เครื่องจักรซีเอ็นซีมีราคาถูกลงหรือไม่สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน Ultimate Guide 2022

ในบทความนี้ อิงตามพื้นฐานของการตัดเฉือน เราจะแนะนำจุดตัดเฉือนที่มีความคุ้มค่าซึ่งนักออกแบบเครื่องกลมือใหม่มักจะชอบ

การกัด CNC การเจาะ

ให้ฉันบอกคุณเกี่ยวกับส่วนที่คุณสามารถทำสิ่งที่ถูกกว่าด้วยการตัดเมื่อคุณนึกถึงการตัดเฉือน คุณอาจมีภาพชิ้นส่วนอนินทรีย์ที่หยาบทั้งหมดสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม แต่อันที่จริงแล้ว คุณสามารถสร้างรูปร่างได้หลากหลาย เช่น การบิดพื้นผิวโค้ง

ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

ในครั้งนี้ เราจะแนะนำ "รูปทรงที่ยอดเยี่ยม" ต่างๆ พร้อมกับแนะนำกระบวนการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนโดยการตัดด้วยการควบคุมคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

การประมวลผล NC คืออะไร?

แม้ว่าจะได้รับการกล่าวถึงหลายครั้ง การตัดเป็นกระบวนการที่ใบมีดหมุนถูกกดลงบนวัสดุตามวิถีที่กำหนดเพื่อขูดออกและกำจัดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นออก

　แล้ว "ตามเส้นทางที่กำหนด" หมายถึงอะไร?

จนถึงตอนนี้ฉันยังคลุมเครืออยู่ แต่มันเป็นส่วนสำคัญของการตัด ดังนั้นฉันจะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเล็กน้อย

ในขณะนี้ เรามาหยุดเครื่องมือกลอเนกประสงค์ที่ "ทำงานด้วยตนเอง" เช่น หัวกัดอเนกประสงค์ และพูดคุยเกี่ยวกับเครื่องมือกล NC ที่ "ทำงานอัตโนมัติ" เช่น หัวกัด NC และเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์

ในเครื่องดังกล่าว ใบมีดที่ตัดวัสดุจะถูกย้ายโดยภาษาคำสั่งไปยังเครื่องเมื่อคุณป้อนคำสั่ง “เลื่อนดอกเอ็นมิลไปที่ตำแหน่งนี้” ลงในเครื่องจักร เครื่องจักรจะเคลื่อนตามคำสั่งโดยอัตโนมัติตำแหน่งของดอกเอ็นมิลจะแสดงด้วยค่าตัวเลข X, Y และ Z แต่ละค่า การตัดเฉือนจะดำเนินการโดยการย้ายค่าเหล่านี้กตามโปรแกรม.

หัวกัด NC คืออะไร?

หัวกัด NC ประเภทต่างๆ

“NC” ในหัวกัด NC ย่อมาจาก “Numerical Control””X” คือ “ทิศทางแนวนอน”, “Y” คือ “ทิศทางกลับไปกลับมา” และ “Z” คือ “ทิศทางแนวตั้ง”การป้อน "ตำแหน่งถัดไปที่จะย้าย" อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถเคลื่อนดอกเอ็นมิลได้โดยการวาดเส้นโค้งเรียบและวิถีลูกที่ซับซ้อน

ในทางกลับกัน เครื่องจะทำงานตามคำสั่งอินพุตเท่านั้นรูปร่างสุดท้ายขึ้นอยู่กับโปรแกรม NC ที่ป้อนเข้าก่อนการพัฒนาคอมพิวเตอร์ดูเหมือนว่าโปรแกรม NC จะถูกประทับบนเทปกระดาษพิเศษและผ่านเครื่องเพื่ออ่านนี่น่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมช่างฝีมือรุ่นเก๋าถึงเรียกโปรแกรม NC ว่า "เทป"

โปรแกรม NC บนเทปกระดาษพิเศษ

ขณะนี้ เราจัดการโปรแกรม NC เป็นข้อมูลคอมพิวเตอร์โปรแกรม NC ถูกจัดเก็บเป็นข้อมูลในหน่วยความจำของเครื่อง และในขณะที่อ่านทีละบรรทัดเป็นคำสั่ง โปรแกรมจะทำงานตามเนื้อหาของคำสั่ง

การกำหนดค่าโปรแกรม NC

โดยทั่วไปโปรแกรม NC จะมีการกำหนดค่าทั่วไปสำหรับเครื่องมือกลใดๆ”ส่วนที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร” เช่น “รหัส G” หรือ “รหัส M” ที่หมุนแกนหมุนหรือเปลี่ยนความเร็วในการเคลื่อนที่ และ “ตำแหน่งปลายดอกเอ็นมิล” ตามพิกัด X, Y, Z ให้ค่าดังกล่าว ประกอบด้วยส่วนที่ให้ค่าคำสั่งมารวมกัน

