Er CNC-maskinering billigere for komplekse former Ultimate guide 2022

I denne artikkelen, basert på det grunnleggende om maskinering, skal vi introdusere punktene til kostnadseffektive maskinerte deler som nybegynnere, mekaniske designere har en tendens til å falle inn i.

CNC fresing Stansing

La meg fortelle deg om delen der du kan gjøre ting billigere med kutting.Når du tenker på maskinering, kan du ha et bilde av alle de grove, uorganiske delene for industrielle produkter, men faktisk kan du faktisk lage en rekke former, for eksempel å vri buede overflater.

CNC maskineringsdeler

Denne gangen vil vi introdusere forskjellige "fantastiske former" mens vi introduserer prosessen med å realisere komplekse former ved å kutte med den gjeldende datakontrollen.

Hva er NC-behandling?

Selv om det har blitt nevnt mange ganger, er skjæring en prosess der et roterende blad presses mot et materiale langs en bestemt bane for å skrape det av og fjerne unødvendige deler.

　Så hva betyr "langs en fast bane"?

Jeg har forlatt uttrykket vagt så langt, men det er en veldig viktig del av skjæringen, så jeg skal forklare det litt mer detaljert.

La oss legge til side universalmaskiner som er "manuelt drevne" som universalfreser foreløpig, og snakke om såkalte "automatisk opererte" NC-maskiner som NC freser og maskineringssentre.

I slike maskiner flyttes bladene som kutter materialet av kommandospråket til maskinen.Når du legger inn kommandoen "Flytt endefresen til denne posisjonen" i maskinen, beveger maskinen seg automatisk i henhold til kommandoen.Posisjonen til endefresen uttrykkes ved hver tallverdi av X, Y og Z. Maskinering fortsetter ved å flytte disse verdiene.ifølge programmet.

Hva er NC fres?

Annen type NC freser

"NC" i NC fres står for "Numerical Control"."X" er den "horisontale retningen", "Y" er "frem og tilbake retningen", og "Z" er den "vertikale retningen".Ved kontinuerlig å legge inn "neste posisjon å flytte", er det mulig å flytte endefresen ved å tegne jevne kurver og komplekse baner

Omvendt fungerer maskinen kun i henhold til inndatainstruksjonene.Den endelige formen avhenger av inndata NC-programmet.Før utviklingen av datamaskiner, ser det ut til at NC-programmer ble stemplet på spesielle papirbånd og ført gjennom en maskin for å lese dem.Dette ser ut til å være grunnen til at veteranhåndverkere omtaler NC-programmer som "tapes".

NC-programmer på spesielle papirbånd

For tiden håndterer vi NC-programmer som datadata.NC-programmet lagres som data i maskinens minne, og mens det leses linje for linje som instruksjoner, fungerer det i henhold til innholdet i instruksjonene.

Konfigurasjonen av NC-programmet

Et NC-program har i utgangspunktet en felles konfigurasjon for enhver maskinverktøy."Den delen som styrer bevegelsen til maskinen" som "G-kode" eller "M-kode" som roterer spindelen eller endrer bevegelseshastigheten, og "endefresspissen" ettersom X-, Y-, Z-koordinatene verdier den består av en kombinasjon av delen som gir kommandoverdien.

Moderne skjæring ved hjelp av datamaskiner: CAD/CAM

Enkle NC-programmer som "bare bor et hull" eller "bare flytt bladet i en rett linje" kan enkelt lages, men komplekse NC-programmer som "skjæring av en buet overflate" krever ingeniørens hjerne.Det går utover nivået for å tenke og skrive for hånd.

Det såkalte CAD/CAM-systemet spiller inn i slike situasjoner.”CAD/CAM" er "Computer Aided Design" og "Computer Aided Manufacturing", så i utgangspunktet er det en generell betegnelse for "designe og produsere ved hjelp av datamaskiner".

Foreløpig, i snever forstand, refererer CAD til programvare som lager tegninger og 3D-modeller på en datamaskin, og CAM refererer til programvare som lagerNC-programmerved hjelp av CAD-data.Selv å lage komplekse NC-programmer krever datahjelp.Noe programvare har både CAD- og CAM-funksjoner, og det finnes også programvare med uavhengige funksjoner.

Bestem den passende prosessen for maskineringen

CAD har blitt dekket i detalj på ulike nettsteder, så her vil jeg forklare litt mer detaljert om CAM, som designere ikke ofte er klar over.I NC-programopprettingsprosessen ved bruk av CAM, er det nødvendig å bestemme riktig prosess, typen endefres og bearbeidingsbetingelsene basert på materialet og formen til arbeidsstykket, og legge dem inn som informasjon.

