CNC işleme, karmaşık şekiller için daha mı ucuz? Ultimate Guide 2022

Bu yazıda, talaşlı imalat temellerinden yola çıkarak, başlangıç ​​seviyesindeki mekanik tasarımcıların düştüğü uygun maliyetli işlenmiş parça noktalarını tanıtacağız.

CNC freze Delme

Size kesim ile işleri daha ucuza yapabileceğiniz kısımdan bahsedeyim.Makineyle işlemeyi düşündüğünüzde, endüstriyel ürünler için tüm kaba, inorganik parçaların bir görüntüsüne sahip olabilirsiniz, ancak aslında, bükümlü kavisli yüzeyler gibi çeşitli şekiller oluşturabilirsiniz.

CNC İşleme parçaları

Bu sefer çeşitli "harika şekilleri" tanıtırken mevcut bilgisayar kontrolü ile karmaşık şekillerin kesilerek gerçekleştirilme sürecini tanıtacağız.

NC işleme nedir?

Birçok kez bahsedilmesine rağmen kesme, dönen bir bıçağın bir malzemeye belirli bir yörünge boyunca bastırılarak malzemeyi sıyırıp gereksiz parçaları çıkardığı bir işlemdir.

　Peki "belirlenmiş bir yörünge boyunca" ne anlama geliyor?

Buraya kadar ifadeyi belirsiz bıraktım ama kesmenin çok önemli bir parçası o yüzden biraz daha detaylı anlatacağım.

Şimdilik genel amaçlı freze takımları gibi “manuel olarak çalıştırılan” genel amaçlı takım tezgahlarını bir kenara bırakalım ve NC freze takımları ve işleme merkezleri gibi “otomatik olarak çalıştırılan” NC takım tezgahlarından bahsedelim.

Bu tür makinelerde malzemeyi kesen bıçaklar komut dili ile makineye taşınır."Parmak frezeyi bu konuma getirin" komutunu makineye girdiğinizde, makine otomatik olarak komuta göre hareket eder.Parmak frezenin konumu, X, Y ve Z'nin her bir sayısal değeri ile ifade edilir. İşleme, bu değerleri hareket ettirerek ilerler.​programa göre.

NC freze bıçağı nedir?

Farklı tip NC freze bıçağı

NC freze bıçağındaki "NC", "Sayısal Kontrol" anlamına gelir.”X” “yatay yön”, “Y” “ileri ve geri yön” ve “Z” “dikey yön”dür.Sürekli olarak "hareket edilecek bir sonraki konum" girilerek, düz eğriler ve karmaşık yörüngeler çizerek parmak frezeyi hareket ettirmek mümkündür.

Tersine, makine yalnızca giriş talimatlarına göre çalışır.Nihai şekil, giriş NC programına bağlıdır.Bilgisayarların geliştirilmesinden önce, NC programlarının özel kağıt bantlara basıldığı ve bunları okumak için bir makineden geçirildiği anlaşılıyor.Kıdemli ustaların NC programlarından "kasetler" olarak söz etmelerinin nedeni bu gibi görünüyor.

Özel kağıt bantlarda NC programları

Şu anda NC programlarını bilgisayar verileri olarak ele alıyoruz.NC programı, makinenin hafızasında veri olarak saklanır ve onu satır satır talimatlar olarak okurken, talimatların içeriğine göre çalışır.

NC Programının Konfigürasyonu

Bir NC programı temel olarak herhangi bir takım tezgahı için ortak bir konfigürasyona sahiptir.İş milini döndüren veya hareket hızını değiştiren “G kodu” veya “M kodu” gibi “makinenin hareketini kontrol eden parça” ve X, Y, Z koordinat değerleri olarak “uç frezesi uç konumu” komut değerini veren kısmın birleşiminden oluşur.

Bilgisayar kullanan modern kesim: CAD/CAM

"Sadece bir delik açın" veya "bıçağı düz bir çizgide hareket ettirin" gibi basit NC programları kolayca oluşturulabilir, ancak "eğri bir yüzeyi kesmek" gibi karmaşık NC programları mühendisin beynini gerektirir.Elle düşünme ve yazma düzeyinin ötesine geçer.

CAD/CAM denilen sistem bu gibi durumlarda devreye giriyor.”CAD/CAM”, “Bilgisayar Destekli Tasarım” ve “Bilgisayar Destekli Üretim” anlamına gelir, yani temelde “bilgisayar kullanarak tasarım ve üretim” için genel bir terimdir.

Şu anda, dar anlamda CAD, bir bilgisayarda çizimler ve 3B modeller oluşturan yazılımları, CAM ise oluşturan yazılımları ifade eder.NC programlarıCAD verilerini kullanarak.Karmaşık NC programları oluşturmak bile bilgisayar yardımı gerektirir.Bazı yazılımların hem CAD hem de CAM işlevleri vardır ve bağımsız işlevlere sahip yazılımlar da vardır.

İşleme İçin Uygun Prosesin Belirlenmesi

CAD, çeşitli sitelerde ayrıntılı olarak ele alınmıştır, bu yüzden burada, tasarımcıların genellikle farkında olmadığı CAM hakkında biraz daha ayrıntılı olarak açıklayacağım.CAM kullanarak NC programı oluşturma sürecinde, iş parçasının malzemesine ve şekline göre uygun işlemi, parmak freze tipini ve işleme koşullarını belirlemek ve bunları bilgi olarak girmek gerekir.

