Ali je CNC obdelava cenejša za kompleksne oblike Ultimate guide 2022

V tem članku bomo na podlagi osnov strojne obdelave predstavili točke stroškovno učinkovitih strojnih delov, v katere začetniki mehanski oblikovalci ponavadi zaidejo.

CNC rezkanje Prebijanje

Naj vam povem o delu, kjer lahko stvari naredite ceneje z rezanjem.Ko pomislite na strojno obdelavo, imate morda podobo vseh grobih, anorganskih delov za industrijske izdelke, v resnici pa lahko ustvarite različne oblike, kot so zasukane ukrivljene površine.

CNC obdelovalni deli

Tokrat bomo predstavili različne »čudovite oblike«, hkrati pa predstavili proces realizacije kompleksnih oblik z rezanjem s trenutnim računalniškim nadzorom.

Kaj je NC obdelava?

Čeprav je bilo že večkrat omenjeno, je rezanje postopek, pri katerem se vrteče se rezilo pritisne na material po nastavljeni poti, da ga postrga in odstrani nepotrebne dele.

　Kaj torej pomeni "po določeni poti"?

Izraz sem zaenkrat pustil nejasen, vendar je zelo pomemben del rezanja, zato ga bom razložil nekoliko podrobneje.

Pustimo zaenkrat ob strani »ročno upravljana« strojna orodja za splošen namen, kot so rezkalni stroji za splošno uporabo, in govorimo o tako imenovanih »avtomatsko vodenih« NC strojnih orodjih, kot so NC rezkalniki in obdelovalni centri.

Pri takih strojih se rezila, ki režejo material, premaknejo z ukaznim jezikom do stroja.Ko v stroj vnesete ukaz »Premakni čelni rezkar v ta položaj«, se stroj samodejno premakne v skladu z ukazom.Položaj končnega rezkarja je izražen z vsako številčno vrednostjo X, Y in Z. Obdelovanje poteka s premikanjem teh vrednosti​​po programu.

Kaj je NC rezkar?

Različni tipi NC rezkarjev

»NC« v NC rezkalu pomeni »Numerično krmiljenje«."X" je "vodoravna smer", "Y" je "smer naprej in nazaj" in "Z" je "navpična smer".Z neprekinjenim vnašanjem »naslednjega položaja za premik« je možno premakniti čelni rezkar z risanjem gladkih krivulj in zapletenih poti

Nasprotno pa stroj deluje le v skladu z navodili za vnos.Končna oblika je odvisna od vhodnega NC programa.Zdi se, da so bili pred razvojem računalnikov programi NC vtisnjeni na posebne papirnate trakove in puščeni skozi stroj za branje.Zdi se, da je to razlog, zakaj mojstri veterani programe NC imenujejo "trakovi".

NC programi na posebnih papirnatih trakovih

Trenutno NC programe obravnavamo kot računalniške podatke.NC program je kot podatek shranjen v pomnilniku stroja in ob prebiranju vrstic po vrsticah kot navodila deluje po vsebini navodil.

Konfiguracija NC programa

Program NC ima v bistvu skupno konfiguracijo za vsako strojno orodje.»Del, ki nadzoruje gibanje stroja«, kot je »koda G« ali »koda M«, ki vrti vreteno ali spreminja hitrost gibanja, in »položaj konice končnega rezkalnika« kot vrednosti koordinat X, Y, Z je sestavljen iz kombinacije dela, ki daje vrednost ukaza.

Sodoben razrez z uporabo računalnikov: CAD/CAM

Enostavne programe NC, kot je »samo izvrtaj luknjo« ali »samo premakni rezilo v ravni črti«, je mogoče enostavno ustvariti, vendar zapleteni NC programi, kot je »rezanje ukrivljene površine«, zahtevajo inženirjevo pamet.Presega raven razmišljanja in ročnega tipkanja.

V takih situacijah pride v poštev tako imenovani sistem CAD/CAM.”CAD/CAM” je “računalniško podprto načrtovanje” in “računalniško podprta proizvodnja”, tako da je v bistvu splošen izraz za “načrtovanje in proizvodnjo z uporabo računalnikov”.

Trenutno se v ožjem smislu CAD nanaša na programsko opremo, ki ustvarja risbe in 3D modele v računalniku, CAM pa na programsko opremo, ki ustvarjaNC programiz uporabo podatkov CAD.Tudi izdelava kompleksnih NC programov zahteva računalniško pomoč.Nekatera programska oprema ima funkcije CAD in CAM, obstaja pa tudi programska oprema z neodvisnimi funkcijami.

Določite ustrezen postopek za obdelavo

CAD je bil podrobno obravnavan na različnih straneh, zato bom tukaj nekoliko podrobneje razložil CAM, ki se ga oblikovalci pogosto ne zavedajo.V procesu izdelave NC programa s pomočjo CAM-a je potrebno glede na material in obliko obdelovanca določiti ustrezen proces, vrsto čelnega rezka in pogoje obdelave ter jih vnesti kot informacijo.

