää NC-ohjelmien luomiseen, jotka muuten olisivat mahdottomia, ja monimutkaisempien muotojen luomiseen kuin voisi kuvitella.

5-akselisen koneistuksen edustaja: juoksupyörä

Tyypillinen esimerkki osasta, joka voidaan saada aikaan vain ns. samanaikaisella 5-akselisella työstyksellä, on autojen turboahtimissa käytetty "siipipyörä".

Ilman CAD/CAM:ia NC-ohjelma tämän juoksupyörän monimutkaisten osien leikkaamiseksi ei olisi mahdollinen.Se johtuu siitä, että se on muotoiltu alaleikkauksen kyhmyksi.

Samanaikainen 5-akselinen koneistus voidaan saavuttaa vain monimutkaisilla liikkeillä pöydän pinnalla (A-akseli, B-akseli), jolle materiaali asetetaan ja päätyjyrsimet (X, Y, Z) liitetään yhteen.

Nykyaikainen kuvanveisto: 3D-mallinnus

Niin kauan kuin sinulla on 3D-malli, voit luoda puoliautomaattisesti NC-tietoja muodon leikkaamiseksi CAM:lla.Siksi on mahdollista toteuttaa kaikki kolmiulotteiset muodot, mukaan lukien veistokset, kuten patsaat ja hahmot.Tietysti on otettava huomioon kulma R ja alileikkaus, jotka olen tähän mennessä ottanut käyttöön.

Muoto voidaan toistaa uskollisesti 3D-malliin.Jotkut asiakkaistamme suunnittelevat leikkaavansa kuuluisia hahmoja koneistamalla ja myyvänsä ne huippuylellisinä esineinä.

Tee leikkaustyöstä tutumpaa!

Koneistettuja osia on eri muotoisia sovelluksesta riippuen, mutta olipa muoto kuinka monimutkainen tahansa, se voidaan työstää niin kauan, kun kulma R ja alta leikkaus on hoidettu.

Saatat ajatella, että valu on paras tapa tuottaa monimutkaisempi muoto, mutta koneistuksessa on monia etuja.Huokoisuus, joka on yleensä ongelmana valussa, voidaan välttää, ja koska muotteja ei tarvitse valmistaa, voidaan alkukustannuksia pienentää ja toimitusta voidaan lyhentää.

Yhteenveto

Olisin iloinen, jos voisitte pitää mielessä leikkauskäytön myös massatuotannossa jalostetuissa osissa.Kokonaiskustannukset ovat yllättävän alhaiset, ja etuna on myös mahdollisuus reagoida joustavasti suunnittelun muutoksiin.

Toivomme, että tämä artikkeli auttaa sinua tuntemaan koneistuksen tutummaksi ja laajentamaan suunnitteluhorisonttiasi.