Malzemeye ve malzemenin şekline, kurulum sırasına vb. bağlı olarak alınabilecek sayısız seçenek vardır. Ne tür ayarların yapılacağı büyük ölçüde mühendisin deneyimine ve anlayışına bağlıdır.

Örneğin, malzemeleri sabitlemenin birçok yolu vardır.Hassas mekanik mengene ile sıkıştırılabilir, doğrudan aparat ile sabitlenebilir, vida ile sabitlenebilir vs. Şekle ve işleme göre çeşitli seçenekler mevcuttur.Tüm parmak freze kurulumlarına ve tiplerine göre ayarlanmalı ve NC programlarına dönüştürülmelidir.

Eğimli Yüzeyleri Kesmede Parmak Freze Uygulaması

Yuvarlak uçlu kavisli yüzeyleri kesmek için uygun bilyalı parmak frezeler, düz düz yüzeyleri kesmek için uygun düz parmak frezeler ve delik delmek için matkaplar gibi çeşitli parmak freze türleri vardır.

çeşitli parmak freze türleri

Her tip, çap, bıçak sayısı ve bıçağın etkin uzunluğu gibi çeşitli şekillere bölünmüştür.Ne tür işleme yöntemini ve ne türişlemeHer parmak freze için kullanılacak koşullar.

Parmak frezeler bile bir kurulum için tek tiple sınırlı değildir.Aksine, düzinelerce türün kullanılması alışılmadık bir durum değildir.Ardından ayarlanacak parametreler çok büyük hale gelir.

Daha ucuz karmaşık parçalar yapmak için işleme koşulları nelerdir?

İşleme koşulları, iş milinin dönüş sayısını, hareket hızını ve çıkarılacak malzeme miktarını içerir.Parmak frezenin şekline, malzemesine ve malzemenin malzemesine bağlı olarak optimum bir kombinasyon vardır.Soru, optimum kombinasyonun nasıl elde edileceği, parmak frezenin aşınmasının nasıl önleneceği ve işleme süresinin nasıl kısaltılacağıdır.

Mükemmel bir NC işleme mühendisi, çatırtıya neden olan kesme koşullarında mümkün olan en kısa sürede bir NC programı oluşturur.Bıçak üreticisinin tavsiye ettiği şartları ve geçmiş deneyimlerimi göz önünde bulundurarak, işleme durumunun görüntüsünü kafamda kuruyorum.

Oymanın seslerini ve titreşimlerini kafamda hayal ederek, "Bu durum çok hızlı" veya "Acaba biraz daha derin kesebilir miyim?" gibi şeyler hayal ediyorum.Bu tam olarak profesyonelliğin bir parçası.Proseslerin ve NC programlarının bu kombinasyonu, işleme süresini yarı yarıya hatta dörtte bir oranında azaltabilir.

Şimdi, başka türlü imkansız olan NC programları oluşturmak ve hayal edebileceğinizden daha karmaşık şekiller oluşturmak için CAD/CAM'in nasıl kullanılabileceğine dair bazı örneklere göz atalım.

5 eksenli işlemenin temsilcisi: pervane

Yalnızca sözde eş zamanlı 5 eksenli işleme ile elde edilebilecek tipik bir parça örneği, otomotiv turboşarjlarında kullanılan "çark"tır.

CAD/CAM olmadan, bu pervanenin karmaşık parçalarını kesmek için NC programı mümkün olmazdı.Bunun nedeni, alttan kesilmiş bir yumru gibi şekillenmesidir.

Eşzamanlı 5 eksenli işleme, yalnızca malzemenin yerleştirildiği tabla yüzeyinin (A ekseni, B ekseni) ve birbirine bağlı parmak frezelerin (X, Y, Z) karmaşık hareketleri ile elde edilebilir.

Çağdaş Heykel: 3D Modelleme

Bir 3B modeliniz olduğu sürece, CAM ile şekli kesmek için yarı otomatik olarak NC verileri oluşturabilirsiniz.Bu nedenle heykel ve figür gibi heykeller de dahil olmak üzere tüm üç boyutlu şekilleri gerçekleştirmek mümkündür.Tabii ki, şimdiye kadar tanıttığım R köşesini ve alttan kesmeyi dikkate almak gerekir.

Şekil, 3B modele sadık bir şekilde yeniden üretilebilir.Bazı müşterilerimiz ünlü karakterleri işleyip ultra lüks objeler olarak satmayı düşünüyor.

Kesme işini daha tanıdık hale getirin!

İşlenmiş parçalar, uygulamaya bağlı olarak çeşitli şekillerde gelir, ancak şekil ne kadar karmaşık olursa olsun, R köşesi ve alt kesim dikkate alındığı sürece işlenebilir.

Dökümün daha karmaşık bir şekli toplu olarak üretmenin en iyi yolu olduğunu düşünebilirsiniz, ancak işlemenin birçok avantajı vardır.Dökümde sorun olma eğiliminde olan porozitenin önüne geçilebilir ve kalıp imalatına gerek olmadığı için başlangıç ​​maliyetleri düşürülebilir ve teslimat süresi kısaltılabilir.

Özet

Seri üretilen işlenmiş parçalar için bile kesme kullanımını göz önünde bulundurursanız mutlu olurum.Toplam maliyet şaşırtıcı derecede düşük ve tasarım değişikliklerine esnek bir şekilde yanıt verebilme avantajı da var.

Bu makalenin işlemeye daha aşina olmanıza ve tasarım ufkunuzu genişletmenize yardımcı olacağını umuyoruz.