האם עיבוד CNC זול יותר עבור צורות מורכבות Ultimate guide 2022

במאמר זה, בהתבסס על היסודות של עיבוד שבבי, נציג את הנקודות של חלקים מעובדים חסכוניים שמעצבים מכניים מתחילים נוטים ליפול אליהם.

כרסום CNC ניקוב

תן לי לספר לך על החלק שבו אתה יכול לעשות דברים זולים יותר עם חיתוך.כאשר אתה חושב על עיבוד שבבי, אולי יש לך תמונה של כל החלקים הגסים והאנאורגניים למוצרים תעשייתיים, אבל למעשה, אתה יכול ליצור מגוון של צורות, כגון פיתול משטחים מעוקלים.

חלקי עיבוד CNC

הפעם נציג "צורות נפלאות" שונות תוך הצגת תהליך מימוש צורות מורכבות על ידי חיתוך עם בקרת המחשב הנוכחית.

מהו עיבוד NC?

למרות שזה הוזכר פעמים רבות, חיתוך הוא תהליך שבו להב מסתובב נלחץ כנגד חומר לאורך מסלול מוגדר כדי לגרד אותו ולהסיר חלקים מיותרים.

　אז מה המשמעות של "לאורך מסלול מוגדר"?

השארתי את הביטוי מעורפל עד כה, אבל זה חלק מאוד חשוב בחיתוך, אז אני אסביר אותו קצת יותר בפירוט.

נניח בצד כלי מכונה לשימוש כללי המופעלים באופן ידני כגון חותכי כרסום למטרות כלליות לעת עתה, ונדבר על מה שנקרא מכונות NC "מופעלות אוטומטית" כגון חותכי כרסום NC ומרכזי עיבוד שבבי.

במכונות כאלה, הלהבים החותכים את החומר מועברים על ידי שפת הפקודה למכונה.כאשר אתה מזין את הפקודה "הזז את קצה הטחנה למצב זה" לתוך המכונה, המכונה זזה אוטומטית בהתאם לפקודה.המיקום של טחנת הקצה מבוטא על ידי כל ערך מספרי של X, Y ו-Z. העיבוד ממשיך על ידי הזזת ערכים אלה‎לפי התוכנית.

מהו חותך כרסום NC?

סוג שונה של חותך כרסום NC

"NC" בחותך כרסום NC מייצג "בקרה נומרית"."X" הוא "הכיוון האופקי", "Y" הוא "הכיוון הלוך ושוב", ו-"Z" הוא "הכיוון האנכי".על ידי הזנה רציפה של "המיקום הבא לתנועה", ניתן להזיז את טחנת הקצה על ידי ציור עקומות חלקות ומסלולים מורכבים

לעומת זאת, המכונה פועלת רק לפי הוראות הקלט.הצורה הסופית תלויה בתוכנית NC הקלט.לפני פיתוח המחשבים, נראה שתוכנות NC הוטבעו על קלטות נייר מיוחדות ועברו דרך מכונה כדי לקרוא אותן.נראה שזו הסיבה לכך שבעלי מלאכה ותיקים מתייחסים לתוכניות NC כאל "קלטות".

תוכניות NC על קלטות נייר מיוחדות

נכון לעכשיו, אנו מטפלים בתוכנות NC כנתוני מחשב.תוכנית ה-NC נשמרת כנתונים בזיכרון המכונה, ותוך כדי קריאתה שורה אחר שורה כהוראות, היא פועלת לפי תוכן ההוראות.

התצורה של תוכנית NC

לתוכנית NC יש בעצם תצורה משותפת לכל כלי מכונה."החלק השולט בתנועת המכונה" כגון "קוד G" או "קוד M" המסובב את הציר או משנה את מהירות התנועה, ו"מיקום קצה הטחנה" כפי שקואורדינטות X, Y, Z מעריכה אותו מורכב משילוב של החלק שנותן את ערך הפקודה.

חיתוך מודרני באמצעות מחשבים: CAD/CAM

ניתן ליצור בקלות תוכניות NC פשוטות כגון "רק לקדוח חור" או "פשוט להזיז את הלהב בקו ישר", אך תוכניות NC מורכבות כגון "חיתוך משטח מעוקל" דורשות את המוח של המהנדס.זה חורג מרמת החשיבה וההקלדה ביד.

מה שנקרא מערכת CAD/CAM נכנסת לפעולה במצבים כאלה.”CAD/CAM" הוא "עיצוב בעזרת מחשב" ו"ייצור בעזרת מחשב", כך שבעצם זה מונח כללי ל"עיצוב וייצור באמצעות מחשבים".

נכון להיום, במובן הצר, CAD מתייחס לתוכנה שיוצרת שרטוטים ומודלים תלת מימדיים במחשב, ו-CAM מתייחסת לתוכנה שיוצרתתוכניות NCבאמצעות נתוני CAD.אפילו יצירת תוכניות NC מורכבות דורשת סיוע במחשב.לחלק מהתוכנות יש גם פונקציות CAD וגם פונקציות CAM, ויש גם תוכנה עם פונקציות עצמאיות.

קבע את התהליך המתאים לעיבוד שבבי

CAD סוקר בפירוט באתרים שונים, אז כאן אסביר קצת יותר על CAM, שמעצבים לא מודעים אליו לעתים קרובות.בתהליך יצירת תוכניות NC באמצעות CAM, יש צורך לקבוע את התהליך המתאים, את סוג כרסום הקצה ואת תנאי העיבוד על סמך החומר והצורה של חומר העבודה, ולהזין אותם כמידע.