การตัดสมัยใหม่โดยใช้คอมพิวเตอร์: CAD/CAM

โปรแกรม NC ง่ายๆ เช่น "แค่เจาะรู" หรือ "แค่เลื่อนใบมีดเป็นเส้นตรง" สามารถสร้างได้ง่ายๆ แต่โปรแกรม NC ที่ซับซ้อน เช่น "การตัดพื้นผิวโค้ง" ต้องใช้สมองของวิศวกรมันไปไกลกว่าระดับของการคิดและการพิมพ์ด้วยมือ

ระบบ CAD/CAM ที่เรียกว่าเข้ามามีบทบาทในสถานการณ์เช่นนี้”CAD/แคม” คือ “การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย” และ “การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย” ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วจึงเป็นคำศัพท์ทั่วไปสำหรับ “การออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์”

ปัจจุบัน ในความหมายแคบๆ CAD หมายถึงซอฟต์แวร์ที่สร้างภาพวาดและแบบจำลอง 3 มิติบนคอมพิวเตอร์ และ CAM หมายถึงซอฟต์แวร์ที่สร้างโปรแกรม NCโดยใช้ข้อมูล CADแม้แต่การสร้างโปรแกรม NC ที่ซับซ้อนก็ต้องการความช่วยเหลือจากคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์บางตัวมีทั้งฟังก์ชัน CAD และ CAM และยังมีซอฟต์แวร์ที่มีฟังก์ชันอิสระอีกด้วย

กำหนดกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับการตัดเฉือน

CAD ได้รับการกล่าวถึงในรายละเอียดในเว็บไซต์ต่างๆ ดังนั้นฉันจะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับ CAM ซึ่งนักออกแบบมักจะไม่ทราบในกระบวนการสร้างโปรแกรม NC โดยใช้ CAM จำเป็นต้องกำหนดกระบวนการที่เหมาะสม ประเภทของดอกเอ็นมิล และเงื่อนไขการตัดเฉือนตามวัสดุและรูปร่างของชิ้นงาน และป้อนข้อมูลเหล่านั้นเป็นข้อมูล

มีตัวเลือกนับไม่ถ้วนที่สามารถใช้ได้ขึ้นอยู่กับวัสดุและรูปร่างของวัสดุ ลำดับการติดตั้ง ฯลฯ การตั้งค่าประเภทใดขึ้นอยู่กับประสบการณ์และความรู้สึกของวิศวกรเป็นส่วนใหญ่

ตัวอย่างเช่น มีหลายวิธีในการซ่อมแซมวัสดุสามารถยึดได้ด้วยคีมจับเชิงกลที่มีความแม่นยำ ยึดโดยตรงด้วยจิ๊ก ยึดด้วยสกรู ฯลฯ มีตัวเลือกมากมายขึ้นอยู่กับรูปร่างและกระบวนการต้องตั้งค่าตามการตั้งค่าและประเภทของดอกเอ็นมิลทั้งหมด และแปลงเป็นโปรแกรม NC

การประยุกต์ใช้ดอกเอ็นมิลในการตัดพื้นผิวโค้ง

ดอกเอ็นมิลมีหลายประเภท เช่น ดอกเอ็นมิลหัวบอลที่เหมาะสำหรับการตัดพื้นผิวโค้งที่มีปลายมน ดอกเอ็นมิลแบนที่เหมาะสำหรับการตัดพื้นผิวเรียบตรง และดอกสว่านสำหรับเจาะรู

ดอกกัดชนิดต่างๆ

แต่ละประเภทจะแบ่งออกเป็นรูปทรงต่างๆ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง จำนวนใบมีด และความยาวของใบมีดกำหนดวิธีการตัดเฉือนแบบใดและแบบใดเครื่องจักรเงื่อนไขการใช้งานสำหรับดอกเอ็นมิลแต่ละอัน

แม้แต่ดอกเอ็นมิลก็ไม่จำกัดเพียงประเภทเดียวสำหรับการตั้งค่าครั้งเดียวไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะใช้หลายสิบประเภทจากนั้นพารามิเตอร์ที่จะตั้งค่าก็ใหญ่ขึ้น

เงื่อนไขการตัดเฉือนสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนราคาถูกคืออะไร

เงื่อนไขการตัดเฉือนประกอบด้วยจำนวนรอบการหมุนของแกนหมุน ความเร็วในการเคลื่อนที่ และปริมาณวัสดุที่ต้องกำจัดออกมีการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดโดยขึ้นอยู่กับรูปร่างของดอกเอ็นมิล วัสดุ และวัสดุของวัสดุคำถามคือทำอย่างไรจึงจะได้ชุดค่าผสมที่เหมาะสมที่สุด ป้องกันการสึกหรอของดอกกัด และลดระยะเวลาการตัดเฉือน

