Mas mura ba ang CNC machining para sa mga kumplikadong hugis Ultimate guide 2022

Sa artikulong ito, batay sa mga pangunahing kaalaman sa machining, ipakikilala namin ang mga punto ng cost-effective na machined parts na madalas na nahuhulog sa mga baguhan na mechanical designer.

CNC milling Pagsuntok

Hayaan akong sabihin sa iyo ang tungkol sa bahagi kung saan maaari mong gawin ang mga bagay na mas mura sa pagputol.Kapag iniisip mo ang machining, maaaring mayroon kang larawan ng lahat ng magaspang at hindi organikong bahagi para sa mga produktong pang-industriya, ngunit sa katunayan, maaari kang aktwal na lumikha ng iba't ibang mga hugis, tulad ng pag-twist ng mga hubog na ibabaw.

Mga bahagi ng CNC Machining

Sa pagkakataong ito, ipapakilala namin ang iba't ibang "kahanga-hangang mga hugis" habang ipinapakilala ang proseso ng pagsasakatuparan ng mga kumplikadong hugis sa pamamagitan ng pagputol gamit ang kasalukuyang kontrol ng computer.

Ano ang pagproseso ng NC?

Bagama't maraming beses na itong binanggit, ang pagputol ay isang proseso kung saan ang umiikot na talim ay dinidiin sa isang materyal kasama ang isang hanay na tilapon upang simutin ito at alisin ang mga hindi kinakailangang bahagi.

　Kaya ano ang ibig sabihin ng "kasama ang isang hanay na tilapon"?

Iniwan kong malabo ang ekspresyon sa ngayon, ngunit ito ay isang napakahalagang bahagi ng pagputol, kaya ipapaliwanag ko ito nang mas detalyado.

Isantabi natin ang pangkalahatang layunin na mga kagamitan sa makina na "manual na pinatatakbo" tulad ng mga pangkalahatang layunin na milling cutter sa ngayon, at pag-usapan ang tinatawag na "awtomatikong pinapatakbo" na mga kagamitan sa makina ng NC tulad ng mga NC milling cutter at machining center.

Sa ganitong mga makina, ang mga blades na pumutol sa materyal ay inililipat ng command language sa makina.Kapag inilagay mo ang command na "Ilipat ang end mill sa posisyon na ito" sa makina, awtomatikong gumagalaw ang makina ayon sa utos.Ang posisyon ng end mill ay ipinahayag ng bawat numerical value ng X, Y at Z. Nagpapatuloy ang machining sa pamamagitan ng paglipat ng mga halagang ito'ayon sa programa.

Ano ang NC milling cutter?

Iba't ibang uri ng NC milling cutter

Ang "NC" sa NC milling cutter ay nangangahulugang "Numerical Control".Ang "X" ay ang "pahalang na direksyon", "Y" ay ang "pabalik-balik na direksyon", at "Z" ay ang "vertical na direksyon".Sa pamamagitan ng patuloy na pag-input ng "susunod na posisyon upang ilipat", posible na ilipat ang end mill sa pamamagitan ng pagguhit ng makinis na mga kurba at kumplikadong mga trajectory

Sa kabaligtaran, ang makina ay gumagana lamang ayon sa mga tagubilin sa pag-input.Ang panghuling hugis ay depende sa input NC program.Bago ang pagbuo ng mga computer, tila ang mga programa ng NC ay nakatatak sa mga espesyal na tape ng papel at dumaan sa isang makina upang basahin ang mga ito.Tila ito ang dahilan kung bakit tinutukoy ng mga beteranong manggagawa ang mga programa ng NC bilang "mga teyp."

Mga programa ng NC sa mga espesyal na tape ng papel

Sa kasalukuyan, pinangangasiwaan namin ang mga programa ng NC bilang data ng computer.Ang programa ng NC ay naka-imbak bilang data sa memorya ng makina, at habang binabasa ito ng bawat linya bilang mga tagubilin, ito ay gumagana ayon sa mga nilalaman ng mga tagubilin.