Obstaja nešteto možnosti, ki jih je mogoče izbrati glede na material in obliko materiala, vrstni red nastavitev itd. Kakšne nastavitve narediti, je v veliki meri odvisno od izkušenj in občutka inženirja.

Na primer, obstaja veliko načinov za pritrditev materialov.Lahko ga vpnete z natančnim mehanskim primežem, neposredno pritrdite s šablono, pritrdite z vijakom itd. Glede na obliko in postopek so na voljo različne možnosti.Nastaviti ga je treba glede na vse nastavitve in vrste čelnih rezkarjev ter pretvoriti v NC programe.

Uporaba čelnih rezkarjev pri rezanju ukrivljenih površin

Obstajajo različne vrste končnih rezkarjev, kot so kroglični rezkarji, ki so primerni za rezanje ukrivljenih površin z zaobljenimi konci, ravni čelni rezkarji, ki so primerni za rezanje ravnih ravnih površin, in svedri za vrtanje lukenj.

različne vrste končnih rezkarjev

Vsak tip je razdeljen na različne oblike, kot so premer, število rezil in efektivna dolžina rezila.Nastavite, kakšen način obdelave in kakšno vrstostrojna obdelavapogoje za uporabo za vsak čelni rezkar.

Tudi čelni rezkarji niso omejeni na eno vrsto za eno nastavitev.Namesto tega ni neobičajno uporabljati na desetine vrst.Potem postane parametrov, ki jih je treba nastaviti, ogromno.

Kakšni so pogoji obdelave za izdelavo cenejših kompleksnih delov?

Pogoji obdelave vključujejo število vrtljajev vretena, hitrost gibanja in količino materiala, ki ga je treba odstraniti.Obstaja optimalna kombinacija glede na obliko rezkarja, material in material materiala.Vprašanje je, kako izpeljati optimalno kombinacijo, preprečiti obrabo končnega rezkarja in skrajšati čas obdelave.

Odličen inženir NC obdelave izdela NC program v najkrajšem možnem času v pogojih rezanja, ki povzročajo tresenje.Ob upoštevanju priporočenih pogojev proizvajalca rezil in svojih preteklih izkušenj sem si v glavi postavil sliko stanja obdelave.

Ko si v glavi predstavljam zvoke in vibracije rezbarjenja, si predstavljam stvari, kot so: "Ta pogoj je prehiter" ali "Sprašujem se, ali lahko zarežem malo globlje."Prav to je del profesionalizma.Ta kombinacija procesov in NC programov lahko skrajša čas obdelave za polovico ali celo četrtino.

Zdaj pa si oglejmo nekaj primerov, kako lahko CAD/CAM uporabimo za ustvarjanje NC programov, ki sicer ne bi bili nemogoči, in za ustvarjanje oblik, ki so bolj zapletene, kot si lahko predstavljate.

Predstavnik 5-osne obdelave: rotor

Tipičen primer dela, ki ga je mogoče doseči samo s tako imenovano sočasno 5-osno obdelavo, je "tekač", ki se uporablja v avtomobilskih turbopolnilnikih.

Brez CAD/CAM program NC za rezanje zapletenih delov tega propelerja ne bi bil mogoč.To je zato, ker je oblikovan kot kepa spodrezanega.

Hkratno 5-osno obdelavo je mogoče doseči le s kompleksnimi gibi površine mize (A-os, B-os), na katero je položen material, in čelnih rezkarjev (X, Y, Z), povezanih skupaj.

Sodobno kiparstvo: 3D modeliranje

Dokler imate 3D model, lahko polavtomatsko ustvarite NC podatke za rezanje oblike s CAM.Zato je mogoče realizirati vse tridimenzionalne oblike, vključno s skulpturami, kot so kipi in figure.Seveda je treba upoštevati vogalni R in spodrez, ki sem ga do sedaj uvedel.

Obliko je mogoče zvesto reproducirati 3D modelu.Nekatere naše stranke razmišljajo, da bi znane like izrezale s strojno obdelavo in jih prodale kot ultraluksuzne predmete.

Naj bo rezanje bolj znano!

Strojno obdelani deli so različnih oblik, odvisno od uporabe, vendar ne glede na to, kako zapletena je oblika, jo je mogoče obdelati, če sta poskrbljena za vogal R in spodrez.

Morda mislite, da je ulivanje najboljši način za množično proizvodnjo bolj zapletene oblike, vendar ima strojna obdelava številne prednosti.Poroznosti, ki je pri litju pogosto problem, se lahko izognemo in ker ni potrebe po izdelavi kalupov, lahko znižamo začetne stroške in skrajšamo dostavo.

Povzetek

Vesel bi bil, če bi imeli v mislih uporabo rezanja tudi pri serijsko proizvedenih predelanih delih.Skupni stroški so presenetljivo nizki, prednost pa je tudi sposobnost prilagodljivega odzivanja na spremembe dizajna.

Upamo, da vam bo ta članek pomagal, da se boste bolje seznanili s strojno obdelavo in razširili svoja oblikovalska obzorja.