Je li CNC obrada jeftinija za složene oblike Ultimate guide 2022

U ovom ćemo članku, temeljeno na osnovama strojne obrade, predstaviti točke isplativih strojnih dijelova na koje početnici strojarski dizajneri obično padaju.

CNC glodanje Probijanje

Dopustite mi da vam kažem nešto o dijelu gdje stvari možete učiniti jeftinije s rezanjem.Kada razmišljate o strojnoj obradi, možda imate sliku svih grubih, anorganskih dijelova za industrijske proizvode, ali zapravo možete stvoriti različite oblike, poput uvijanja zakrivljenih površina.

CNC obrada dijelova

Ovoga puta predstavit ćemo vam razne „čudesne oblike“ uz uvođenje procesa realizacije složenih oblika rezanjem uz dosadašnju računalnu kontrolu.

Što je NC obrada?

Iako je mnogo puta spomenuto, rezanje je proces u kojem se rotirajuća oštrica pritišće na materijal duž zadane putanje kako bi se ostrugao i uklonili nepotrebni dijelovi.

　Dakle, što znači "po zadanoj putanji"?

Izraz sam do sada ostavio nejasnim, ali to je vrlo važan dio rezanja, pa ću ga objasniti malo detaljnije.

Ostavimo za sada po strani alatne strojeve opće namjene kojima se “ručno upravlja” kao što su glodala opće namjene i razgovarajmo o takozvanim “automatski upravljanim” NC alatnim strojevima kao što su NC glodala i obradni centri.

U takvim strojevima, oštrice koje režu materijal pomiču se komandnim jezikom do stroja.Kada unesete naredbu "Pomakni čeono glodalo u ovaj položaj" u stroj, stroj se automatski pomiče prema naredbi.Položaj čeonog glodala izražava se svakom numeričkom vrijednošću X, Y i Z. Strojna obrada se odvija pomicanjem ovih vrijednosti​​prema programu.

Što je NC glodalo?

Različiti tipovi NC glodala

"NC" u NC glodalu označava "numeričko upravljanje"."X" je "horizontalni smjer", "Y" je "smjer naprijed-natrag", a "Z" je "vertikalni smjer".Kontinuiranim unosom "sljedeće pozicije za pomicanje", moguće je pomicati čeono glodalo crtanjem glatkih krivulja i složenih putanja

Suprotno tome, stroj radi samo prema uputama za unos.Konačni oblik ovisi o ulaznom NC programu.Prije razvoja računala, čini se da su se NC programi utiskivali na posebne papirnate trake i prolazili kroz stroj za čitanje.Čini se da je to razlog zašto iskusni majstori nazivaju NC programe "trakama".

NC programi na posebnim papirnim trakama

Trenutno NC programe obrađujemo kao računalne podatke.NC program se kao podatak pohranjuje u memoriju stroja i čitajući ga red po red kao instrukcije, radi prema sadržaju instrukcija.

Konfiguracija NC programa

NC program u osnovi ima uobičajenu konfiguraciju za bilo koji alatni stroj."Dio koji kontrolira kretanje stroja" kao što je "G kod" ili "M kod" koji rotira vreteno ili mijenja brzinu kretanja i "položaj vrha čeonog glodala" kao vrijednost X, Y, Z koordinate sastoji se od kombinacije dijela koji daje vrijednost naredbe.

Suvremeno rezanje pomoću računala: CAD/CAM

Jednostavni NC programi poput "samo izbušite rupu" ili "samo pomaknite oštricu u ravnoj liniji" mogu se lako izraditi, ali složeni NC programi poput "rezanja zakrivljene površine" zahtijevaju inženjerov mozak.Nadilazi razinu razmišljanja i tipkanja rukom.

U takvim situacijama na scenu dolazi takozvani CAD/CAM sustav.”CAD/CAM” je “Računalom potpomognut dizajn” i “Računalom potpomognuta proizvodnja”, tako da je u osnovi to opći izraz za “dizajniranje i proizvodnju pomoću računala”.

Trenutno, u užem smislu, CAD se odnosi na softver koji stvara crteže i 3D modele na računalu, a CAM se odnosi na softver koji stvaraNC programipomoću CAD podataka.Čak i stvaranje složenih NC programa zahtijeva pomoć računala.Neki softver ima i CAD i CAM funkcije, a postoji i softver s neovisnim funkcijama.

Odredite odgovarajući postupak za strojnu obradu

CAD je detaljno obrađen na raznim stranicama, pa ću ovdje malo detaljnije objasniti CAM, kojeg dizajneri često nisu svjesni.U procesu izrade NC programa korištenjem CAM-a potrebno je na temelju materijala i oblika izratka odrediti odgovarajući proces, vrstu čeonog glodala i uvjete obrade te ih unijeti kao informaciju.

