Kas yra CNC frezavimo staklės? Pasirinkimai, kurie lemia kainą ir tikslumą

Kas yra CNC frezavimo staklės?

Jei ieškojote kas yra CNC frezavimo staklės , paprasčiausias atsakymas toks: tai frezavimo staklės, kurios naudoja kompiuterinę valdymo sistemą judėjimui palei programuojamas ašis, tuo tarpu besisukantis pjovimo įrankis nuima medžiagą iš kietojo darbo objekto. Paprastai kalbant dirbtuvėse, staklės tiksliai atlieka judėjimą, o pjovimo įrankis – pjovimą.

CNC frezavimo staklės – tai kompiuteriu skaitmeniškai valdomos staklės, kurios formuoja detales judindamos besisukantį pjovimo įrankį ir darbo objektą palei programuojamas ašis, kad pašalintų medžiagą.

Kas iš tikrųjų yra CNC frezavimo staklės

Kai žmonės klausia, kas yra CNC frezavimo staklės, jie dažnai turi omenyje visą fizinį įrenginį, o ne tik apdorojimo būdą. Tai svarbu. CNC frezavimo staklės – tai tikras įrenginys su špindeliu, staliku, ašimis ir valdikliu, kurie veikia kartu. Jomis dažnai gaminami laikikliai, korpusai, plokštės ir tvirtinimo įtaisai iš metalo, plastiko ar kompozitų.

• Įrankis sukasi ir nuima medžiagą.
• Staklės vykdo programuotus judesius X, Y ir Z ašimis.
• Apdorojamas detalės gabalas paprastai pritvirtinamas prie staliko arba tvirtinimo įtaiso.
• Rezultatas – pakartotinai gaminama detalės forma, o ne rankomis nukreipiamas pjūvis.

Kaip CNC frezavimas įeina į apdirbimo apibrėžtį

Trumpa frezuoklio apibrėžtis padeda išspręsti žodyno painiavą. Frezavimas yra viena iš apdirbimo rūšių. Apdirbimas – tai platesnė kategorija, apima kontroliuojamus medžiagos šalinimo procesus. Frezavime naudojamas besisukantis pjovimo įrankis. Sukimo apdirbime dažniausiai sukasi apdirbamoji detalė. Todėl, kai kas nors klausia, kas yra frezavimas, tikslus atsakymas nėra „visas CNC darbas“, o vienas konkrečius apdirbimo metodas, priklausantis platesnei CNC srityje. Apdirbimo centras paprastai yra automatinės CNC frezavimo staklių versija, dažniausiai apibrėžiama turint automatinį įrankių keitiklį ir įrankių magaziną, kaip nurodyta J&M Machine Tools .

Kodėl svarbesnis yra įrenginys, o ne modės žodis

Paieškos terminai gali išsiblūdinti vaizdą, tačiau pati mašina nustato, ką galima pjauti, kiek tiksliai ji pakartoja veiksmus ir kiek paruošimo pastangų reikia konkrečiam darbui. Todėl svarbiau, kas parašyta ant liejinyje, sukimo ašies išdėstymas, stalo konstrukcija ir valdymo architektūra, nei neapibrėžtas žymėjimas. Būtent šie fiziniai statybos elementai nulemia kaštus, stabilumą ir tikslumą, kurie pradeda skirti vieną CNC frezuoklę nuo kitos.

Kompiuterinio skaitmeninio valdymo frezuoklės vidus

Būtent šie fiziniai statybos elementai – tai ten, kur istorija tampa praktiška. kompiuterinio valdymo frezavimo mašina cNC frezuoklė nėra tiesiog dėžutė, kuri vykdo kodą. Tai mechaninių ir valdymo sistemų rinkinys, kuris turi būti stabilus, judėti lygiai, saugiai laikyti įrankius bei valdyti šilumą ir apdirbimo atliekas pjovimo metu. Protolabs ir CNC virėjo knyga pateikta informacija nuolat pabrėžia tą pačią tiesą: standumas, judėjimo valdymas, žingsnio klaida (backlash) ir apdirbimo atliekų valdymas labai paveikia galutinio produkto kokybę.

Pagrindiniai CNC frezuoklės komponentai

Daugelis pradedančiųjų gali paminėti sukimo ašį, tačiau visą sąrašą cNC grybo dalys svarbiau nei bet kuris atskiras komponentas. Verpetilas suka pjovimo įrankį. Įrankio laikiklis arba collet’as tvirtina tą pjovimo įrankį. Įrankių keitiklis automatiškai keičia įrankius. Stalas ir sėdynė perduoda apdorojamą detalę pagal programuotus judesius. Kolona ir rėmas palaiko visą stakles ir padeda sugerti virpesius. Valdiklis perskaito programuotas instrukcijas ir siunčia komandas varikliams bei variklių valdymo sistemoms. Judėjimo bėgiai nukreipia ašių judėjimą. Aušinimo skysčio padavimas sumažina šilumą ir padeda išplauti skiedrą. Apsauga padeda suvienyti skiedrą ir aušinimo skystį. Matavimo zondas arba įrankio nustatymo įrenginys padeda nustatyti detalės nulio tašką arba išmatuoti įrankio ilgį. Detalės tvirtinimo priemonės, pvz., lenktukas arba tvirtinimo įtaisas, neleidžia detalei pasislinkti pjovimo jėgų poveikiu.