วิศวกรประมวลผล NC ที่ยอดเยี่ยมจะสร้างโปรแกรม NC ในเวลาอันสั้นที่สุดที่เป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขการตัดที่ทำให้เกิดการสั่นในขณะที่คำนึงถึงเงื่อนไขที่แนะนำของผู้ผลิตใบมีดและประสบการณ์ที่ผ่านมาของฉัน ฉันได้กำหนดภาพสถานะการประมวลผลไว้ในหัวของฉัน

จินตนาการถึงเสียงและแรงสั่นสะเทือนของการแกะสลักในหัวของฉัน ฉันจินตนาการถึงสิ่งต่างๆ เช่น “สภาวะนี้เร็วเกินไป” หรือ “ฉันสงสัยว่าฉันจะสามารถเจาะลึกลงไปอีกหน่อยได้ไหม”มันเป็นส่วนหนึ่งของความเป็นมืออาชีพการรวมกันของกระบวนการและโปรแกรม NC นี้สามารถลดเวลาการตัดเฉือนลงได้ครึ่งหนึ่งหรือแม้แต่หนึ่งในสี่

ตอนนี้ มาดูตัวอย่างการใช้ CAD/CAM เพื่อสร้างโปรแกรม NC ที่อาจเป็นไปไม่ได้ และสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนกว่าที่คุณคิด

ตัวแทนของการตัดเฉือน 5 แกน: ใบพัด

ตัวอย่างทั่วไปของชิ้นส่วนที่สามารถทำได้โดยการตัดเฉือนแบบ 5 แกนพร้อมๆ กันเท่านั้นคือ "ใบพัด" ที่ใช้ในเทอร์โบชาร์จเจอร์ของรถยนต์

หากไม่มี CAD/CAM โปรแกรม NC สำหรับตัดชิ้นส่วนที่ซับซ้อนของใบพัดนี้จะไม่สามารถทำได้เพราะมันมีรูปร่างเหมือนก้อนเนื้ออันเดอร์คัต

การตัดเฉือน 5 แกนพร้อมกันสามารถทำได้โดยการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของพื้นผิวโต๊ะ (แกน A, แกน B) ซึ่งวางวัสดุและดอกกัด (X, Y, Z) เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน

ประติมากรรมร่วมสมัย: การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ

ตราบใดที่คุณมีโมเดล 3 มิติ คุณสามารถสร้างข้อมูล NC แบบกึ่งอัตโนมัติสำหรับการตัดรูปร่างด้วย CAMดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างรูปทรงสามมิติทั้งหมด รวมถึงงานประติมากรรม เช่น รูปปั้นและตัวเลขต่างๆแน่นอน จำเป็นต้องพิจารณามุม R และอันเดอร์คัตที่ฉันได้แนะนำไปแล้ว

รูปร่างสามารถทำซ้ำได้อย่างเที่ยงตรงกับโมเดล 3 มิติลูกค้าของเราบางรายกำลังคิดที่จะตัดตัวละครที่มีชื่อเสียงออกด้วยการตัดเฉือนและขายเป็นวัตถุที่หรูหราเป็นพิเศษ

ให้งานตัดคุ้นเคยยิ่งขึ้น!

ชิ้นส่วนกลึงมีรูปทรงที่หลากหลายขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่ไม่ว่ารูปร่างจะซับซ้อนเพียงใด ก็สามารถกลึงได้ตราบเท่าที่มุม R และรอยตัดล่างได้รับการดูแล

คุณอาจคิดว่าการหล่อเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการผลิตรูปร่างที่ซับซ้อนขึ้นจำนวนมาก แต่การตัดเฉือนมีข้อดีมากมายความพรุนซึ่งมักจะเป็นปัญหาในการหล่อสามารถหลีกเลี่ยงได้ และเนื่องจากไม่จำเป็นต้องผลิตแม่พิมพ์ ต้นทุนเริ่มต้นจึงลดลงและการส่งมอบสั้นลงได้

สรุป

ฉันจะมีความสุขถ้าคุณสามารถคำนึงถึงการใช้การตัดแม้สำหรับชิ้นส่วนแปรรูปที่ผลิตจำนวนมากต้นทุนรวมต่ำอย่างน่าประหลาดใจ และยังมีข้อดีตรงที่สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงการออกแบบได้อย่างยืดหยุ่น

เราหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณรู้สึกคุ้นเคยกับการตัดเฉือนมากขึ้นและขยายขอบเขตการออกแบบของคุณ