Ang Configuration ng NC Program

Ang isang NC program ay karaniwang may karaniwang pagsasaayos para sa anumang tool sa makina."Ang bahaging kumokontrol sa paggalaw ng makina" gaya ng "G code" o "M code" na umiikot sa spindle o nagbabago sa bilis ng paggalaw, at ang "end mill tip position" habang pinapahalagahan ito ng X, Y, Z coordinate. binubuo ng kumbinasyon ng bahaging nagbibigay ng halaga ng utos.

Makabagong pagputol gamit ang mga kompyuter: CAD/CAM

Ang mga simpleng programa ng NC tulad ng "mag-drill lang ng butas" o "ilipat lang ang blade sa isang tuwid na linya" ay madaling magawa, ngunit ang mga kumplikadong programa ng NC tulad ng "pagputol ng isang hubog na ibabaw" ay nangangailangan ng utak ng engineer.Lumalampas ito sa antas ng pag-iisip at pag-type gamit ang kamay.

Ang tinatawag na CAD/CAM system ay naglaro sa mga ganitong sitwasyon.”CAD/CAM” ay “Computer Aided Design” at “Computer Aided Manufacturing”, kaya karaniwang ito ay isang pangkalahatang termino para sa “pagdidisenyo at pagmamanupaktura gamit ang mga computer”.

Sa kasalukuyan, sa isang makitid na kahulugan, ang CAD ay tumutukoy sa software na lumilikha ng mga guhit at 3D na modelo sa isang computer, at ang CAM ay tumutukoy sa software na lumilikhamga programa ng NCgamit ang CAD data.Kahit na ang paglikha ng mga kumplikadong programa ng NC ay nangangailangan ng tulong sa computer.Ang ilang software ay may parehong CAD at CAM function, at mayroon ding software na may mga independiyenteng function.

Tukuyin Ang Naaangkop na Proseso para sa Machining

Ang CAD ay nasasakupan nang detalyado sa iba't ibang mga site, kaya dito ay ipapaliwanag ko nang mas detalyado ang tungkol sa CAM, na hindi madalas alam ng mga designer.Sa proseso ng paglikha ng programa ng NC gamit ang CAM, kinakailangan upang matukoy ang naaangkop na proseso, ang uri ng end mill, at ang mga kondisyon ng machining batay sa materyal at hugis ng workpiece, at ipasok ang mga ito bilang impormasyon.

Mayroong hindi mabilang na mga opsyon na maaaring gawin depende sa materyal at hugis ng materyal, ang pagkakasunud-sunod ng pag-setup, atbp. Anong uri ng mga setting na gagawin ay higit na nakadepende sa karanasan at kahulugan ng engineer.

Halimbawa, maraming mga paraan upang ayusin ang mga materyales.Maaari itong i-clamp gamit ang isang precision mechanical vise, direktang naayos sa isang jig, naayos sa isang turnilyo, atbp. Mayroong iba't ibang mga pagpipilian depende sa hugis at proseso.Dapat itong itakda ayon sa lahat ng setup at uri ng end mill at i-convert sa mga NC program.

Paglalapat ng End Mills sa Pagputol ng mga Kurbadong Ibabaw

Mayroong iba't ibang uri ng mga end mill, tulad ng mga ball end mill na angkop para sa pagputol ng mga curved surface na may mga bilugan na dulo, flat end mill na angkop para sa pagputol ng mga straight flat surface, at drills para sa mga drilling hole.

iba't ibang uri ng end mill

Ang bawat uri ay nahahati sa iba't ibang mga hugis tulad ng diameter, ang bilang ng mga blades, at ang mabisang haba ng talim.Itakda kung anong uri ng pamamaraan ng machining at kung anong uri ngmachiningmga kundisyon na gagamitin para sa bawat end mill.

Kahit na ang mga end mill ay hindi limitado sa isang uri para sa isang setup.Sa halip, hindi karaniwan na gumamit ng dose-dosenang mga uri.Pagkatapos ang mga parameter na itatakda ay naging napakalaki.

Ano ang mga kondisyon ng machining para sa paggawa ng mas murang kumplikadong mga bahagi?

Kasama sa mga kondisyon ng makina ang bilang ng mga pag-ikot ng spindle, ang bilis ng paggalaw, at ang dami ng materyal na aalisin.Mayroong pinakamainam na kumbinasyon depende sa hugis ng end mill, materyal, at materyal ng materyal.Ang tanong ay kung paano makuha ang pinakamainam na kumbinasyon, maiwasan ang pagkasira ng end mill, at paikliin ang oras ng machining.