Ką daro verpetilas, stalas ir valdiklis

Įsivaizduokite veleną kaip mašinos energijos šaltinį pjovimo vietoje, stalą ir sėdynę kaip judamąją platformą, o valdiklį – kaip koordinatorių. Tikruose pjovimo procesuose net nedidelės silpnybės greitai susidėja. Netinkamas įrankio laikiklis gali leisti įrankiui šiek tiek pasislinkti, dėl ko blogėja paviršiaus kokybė ir pakartojamumas. Silpnas detalių tvirtinimas gali leisti plokštei drebėti. Netinkamas aušinimo skysčio nukreipimas gali sukelti tai, kad skiedros nebus pašalinamos, o bus pjoviamos iš naujo. Daugelyje cNC grybmaišiai , kasdieninis našumas priklauso mažiau nuo brošiūrose pateiktų techninių charakteristikų ir daugiau nuo to, kaip gerai šie pagrindiniai mazgai veikia kartu.

Kaip mašinos architektūra veikia tikslumą

Čia ir prasideda cnc frizolinės dalys nustokite būti tik etiketėmis ir pradėkite tapti kaštų varomaisiais elementais. Pagal CNC Cookbook nuostatas standumas įmontuojamas į mašiną jau ankstyvoje stadijoje, tuo tarpu žingsniavimas (backlash) ir trintis gali riboti judėjimo tikslumo pakartojamumą. Paprastais žodžiais tariant, standesnė rėminė konstrukcija, stabilesnės vedamosios bėglių sistemos bei geriau kontroliuojami ašių judėjimai dažniausiai suteikia mašinai didesnę galimybę išlaikyti poziciją ir atsispirti virpėjimams (chatter). Todėl sunkesnės ir standesnės mašinos dažnai elgiasi kitaip nei lengvosios, net prieš pradedant naudoti įrankius ir programuoti.

• Jei svarbus tikslumas, pirmiausia patikrinkite rėmo ir kolonos standumą.
• Dėmesį skirkite verpetinio veleno ir įrankių laikytuvo kokybei, kad pasiektumėte gerą paviršiaus baigtį ir kontroliuotumėte virpėjimus.
• Dėmesį skirkite vedamosioms bėglioms, pavaroms ir atgalinio ryšio sistemoms, kad užtikrintumėte pakartotiną judėjimą.
• Nevertinkite tvirtinimo įrenginių ir matavimo prietaisų kaip papildomų įrenginių. Jie veikia paruošimo laiką ir detalės vientisumą.
• Šaldymo skysčio padavimas ir šukų kontrolė kasdien yra svarbūs, ypač ilgesnėse gamybos serijose.

Stačiakampė frezavimo staklė gali turėti puikią įrangą, tačiau vis tiek gaminti prastas detales, jei įrankiai, nuostatos ir programa neparuošti tinkamai. Šis perėjimas nuo staklių konstrukcijos prie faktinės vykdymo fazės – tai momentas, kai frezavimas tampa darbo eiga, o ne tik staklių aprašymu.

Kaip veikia CNC frezavimo procesas

Kietoji staklių konstrukcija yra svarbi, tačiau detalės gaminamos per darbo eigą, o ne vien tik naudojant įrangą. Jei jūs klausiate kaip veikia cnc staklės tikroje gamyboje, įsivaizduokite kontroliuojamą perėjimą nuo projektavimo programinės įrangos prie staklių judėjimo. CAD apibrėžia detalę. CAM planuoja pjovimus. G-kodas perduoda instrukcijas. Valdiklis, įrankiai, tvirtinimo įrenginiai ir operatorius šias instrukcijas paverčia fizinėmis detalėmis. Visa ši grandinė ir yra CNC frezavimo procesas, kurio metu pradedami atsiskleisti kaštai, tikslumas ir broko rizika.

Nuo CAD modelio iki G-kodo

1. Sukurkite CAD modelį. Darbas prasideda kaip 2D piešinys arba 3D modelis su skylėmis, kišenėmis, paviršiais ir kritinėmis matmenimis. Kaip pastebi JLCCNC, įprasti CNC darbams naudojami eksporto formatai yra STEP, IGES ir DXF – priklausomai nuo to, ar detalė yra daugiausia 3D, ar 2D.
2. Perkelkite modelį į CAM programinę įrangą. CAM programinė įranga nedesignuoja iš naujo detalės. Ji nusprendžia, kaip ją apdirbti, priskirdama operacijas, pjovimo tvarką, įrankių judėjimo trajektorijas ir įrankio priėjimo būdus.
3. Pasirinkite įrankius ir pjovimo strategiją. Galutinio frezavimo įrankiai, gręžimo įrankiai ir rutulio formos įrankiai parenkami atsižvelgiant į medžiagą ir geometriją. Blogas įrankių prieinamumas, per gilios kišenės ar netinkami įrankiai gali sukelti problemų dar prieš pradedant mašinos veikimą.
4. Sugeneruokite ir simuliuokite G-kodą. CNC mašinos tiesiogiai neskaito CAD failų. CAM programinė įranga planą konvertuoja į G-kodą, o simuliacija padeda laiku aptikti susidūrimus, praleistus elementus ir nepatikimus judesius.
5. Paruoškite žaliavos ruošinį. Medžiaga supjaustoma į tinkamo dydžio gabalą ir tikrinama dėl plokštumos bei stabilumo, kad montavimas prasidėtų nuo patikimo pagrindo.