ישנן אינספור אפשרויות שניתן לקחת בהתאם לחומר ולצורת החומר, סדר ההתקנה וכו'. איזה סוג של הגדרות לעשות תלוי במידה רבה בניסיון ובחוש של המהנדס.

לדוגמה, ישנן דרכים רבות לתקן חומרים.ניתן להדק אותו עם מלחציים מכאניים מדויקים, לקבע ישירות עם ג'יג, לקבע עם בורג וכו'. ישנן אפשרויות שונות בהתאם לצורה ולתהליך.יש להגדיר אותו בהתאם לכל ההגדרות והסוגים של כרסני קצה ולהמיר אותו לתוכניות NC.

יישום של כרסום קצה בחיתוך משטחים מעוקלים

ישנם סוגים שונים של כרסמות קצוות, כגון כרסמות קצה כדוריות המתאימות לחיתוך משטחים מעוגלים עם קצוות מעוגלים, כרסניות קצוות שטוחות המתאימות לחיתוך משטחים ישרים וישרים ומקדחות לקידוח חורים.

סוגים שונים של טחנות קצה

כל סוג מחולק לצורות שונות כמו קוטר, מספר הלהבים והאורך האפקטיבי של הלהב.הגדר איזה סוג של שיטת עיבוד ואיזה סוגעיבוד שבביתנאים לשימוש עבור כל טחנת קצה.

אפילו כרסמות קצה אינן מוגבלות לסוג אחד עבור התקנה אחת.במקום זאת, אין זה נדיר להשתמש בעשרות סוגים.ואז הפרמטרים שיש להגדיר הופכים להיות ענקיים.

מהם תנאי העיבוד להכנת חלקים מורכבים זולים יותר?

תנאי העיבוד כוללים את מספר הסיבובים של הציר, מהירות התנועה וכמות החומר שיש להסיר.ישנו שילוב אופטימלי בהתאם לצורת טחנת הקצה, החומר והחומר של החומר.השאלה היא איך להפיק את השילוב האופטימלי, למנוע בלאי של טחנת הקצה ולקצר את זמן העיבוד.

מהנדס עיבוד NC מעולה יוצר תוכנית NC בזמן הקצר ביותר בתנאי החיתוך הגורמים לפטפוטים.תוך התחשבות בתנאים המומלצים של יצרן הלהב ובניסיון העבר שלי, קבעתי את תמונת מצב העיבוד בראשי.

כשאני מדמיינת את הצלילים והרעידות של החריטה בראשי, אני מדמיינת דברים כמו "המצב הזה מהיר מדי" או "אני תוהה אם אוכל לחתוך קצת יותר עמוק".זה בדיוק חלק מהמקצועיות.שילוב זה של תהליכים ותכניות NC יכול לקצץ את זמן העיבוד בחצי או אפילו ברבע.

כעת, בואו נסתכל על כמה דוגמאות לאופן שבו ניתן להשתמש ב-CAD/CAM ליצירת תוכניות NC שאחרת היו בלתי אפשריות וליצור צורות מסובכות יותר ממה שאתם עשויים לדמיין.

נציג של עיבוד 5 צירים: אימפלר

דוגמה טיפוסית לחלק שניתן להשיג רק על ידי מה שנקרא עיבוד 5 צירים סימולטני הוא ה"אימפלר" המשמש במגדשי טורבו לרכב.

ללא CAD/CAM, תוכנית ה-NC לחיתוך החלקים המורכבים של האימפלר הזה לא תהיה אפשרית.זה בגלל שהוא מעוצב כמו גוש של התחתית.

ניתן להשיג עיבוד 5 צירים בו-זמני רק על ידי התנועות המורכבות של משטח השולחן (ציר A, ציר B) שעליו מניחים את החומר ומחוברים את כרסני הקצוות (X, Y, Z).

פיסול עכשווי: דוגמנות תלת מימדית

כל עוד יש לך מודל תלת מימד, אתה יכול ליצור נתוני NC באופן חצי אוטומטי לחיתוך הצורה באמצעות CAM.לכן, ניתן לממש את כל הצורות התלת מימדיות, כולל פסלים כמו פסלים ודמויות.כמובן, יש צורך לשקול את הפינה R ו-undercut שהצגתי עד כה.

ניתן לשחזר את הצורה בנאמנות למודל התלת מימד.חלק מהלקוחות שלנו חושבים לחתוך דמויות מפורסמות על ידי עיבוד עיבוד ולמכור אותן כחפצים יוקרתיים במיוחד.

הפוך את עבודת החיתוך למוכרת יותר!

חלקים מעובדים מגיעים במגוון צורות בהתאם ליישום, אך לא משנה כמה מסובכת הצורה עשויה להיות, ניתן לעבד אותה כל עוד מטפלים בפינה R ותחתית.

אולי תחשוב שיציקה היא הדרך הטובה ביותר לייצר צורה מורכבת יותר, אבל יש הרבה יתרונות לעיבוד שבבי.ניתן למנוע נקבוביות, הנוטה להוות בעיה ביציקה, ומכיוון שאין צורך בייצור תבניות, ניתן להוזיל עלויות ראשוניות ולקצר את האספקה.

סיכום

אשמח אם תוכל לזכור את השימוש בחיתוך גם עבור חלקים מעובדים בייצור המוני.העלות הכוללת נמוכה באופן מפתיע, ויש גם יתרון ביכולת להגיב בצורה גמישה לשינויי עיצוב.

אנו מקווים שמאמר זה יעזור לך להרגיש יותר מוכר עם עיבוד שבבי ולהרחיב את אופקי העיצוב שלך.