Postoje bezbrojne mogućnosti koje se mogu poduzeti ovisno o materijalu i obliku materijala, redoslijedu postavljanja itd. Kakve postavke napraviti uvelike ovisi o iskustvu i osjećaju inženjera.

Na primjer, postoji mnogo načina za fiksiranje materijala.Može se stegnuti preciznim mehaničkim škripcem, izravno fiksirati šablonom, fiksirati vijkom itd. Postoje različite mogućnosti ovisno o obliku i postupku.Mora se postaviti prema svim postavkama i tipovima čeonih glodala i pretvoriti u NC programe.

Primjena čeonih glodala u rezanju zakrivljenih površina

Postoje različite vrste čeonih glodala, kao što su kuglasta glodala koja su prikladna za rezanje zakrivljenih površina sa zaobljenim krajevima, ravna glodala koja su prikladna za rezanje ravnih ravnih površina i svrdla za bušenje rupa.

razne vrste čeonih glodala

Svaka vrsta je podijeljena u različite oblike kao što su promjer, broj oštrica i efektivna duljina oštrice.Postavite koju vrstu obrade i koju vrstustrojna obradauvjete za korištenje za svako čeono glodalo.

Čak ni čelna glodala nisu ograničena na jednu vrstu za jednu postavu.Umjesto toga, nije neuobičajeno koristiti desetke vrsta.Tada parametri za postavljanje postaju ogromni.

Koji su uvjeti obrade za izradu jeftinijih složenih dijelova?

Uvjeti obrade uključuju broj okretaja vretena, brzinu kretanja i količinu materijala koju treba ukloniti.Postoji optimalna kombinacija ovisno o obliku čeonog glodala, materijalu i materijalu materijala.Pitanje je kako izvesti optimalnu kombinaciju, spriječiti trošenje čeonog glodala i skratiti vrijeme obrade.

Izvrstan inženjer NC obrade stvara NC program u najkraćem mogućem vremenu pod uvjetima rezanja koji uzrokuju tresenje.Uzimajući u obzir preporučene uvjete proizvođača oštrice i svoje dosadašnje iskustvo, u glavi sam postavio sliku stanja obrade.

Zamišljajući zvukove i vibracije rezbarenja u svojoj glavi, zamišljam stvari poput: "Ovo je stanje prebrzo" ili "Pitam se mogu li rezati malo dublje."Upravo je to dio profesionalizma.Ova kombinacija procesa i NC programa može skratiti vrijeme obrade na pola ili čak četvrtinu.

Sada pogledajmo neke primjere kako se CAD/CAM može koristiti za izradu NC programa koji bi inače bili nemogući i za stvaranje oblika koji su kompliciraniji nego što možete zamisliti.

Predstavnik 5-osne obrade: impeler

Tipičan primjer dijela koji se može postići samo takozvanom simultanom obradom u 5 osi je "impeler" koji se koristi u automobilskim turbopunjačima.

Bez CAD/CAM-a, NC program za rezanje zamršenih dijelova ovog rotora ne bi bio moguć.To je zato što je oblikovan kao kvržica podrezane.

Simultana obrada u 5 osi može se postići samo složenim pokretima površine stola (A-os, B-os) na koju je postavljen materijal i čeonih glodala (X, Y, Z) povezanih zajedno.

Suvremena skulptura: 3D modeliranje

Sve dok imate 3D model, možete poluautomatski generirati NC podatke za rezanje oblika pomoću CAM-a.Stoga je moguće realizirati sve trodimenzionalne oblike, uključujući skulpture poput kipova i figura.Naravno, potrebno je uzeti u obzir kut R i podrez koji sam do sada uveo.

Oblik se može reproducirati vjerno 3D modelu.Neki od naših kupaca razmišljaju o izrezivanju poznatih likova strojnom obradom i prodaji ih kao ultraluksuznih predmeta.

Učinite posao rezanja bliže!

Strojno obrađeni dijelovi dolaze u različitim oblicima ovisno o primjeni, ali koliko god kompliciran oblik bio, može se strojno obraditi sve dok se vodi računa o kutu R i podrezu.

Možda mislite da je lijevanje najbolji način za masovnu proizvodnju složenijeg oblika, ali postoje mnoge prednosti strojne obrade.Poroznost, koja često predstavlja problem kod lijevanja, može se izbjeći, a budući da nema potrebe za proizvodnjom kalupa, mogu se smanjiti početni troškovi i skratiti dostava.

Sažetak

Bio bih sretan kada biste mogli imati na umu korištenje rezanja čak i za obrađene dijelove masovne proizvodnje.Ukupni trošak je iznenađujuće nizak, a tu je i prednost mogućnosti fleksibilnog reagiranja na promjene dizajna.

Nadamo se da će vam ovaj članak pomoći da se bolje upoznate sa strojnom obradom i proširite svoje dizajnerske horizonte.