Kas vyksta CNC frezavimo mašinos veikimo metu

6. Paruošti įrenginį darbui. Operatorius grąžina ašis į pradinę padėtį, įkrauna įrankius, pritvirtina заготовkę ir nustato įrankių nuokrypius bei darbo nulio tašką.
7. Užfiksuokite ir išlyginkite detalę. Detalių tvirtinimas nėra tik paprastas spaustukų pritvirtinimo veiksmas. Detalių tvirtinimo vadove paaiškinama, kad netinkama detalių padėtis, netolygi spaustukų įtempimo jėga arba detalės deformacija gali paveikti matmenis, išdėstymą ir paviršiaus šlifavimą, ypač atliekant darbus su mažesniais leistinuosius nuokrypius.
8. Atlikite sausą patikrinimą. Daugelis gamybos įmonių pirmiausia patikrina judėjimo trajektoriją virš detalės, kad įsitikintų, jog yra pakankamas atstumas, įrenginys saugus ir nulinė padėtis nustatyta teisingai.
9. Pjaukite etapais. Preliminari apdirbka pašalina didžiąją medžiagos dalį, pusbaigiamoji apdirbka tikslina formą, o baigiamoji apdirbka sukuria galutinį paviršių ir kraštus.
10. Patikrinkite perpjovimo metu. Operatoriai stebi drožlių srautą, aušinimo skysčio padavimą, įrankių ausimą, garsą ir detalės stabilumą. Proceso metu atliekami patikrinimai padeda aptikti nuokrypius, kol nebuvo apdirbta visa partija.

Jei ieškote informacijos apie tai, kaip veikia CNC staklės, trumpas atsakymas yra paprastas: valdymo įrenginys eilutė po eilutės skaito G-kodą, valdo ašių judėjimą, iškviečia tinkamą įrankį ir seka programuotą kelią, tuo tarpu verčiamasis velenas pašalina medžiagą. Iš esmės frezavimo procesas lieka tikslus tik tada, kai šis skaitmeninis planas atitinka realią įrengimo padėtį staklių stalėje.

Apdorojimo pabaigoje – patikrinimas ir baigiamieji darbai

11. Patikrinkite detalę. Kritinės savybės tikrinamos naudojant įrankius, pvz., kalibrus, mikrometrus arba koordinačių matavimo mašiną (CMM), priklausomai nuo leistinosios nuokrypos ir geometrijos.
12. Pašalinkite šukas ir užbaikite apdorojimą. Šukos, aštrūs kraštai ir matomi įrankio pėdsakai pašalinami. Jei taikymo sritis to reikalauja, detalė taip pat gali būti poliruojama, dengiama arba termiškai apdorojama.
13. Peržiūrėkite faktinį įrengimą. Jei darbui reikėjo netogaus pakartotinio pritvirtinimo, sudėtingo šukų kontrolės ar riboto prieigos iš šonų, tai rodo, kad frezavimo proceso efektyvumui galėtų padėti kitoks staklių išdėstymas.

Matant taip, CNC frezavimo procesas nėra vienintelis pjovimo įvykis. Tai yra projektavimo, planavimo, tvirtinimo, pjovimo ir patikrinimo grandinė. Ir kai detalės geometrija pradeda kliudyti matomumui, šakų pašalinimui ar daugiapusiui prieigai, mašinos formatas tampa praktiniu sprendimu, o ne katalogo detalė.

Palyginti įvairūs CNC frezavimo staklių tipai

Kai detalės geometrija pradeda reikalauti geriausios šoninės prieigos, švaraus šakų srauto ar mažiau pakartotinio pritvirtinimo, mašinos formatas nustoja būti fono detalėmis. Jis tampa tikru gamybos sprendimu. Paplitę cNC frezavimo mašinų tipai tipai apima vertikaliąsias, horizontaliąsias, lovoje montuojamas, skersinio tipo ir daugiaypės ašies stakles, tačiau dauguma pirkėjų pirma susiaurina pasirinkimą užduodami du praktinius klausimus: ar sukimo ašis yra vertikali ar horizontali ir ar staklės yra stalviršio ar pramoninės?

Vertikaliosios ir horizontaliosios CNC frezavimo staklės

Tarp dažniausiai naudojamų cnc frezavimo staklių tipai , vertikali mašina yra įprastas pradžios taškas. Vertikalinis frezavimo centras turi špindelį virš stalo, todėl pjūvio vieta gerai matoma, o įvarčiai ir plokščios tvirtinimo priemonės lengvai pasiekiamos iš viršaus. Productivity Inc pastebi, kad vertikalinės mašinos dažnai puikiai tinka įvairiam darbui, mažesnėms serijoms ir paprastesniems 3 ašių detalių gamybos uždaviniams. Kasdieninėje dirbtuvėse vertikalinis frezavimo CNC vertikalinis frezavimas CNC išdėstymas gerai tinka plokštėms, atramoms ir daugumai prizminės formos detalių.