Ang isang mahusay na inhinyero sa pagpoproseso ng NC ay lumilikha ng isang programa ng NC sa pinakamaikling posibleng panahon sa ilalim ng mga kondisyon ng pagputol na nagdudulot ng daldalan.Habang isinasaalang-alang ang mga inirerekomendang kondisyon ng tagagawa ng talim at ang aking nakaraang karanasan, itinakda ko ang imahe ng estado ng pagproseso sa aking ulo.

Iniisip ko ang mga tunog at panginginig ng boses ng pag-ukit sa aking ulo, naiisip ko ang mga bagay tulad ng, "Napakabilis ng kundisyong ito," o "Nagtataka ako kung maaari ba akong mag-cut nang mas malalim."Ito ay eksaktong bahagi ng propesyonalismo.Ang kumbinasyong ito ng mga proseso at mga programa ng NC ay maaaring mabawasan ang oras ng machining sa kalahati o kahit isang quarter.

Ngayon, tingnan natin ang ilang halimbawa kung paano magagamit ang CAD/CAM upang lumikha ng mga programa ng NC na kung hindi man ay magiging imposible at upang lumikha ng mga hugis na mas kumplikado kaysa sa maaari mong isipin.

Kinatawan ng 5-axis machining: impeller

Ang isang tipikal na halimbawa ng isang bahagi na maaari lamang makamit sa pamamagitan ng tinatawag na simultaneous 5-axis machining ay ang "impeller" na ginagamit sa mga automotive turbocharger.

Kung walang CAD/CAM, ang programa ng NC para sa pagputol ng masalimuot na bahagi ng impeller na ito ay hindi magiging posible.Ang hugis kasi nito ay parang bukol ng undercut.

Ang sabay-sabay na 5-axis machining ay makakamit lamang sa pamamagitan ng mga kumplikadong paggalaw ng ibabaw ng mesa (A-axis, B-axis) kung saan inilalagay ang materyal at ang mga end mill (X, Y, Z) na magkakaugnay.

Contemporary Sculpture: 3D Modeling

Hangga't mayroon kang 3D na modelo, maaari kang semi-awtomatikong bumuo ng data ng NC para sa pagputol ng hugis gamit ang CAM.Samakatuwid, posible na mapagtanto ang lahat ng mga three-dimensional na hugis, kabilang ang mga eskultura tulad ng mga estatwa at figure.Siyempre, kinakailangang isaalang-alang ang sulok R at undercut na ipinakilala ko sa ngayon.

Ang hugis ay maaaring kopyahin nang tapat sa 3D na modelo.Ang ilan sa aming mga customer ay nag-iisip na putulin ang mga sikat na character sa pamamagitan ng pagmachining at pagbebenta ng mga ito bilang mga ultra-luxury na bagay.

Gawing mas pamilyar ang cutting work!

Ang mga machined parts ay may iba't ibang hugis depende sa application, ngunit gaano man kakomplikado ang hugis, maaari itong i-machine hangga't ang corner R at undercut ay inaalagaan.

Maaari mong isipin na ang paghahagis ay ang pinakamahusay na paraan upang mass-produce ang isang mas kumplikadong hugis, ngunit maraming mga pakinabang sa machining.Ang porosity, na may posibilidad na maging isang problema sa paghahagis, ay maiiwasan, at dahil hindi na kailangang gumawa ng mga amag, ang mga paunang gastos ay maaaring mabawasan, at ang paghahatid ay maaaring paikliin.

Buod

Magiging masaya ako kung maaari mong panatilihin sa isip ang paggamit ng pagputol kahit na para sa mass-produced processed parts.Ang kabuuang gastos ay nakakagulat na mababa, at mayroon ding bentahe ng kakayahang tumugon nang may kakayahang umangkop sa mga pagbabago sa disenyo.

Umaasa kami na ang artikulong ito ay makakatulong sa iyo na maging mas pamilyar sa machining at upang palawakin ang iyong mga abot-tanaw sa disenyo.