Det er utallige alternativer som kan tas avhengig av materialet og formen på materialet, rekkefølgen på oppsett osv. Hva slags innstillinger som skal gjøres avhenger i stor grad av erfaringen og følelsen til ingeniøren.

For eksempel er det mange måter å fikse materialer på.Den kan klemmes med en presisjonsmekanisk skrustikke, festes direkte med jigg, festes med skrue osv. Det finnes ulike alternativer avhengig av form og prosess.Den må stilles inn i henhold til alle oppsett og typer endefreser og konverteres til NC-programmer.

Påføring av endefreser i kutting av buede overflater

Det finnes ulike typer endefreser, som kulestiftfreser som egner seg til å skjære buede flater med avrundede ender, flate endefreser som egner seg til å skjære rette flate flater, og bor for å bore hull.

ulike typer endefreser

Hver type er delt inn i forskjellige former som diameter, antall blader og den effektive lengden på bladet.Still inn hva slags maskineringsmetode og hva slagsmaskineringbetingelser som skal brukes for hver endefres.

Selv endefreser er ikke begrenset til én type for ett oppsett.Det er heller ikke uvanlig å bruke dusinvis av typer.Da blir parametrene som skal stilles enorme.

Hva er bearbeidingsbetingelsene for å lage billigere komplekse deler?

Maskineringsforhold inkluderer antall rotasjoner av spindelen, bevegelseshastigheten og mengden materiale som skal fjernes.Det er en optimal kombinasjon avhengig av endefresformen, materialet og materialet til materialet.Spørsmålet er hvordan man oppnår den optimale kombinasjonen, forhindrer slitasje på endefresen og forkorter bearbeidingstiden.

En utmerket NC-behandlingsingeniør lager et NC-program på kortest mulig tid under skjæreforholdene som forårsaker skravling.Mens jeg tok hensyn til de anbefalte forholdene til bladprodusenten og min tidligere erfaring, satte jeg bildet av behandlingstilstanden i hodet mitt.

Når jeg ser for meg lydene og vibrasjonene av utskjæring i hodet mitt, forestiller jeg meg ting som "Denne tilstanden er for rask" eller "Jeg lurer på om jeg kan skjære litt dypere."Det er akkurat en del av profesjonaliteten.Denne kombinasjonen av prosesser og NC-programmer kan redusere bearbeidingstiden med det halve eller til og med en fjerdedel.

La oss nå ta en titt på noen eksempler på hvordan CAD/CAM kan brukes til å lage NC-programmer som ellers ville vært umulige og for å lage former som er mer kompliserte enn du kanskje forestiller deg.

Representant for 5-akset maskinering: impeller

Et typisk eksempel på en del som kun kan oppnås ved såkalt simultan 5-akset maskinering er "impelleren" som brukes i bilturboladere.

Uten CAD/CAM ville NC-programmet for kutting av de intrikate delene av dette løpehjulet ikke vært mulig.Det er fordi det er formet som en klump av underskjæringen.

Samtidig 5-akset bearbeiding kan kun oppnås ved de komplekse bevegelsene til bordflaten (A-aksen, B-aksen) som materialet er plassert på og endefresene (X, Y, Z) koblet sammen.

Samtidsskulptur: 3D-modellering

Så lenge du har en 3D-modell, kan du halvautomatisk generere NC-data for å kutte formen med CAM.Derfor er det mulig å realisere alle tredimensjonale former, inkludert skulpturer som statuer og figurer.Selvfølgelig er det nødvendig å vurdere hjørne R og underskjæring som jeg har introdusert så langt.

Formen kan reproduseres trofast til 3D-modellen.Noen av våre kunder tenker på å kutte ut kjente karakterer ved å bearbeide og selge dem som ultra-luksusobjekter.

Gjør skjærearbeidet mer kjent!

Maskinerte deler kommer i en rekke former avhengig av bruksområdet, men uansett hvor komplisert formen kan være, kan den maskineres så lenge hjørnet R og underskjæringen er tatt vare på.

Du tror kanskje at støping er den beste måten å masseprodusere en mer kompleks form på, men det er mange fordeler med maskinering.Porøsitet, som har en tendens til å være et problem ved støping, kan unngås, og siden det ikke er behov for å produsere støpeformer, kan initialkostnadene reduseres, og leveringen kan forkortes.

Sammendrag

Jeg ville bli glad om du kunne ha bruken av kutting i tankene selv for masseproduserte bearbeidede deler.Totalkostnaden er overraskende lav, og det er også fordelen med å kunne reagere fleksibelt på designendringer.

Vi håper at denne artikkelen vil hjelpe deg til å føle deg mer kjent med maskinering og å utvide designhorisonten din.