Horizontali mašina pakeičia špindelio orientaciją, o tai keičia ir patį darbą. cNC horizontalus frezavimas , gravitacija padeda skilpams kristi nuo pjovimo zonos, kas ypač naudinga gilesnėse ertmėse ir daugialypėje paviršiaus apdirbimo operacijoje. Horizontalios mašinos taip pat dažnai naudojamos kartu su kapinėmis (tombstones), pallet sistemomis ir 4 ašių pozicionavimu, todėl dažnai galima pasiekti kelis detalės paviršius su mažiau rankinio tvirtinimo. Kompromisas – didesnė mašinos užimama vieta, sudėtingesnis tvirtinimas ir didesnė investicija.

Paprastesnė vertikali mašina dažnai pakanka bendrosios paskirties darbams, kai prieiga yra iš viršaus. Horizontalus formatas įsitvirtina tada, kai dėmesys sutelkiamas į šakutės pašalinimą, prieigą prie kelių paviršių ir gamybos našumą, kurie lemia ekonominį efektyvumą.

Stalo ir pramoniniai frezavimo stakliai

Dydis taip pat keičia rezultatus. „CNC Cookbook“ pabrėžia, kad standumas įtaisomas į mašiną, o didesnės tikslūs mašinos tampa sunkesnės neatsitiktinai. Stalo frezavimo staklės lengviau įrengiamos ir planuojamos biudžete, tačiau jų lengvesnė konstrukcija paprastai reiškia mažesnį darbinį lauką, mažesnį slopinimą ir didesnę jautrumą vibracijoms. Jos dažniausiai geriau tinka mokymuisi, prototipavimui ir lengvesniems darbams su plastikais, medžiu, aliuminiu arba mažais detalėmis.

Pramonės mašinos maino vietą ir kainą į standumą, geresnį pakartojamumą, didesnius darbo laukus ir geresnį automatizavimo potencialą. Tai gali apimti automatinį įrankių keitimą, matavimą (probing), paletės valdymą ir ilgesnius nekontroliuojamus darbo ciklus. Plienui, didesniems gamybos detalėms arba kartotiniams darbams, kai kasdienė procesų stabilumas yra svarbus, sunkesnė platforma dažniausiai lemia skirtumą.

Kuri staklių dydžio versija tinka šiai užduočiai

Pasirinkite pagal detalės šeimą, o ne pagal rinkodarbinius žymenys. Jei darbai daugiausia susiję su plokštumomis, korpusais, laikikliais ar tvirtinimo įtaisais, kurie lengvai pasiekiami iš viršaus, viena iš paprastesnių staklių konfigūracijų gali būti protingiausias sprendimas. Jei detalėms reikia apdirbti kelis paviršius, gerinto šlako pašalinimo ar mažesnio montavimų skaičiaus, kad būtų pelninga gamyba, staklių išdėstymas svarbesnis nei katalogo paprastumas. Tai taip pat pradeda kilti kitas klausimas: ne tik kokios konfigūracijos frezuoklė, bet ir kiek ašių ji gali judinti vienu metu.

Kodėl papildomos ašys svarbios CNC frezuoklėje

Verstaklio sukimo ašies orientacija parodo, kaip įrenginys išdėstytas. Ašių skaičius nurodo, kaip pjovimo įrankis ar detalė gali judėti šiame išdėstyme. cNC frezavimo staklių įrengimą , šis skirtumas greitai paveikia montavimų skaičių, įrankių prieigą, tvirtinimo įtaisų projektavimą ir sąnaudas. Medžiaga iš Prototek, CloudNC , o ir MakerVerse rodo tą pačią tendenciją: daugiau ašių dažniausiai reiškia geriau pasiekiamumą ir mažiau rankinių perfiksuojimų, tačiau taip pat padidina įrenginio, programavimo ir paruošimo reikalavimus.

Kaip veikia 3 ašių frezavimas

Rinkoje cNC 3 ašių frezavimas , įrankis juda X, Y ir Z ašimis. Detalė lieka nejudama vienoje fiksavimo pozicijoje, o veržliukas prieina iš galimų krypčių. Tai standartinis pasirinkimas prizminėms detalėms, pvz., plokštumoms, laikikliams, korpusams ir tvirtinimo įtaisams. Jis puikiai tvarko ertmes, plokščias paviršius, skyles ir daugelį paplitusių kontūrų. Net paprastas 3D frezavimo įrenginys 3 ašių forma gali apdirbti pasiekiamus 3D paviršius, tačiau tik tuose plotuose, kur įrankis gali pasiekti be įrankio pasvirimo. Ribotumas pasireiškia daugiapusių detalių ar nuošalinėmis savybėmis, kur detalė dažniausiai turi būti pašalinama ir vėl fiksuojama.

Kai 4 ašis prideda tikrosios vertės

4 ašių sistema išlaiko tris tiesines judėjimo ašis ir prideda vieną sukimosi ašį, dažniausiai A ašį aplink X ašį. Tai leidžia sukurti detalės sukimosi galimybę, kad būtų apdirbamos skirtingos jos pusės su mažesniu rankiniu perstatymu. CloudNC aprašo du paplitusius požiūrius: indeksuotą 4 ašių sistemą, kur detalė pasukama į nustatytą kampą prieš apdirbimą, ir nuolatinę 4 ašių sistemą, kur sukimas vyksta apdirbimo metu, kad būtų sukurti apvynioti arba spiralės formos elementai. Tai yra ten, kur cNC frezavimo staklės dažnai tampa efektyvesnės daugiapusių detalių, cilindrinės formos ir tokių detalių apdirbimui, kurios kitu atveju reikėtų keletos tvirtinimo įtaisų.

Kodėl 5 ašių sistema keičia detalės gamybos strategiją

5 ašių kombinuotosios mašinos sujungia X, Y ir Z ašis su dviem sukimosi ašimis. Priklausomai nuo mašinos, įrankis arba apdirbamas detalės paviršius gali pasukti ir pasukti, kad būtų pasiekiami sudėtingi kampai ir sudėtingi paviršiai. Šaltiniai skiria indeksuotą 3+2 pozicionavimą ir visiškai nuolatinį 5 ašių apdirbimą. Praktikoje 5 ašių apdirbimas yra naudingas, kai detalės geometrija priverstų netogiai perstatyti ją į paprastesnes mašinas. Tai gali sumažinti tvirtinimo įrenginių sudėtingumą ir pagerinti prieigą prie gilių ar labai išgaubtų sričių, tačiau kompromisas – aukštesnė mašinos kaina ir sudėtingesnis programavimas bei patikrinimas.

Daugiau ašių automatiškai ne visada yra teisingas sprendimas. Jei detalė yra paprasta ir lengvai fiksuojama, trijų ašių apdirbimas vis dar gali būti protingiausias variantas. Jei darbo užduotį lemia šoninė prieiga arba apvyniota geometrija, keturių ašių apdirbimas gali būti praktiškas kompromisas. Jei projektas remiasi sudėtingais kampais arba teklinėmis paviršiaus formomis, penkių ašių apdirbimas gali supaprastinti visą planavimą. Todėl ašių skaičius svarbus cNC frezavimo staklės , tačiau tai vis dar tik viena iš procesų parinkimo sudedamųjų dalių. Daugiaašis frezavimo įrenginys išlieka frezavimo sistema, o ne pakeitimas apsukimui, gręžimui arba pjovimui, kai kitas procesas geriau tinka detalės formai.

CNC frezavimas palyginti su panašiais procesais

Daugiau ašių suteikia frezavimo staklėms geresnį prieigą, tačiau tai ne visada daro frezavimą geriausiu sprendimu kiekvienam detalių tipui. Dauguma sumaišties, kuri kyla ieškant tokių frazių kaip cNC prieš frezavimo stakles yra susijusi su tuo, kad lyginama valdymo metodika su konkrečia pjovimo operacija. CNC apdirbimas – tai platesnė kategorija kompiuteriu valdomo medžiagos šalinimo. Frezavimas yra vienas iš procesų šioje kategorijoje. Medžiagų tiekėjai Northeast Precision ir RapidDirect pabrėžia tą pačią skirtį: cNC gamybos procesas gali būti frezavimas, sukimas, gręžimas ar kitas atimtinis metodas – priklausomai nuo detalės.

CNC frezavimas prieš CNC apdirbimą

Naudinga paprasta taisyklė: CNC nurodo, kaip valdomos staklės, o ne kokį tikslų pjovimą jos atlieka. Iš cnc machining milling , antrasis žodis nurodo tikrąją operaciją. Frezavimas naudoja besisukantį pjovimo įrankį, kuris veikia daugiausia nejudančią detalią, kad būtų sukurtos plokščiosios paviršiaus dalys, ertmės, grioveliai, skylės ir daugybė prizminės erdvinės geometrijos elementų. SKM (skaitmeninio valdymo) apdirbimas gali apimti frezavimą, tačiau taip pat gali apimti sukimosi apdirbimą (tašykimą), gręžimą, šlifavimą ir kitas operacijas. Taigi frezavimas yra konkreti operacija, o SKM apdirbimas – bendras terminas.

Frezavimas palyginti su sukimosi apdirbimu (tašykimu), gręžimu ir maršrutizavimu

Geometrija paprastai nulemia pasirinkimą greičiau nei terminologija. Daugelyje cNC frezavimas sukimas sprendimų pagrindinis klausimas yra paprastas: ar sukasi įrankis, ar detalė? Sukimosi apdirbimas (tašykimas) sukasi detalę ir dažniausiai geriau tinka ašims, įmovoms ir kitoms cilindrinėms formoms. Gręžimas skirtas skylėms kurti. Maršrutizavimas taip pat naudoja besisukantį įrankį, bet įranga paprastai lengvesnė ir geriau tinka minkštesniems medžiagų tipams, tokiems kaip mediena, putplastis ir daugelis plastikų, o ne standžiam metalų apdirbimui.

Nė viena cNC gamybos procesas laimi pagal numatytąją tvarką. Detalės forma, medžiaga ir paviršiaus apdailos reikalavimai nulemia, kuris iš jų veikia efektyviai.

Rankinio ir skaitmeninio valdymo frezavimo skirtumai

Rankinis ir CNC frezavimas abu pašalina medžiagą naudodami sukamąjį pjovimo įrankį, tačiau valdymo būdas yra pagrindinis skirtumas. Taig Tools apibūdina rankines frezavimo stakles kaip operatoriaus valdomas prietaisas su rankenomis ir realiuoju laiku atliekamais reguliavimais, o CNC frezavimo staklės naudoja skaitmeninis valdymas automatiškai sekti programuojamas koordinates. Rankomis frezuoti dažnai turi prasmės remonto darbams, greitam vienkartinių detalių gamybai arba nedelsiant keičiant matmenis. CNC yra galingesnis, kai svarbesni nei operatyvūs reguliavimai yra pakartojamumas, serijos vientisumas ir sudėtinga geometrija.

• Pasirinkite sukimo apdirbimą, kai detalė yra daugiausia apvali ir simetriška.
• Pasirinkite gręžimą ar tolesnius skyles formuojančius procesus, kai pagrindinis uždavinys – skylės kūrimas.
• Pasirinkite maršrutizavimą, kai medžiaga yra minkšta lakštinė ir svarbiau greitis nei metalą pjoviančios įrangos standumas.
• Pasirinkite rankomis frezuoti, kai svarbiau greiti rankiniai reguliavimai nei pakartotinė gamyba.
• Nepriklausomai nuo to, kad frezavimas jums pažįstamas procesas, nepriverčiokite jo taikyti detalei.

Proceso pasirinkimas – tik pusė istorijos. Teoriškai detalė gali būti puikiai pritaikyta frezavimui, tačiau praktikoje ji gali tapti sudėtinga ar brangi dėl gilių ertmių, silpnų sienelių, netinkamo įrankių prieigos ar nerealistinių paviršiaus apdorojimo reikalavimų.

CNC tikslaus frezavimo projektavimo taisyklės

Detalė gali būti techniškai frezuojama ir vis tiek būti brangi gaminti. Kasdieninėje dirbtuvės veikloje geometrija, medžiaga ir paviršiaus apdorojimo reikalavimai dažnai lemia, ar darbas vyksta sklandžiai, ar virsta lėtu ir delikčiuose nustatymuose. Šis gamybos patogumo požiūris yra svarbus, nes jis sieja įrenginio galimybes su tikraisiais kaštais, kokybe ir pakartotinumu.

Kaip projektavimo sprendimai veikia frezavimo sudėtingumą

Planavimo rekomendacijas pateikia Cast Technologies vis grįžta prie to paties: efektyvus frezavimas prasideda nuo detalės ir proceso planavimo, tinkamos įrankių parinkties, stabilaus detalių tvirtinimo ir įrankių judėjimo trajektorijų, kurios palengvina šukų pašalinimą ir užtikrina nuolatinį pjovimą. Iš esmės atviras skliaustas ar plokščia plokštė paprastai yra lengviau apdirbama nei korpusas su giliomis ertmėmis, plonais sienomis ir ribotu tvirtinimo plotu. Tas pats modelis pasikartoja formose, tvirtinimo įrenginiuose ir metaliniuose gamybos elementuose. Jei detalės elementas sunkiai pasiekiamas, sunkiai tvirtinamas ar sunkiai išvalomas nuo šukų, jį paprastai sunkiau gerai apdirbti.

• Kuo įmanoma daugiau palikti įrankių prieigą atvirą. Giliomis ir siauromis ertmėmis sunkėja įrankių pasiekiamumas ir šukų pašalinimas.
• Palikti kietųjų plotų, kurie būtų tinkami tvirtinimui ir įrenginiams pritvirtinti. Stabilus ir pakartotinis darbo detalės laikymas padeda pasiekti tikslumą ir sumažina virpesius.
• Naudoti realistiškus vidinius kampus. Frezuoklių įrankiai yra apvalūs, todėl aštrūs vidiniai kampai dažnai reikalauja papildomo darbo.
• Venkite per plonų sienų, kurios gali lenktis dėl frezavimo ar tvirtinimo jėgų.
• Projektuokite detalę atsižvelgdami į jos šeimą. Plokštės ir atramos dažnai yra paprastesnės nei uždaros korpusinės detalės arba ertmių turintys formavimo įtaisai.

Gerai suprojektuotos frezuojamos detalės yra sukurtos ne tik gražiai atrodančiam CAD modeliui, bet ir įrankių prieigai bei tvirtinimui.

Medžiagų nuokrypiai ir paviršiaus šiurkštumas

The frezavimo staklių medžiaga perdaug keičia planą. Užduotis, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas metalinis cnc grybimas ar cNC frezavimui metalams dažnai reikalauja didesnio standumo, įrankių ir proceso stabilumo nei cNC plastiko frezavimas . Tai nereiškia, kad plastikiniai detalės yra automatiniai. Tai tiesiog reiškia, kad pjovimo elgsena, šakutės kontrolė ir apdorojimo strategija yra kitos. Ta pati geometrija viename medžiagoje gali atrodyti įprasta, o kitame – daug sudėtingesnė cNC plieno frezavimo staklėse konfigūracija.

Baigiamasis apdorojimas ir tikslumo reikalavimai taip pat gali padidinti sąnaudas net tada, kai forma išlieka tokia pati. „3DS“ nurodo standartinį po apdirbimo paviršiaus šiurkštumą apie 3,2 μm. Pridėjus baigiamąjį apdirbimą, šiurkštumas gali sumažėti iki 1,6, 0,8 ar net 0,4 μm, bet tie papildomi apdirbimo etapai padidina gamybos sąnaudas. Tas pats šaltinis nurodo, kad smiltelėmis šluostymas gali pašalinti įrankių žymes ir sukurti šilkinį ar matinį paviršių, tačiau jis taip pat pašalina paviršiaus medžiagą, todėl kritinės savybės gali reikėti uždengti. Aliuminio ir titano detalėms anodinė danga suteikia apsaugą: II tipo dangos storis siekia iki 25 μm, o III tipo – iki 125 μm.

Kada frezavimas yra tinkamas procesas

Frezuojant dažnai pasirenkama tada, kai detalėje reikia plokščių paviršių, įdubimų, griovelių, skylių ir pakartotinai tiksliai išdėstytų orientavimo elementų. Dėl to frezavimas puikiai tinka korpusams, laikikliams, tvirtinimo įrenginiams ir daugeliui prizminės formos detalių gamybai. Tačiau jis tampa mažiau patrauklus, kai dėl labai ilgo įrankio pasiekiamumo, silpno detalių tvirtinimo arba griežtų paviršiaus apdorojimo reikalavimų reikia atlikti per daug papildomų operacijų. Tokiu atveju cNC tikslus gludinimas ne tik mašinos pasirinkimas. Tai sprendimas dėl to, kaip detalė turi būti suprojektuota, patikrinta ir įsigyta. Tie patys veiksniai taip pat lemia, ar racionaliau šią galimybę sukurti vidinėje gamyboje, ar remtis išorinės gamybos paslaugomis.

Kaip pasirinkti CNC frezavimo stakles ar partnerį

Detalė gali būti puikiai tinkama frezuojimui, tačiau vis tiek lieka vienas verslo sprendimas: sukurti šią galimybę patiems arba įsigyti iš tiekėjo. Šis pasirinkimas prasideda paprastais klausimais, kuriuos tikrieji pirkėjai iš tikrųjų užduoda, pvz.: kam naudojama frezavimo staklė jūsų darbo eigoje, ką frezavimo staklės gali padaryti, ko negali jūsų dabartinė dirbtuvė, ir kurie CNC staklių naudojimai tikrai pateisina investiciją.

Kaip pasirinkti CNC frezavimo stakles

1. Pritaikykite staklių dydį tikriems darbams. Gera žaidimų aparatinės įrangos pasirinkimas pradedama nuo dydžio, tačiau naudinga talpa taip pat ribojama įrankio pasiekiamumo, montavimo aukščio ir įrankių keitimo laisvės erdvės – ne tik ašių judėjimo ribų.
2. Patikrinkite verpeto ir įrankių tarpusavio suderinamumą. Verpeto sukimosi dažnis yra svarbus, tačiau taip pat svarbūs laikiklio tipas, pjovimo įrankių suderinamumas ir medžiagos, su kuriomis planuojama dirbti kasdien.
3. Vertinkite sudėtingumą, o ne tik matmenis. „Protomatic“ pastebi, kad daugiašonės detalės ir tikslūs geometriniai ryšiai gali pateisinti 4 ašių arba 5 ašių įrangos naudojimą, nes mažesnis montavimų skaičius gali sumažinti susidėjusias pozicionavimo klaidas.
4. Ankstyvame etape peržiūrėkite automatizavimo galimybes. Įrankių keitikliai, matavimai, paletės ir neperžiūrimas veikimas pelningi tik tada, kai jūsų detalių mišinys pakankamai pakartotinas, kad juos galėtumėte naudoti.
5. Numatykite biudžetą visai ląstelei. Tikslus sąnaudų analizės skaičiavimas turėtų apimti įrankius, darbo užmokestį, grindų plotą, techninę priežiūrą, sunaudojamąją medžiagą ir kontrolę, o ne tik mašinos kainą.
6. Išbandykite gamybos apimtis ir naudojimo laipsnį. Hotean parodo, kad pelno taškas dažnai priklauso labiau nuo sukimo ašies valandų nei nuo kainos lentelėje, o oficialus „gaminti ar pirkti“ vertinimas tampa ypač naudingas, kai išorinės gamybos apimtys vienoje mašinos platformoje tampa pakankamai didelės, kad iššuktų vidinės gamybos ekonomikai.
7. Patvirtinkite kokybės reikalavimus. Jei darbai reikalauja gebėjimų tyrimų, statistinio proceso valdymo (SPC), pradinės produkto patvirtinimo procedūros (PPAP) ar automobilių pramonės dokumentacijos, įsitikinkite, kad mašinos planas ir aplink ją susiformavusi komanda gali užtikrinti tokį valdymo lygį.

Kada įsigyti pajėgumų ir kada pasinaudoti išorinėmis paslaugomis

Pirkimo terminais kas yra CNC frezavimo staklės ? Tai gamybos turto vienetas, kuris turi prasmės tik tuo atveju, jei susiderina dydis, sudėtingumas, našumas ir naudojimo laipsnis. Mažas apimčių kiekis, kintantis paklausos lygis arba retkarčiais atliekami specialūs darbai dažniausiai palankesni išoriniam vykdymui. Tolygūs pakartotiniai darbai, greitesnis inžinerinis grįžtamasis ryšys ir griežtesnis kasdienis kontrolė dažniausiai palankesni vidiniam gamybos pajėgumui. Tai taip pat praktiškas atsakymas į ką daro frezuoklė verslui: ji sukuria vertę, kai darbai yra pakankamai stabilūs, kad palaikytų aplink juos sukurtą sistemą.

Naudojant sertifikuotą apdirbimo partnerį gamybai

• Shaoyi Metal Technology: Automobilių klasės išorinei paramai „Shaoyi“ siūlo IATF 16949 sertifikatu patvirtintą individualų apdirbimą su statistinio proceso valdymo (SPC) pagrindu veikiančia kokybės kontrolės sistema ir palaikymu – nuo greito prototipavimo iki automatizuotos masinės gamybos.
• Išnaudokite išorinį vykdymą ten, kur jis stipriausias: pertekliniams darbams, specializuotiems daugiaplokštuminiams detalių gamybos darbams, naujų produktų paleidimo programoms ir darbams, kuriems nėra prasmės įsigyti specialios vidinės frezuoklės.
• Pasirinkite remdamiesi galimybėmis, o ne sloganiais: patikrinkite medžiagos pritaikymą, nuokrypių kontrolę, patikrinimo gylį, pristatymo patikimumą ir ar tiekėjas atitinka jūsų tikruosius CNC frezuoklių naudojimo reikalavimus.

Skaitytojai dažnai klausia, ką frezuoklės daro be medžiagos pjovimo. Verslo požiūriu geriausios CNC frezuoklių naudojimo strategijos transformuoja tinkamą geometrijos, kokybės ir apimties derinį į prognozuojamą rezultatą. Ar tai vyksta jūsų gamykloje, ar per kvalifikuotą partnerį – turėtų būti sprendimas, grindžiamas skaičiais ir galimybėmis, o ne spėjimais.

Dažniausiai užduodami klausimai apie CNC frezuokles

1. Kur naudojama CNC frezuoklė?

CNC frezuoklė naudojama kietų detalių gamybai, nuosekliai ir tiksliai šalinant medžiagą. Ji dažnai pasirenkama montavimo plokštumoms, korpusams, plokštėms, tvirtinimo priemonėms, formoms ir daugeliui kitų metalinių ar plastikinių gamybos detalių. Ji ypač naudinga tada, kai detalei reikia plokščių paviršių, įdubimų, griovelių ar tiksliai išdėstytų skylių, kurių nuolatinę gamybą rankomis būtų sunku užtikrinti.

2. Kaip veikia CNC frezavimo staklės nuo projektavimo iki baigto detalės?

Darbo eiga paprastai prasideda CAD modeliu, po to CAM programinė įranga planuoja pjovimo strategiją ir sukuria G-kodą. Gamybos vietoje operatorius įdeda įrankius, pritvirtina žaliavą, nustato darbo nulį ir patikrina programą prieš pradedant pjauti. Staklių verčiamasis velenas, stalas ir valdymo sistema tada veikia kartu, kad etapais pašalintų medžiagą, o po to seka tikrinimas, šiukšlių pašalinimas ir bet kokie reikalingi baigiamieji darbai.

3. Kokia yra skirtumas tarp CNC frezavimo ir CNC apdirbimo?

CNC apdirbimas – tai bendras kompiuteriu valdomo medžiagos pašalinimo kategorijos pavadinimas, o CNC frezavimas – vienas konkrečių būdų šioje kategorijoje. Frezavime naudojamas besisukantis pjovimo įrankis, kuris formuoja daugiausia nejudančią detalę, todėl jis puikiai tinka prizminėms detalėms ir daugiafunkciniams paviršiams. Kitos CNC apdirbimo metodai, pvz., sukimo ar gręžimo, naudoja kitokius staklių judėjimus ir dažnai geriau tinka apvalioms detalėms ar darbams, susijusiems su skylėmis.

4. Kada pakanka 3 ašių, o kada reikia 4 arba 5 ašių frezavimo?

3 ašių frezavimas dažnai pakanka paprastiems detalių tipams, kurie yra pasiekiami iš paprastų krypčių, pvz., plokštėms, laikikliams ir daugumai korpusų. 4 ašių frezavimas tampa naudingas, kai reikia apdirbti kelias puses su mažesniu perkraustymų skaičiumi arba kai sukamasis pasiekiamumas pagerina vienodumą. 5 ašių frezavimas paprastai pateisinamas, kai konstrukcijoje yra sudėtingų kampų, sudėtingų paviršių ar sunkiai pasiekiamų vietų, kurios kitu atveju reikalautų kelių tvirtinimo įrenginių ir didesnio paruošimo rizikos.

5. Ar verta pirkti CNC frezavimo stakles ar užsakyti frezavimo darbus išorėje?

Pirkimas prasminga, kai jūsų gamybos apimtis yra stabili, jūsų dalių mišinys yra nuspėjamas, ir galite palaikyti programavimą, įrankius, patikrinimą ir priežiūrą namuose. Išorės paslaugos dažnai yra geresnis pasirinkimas perkrovos pajėgumai, paleidimo programos, specializuotas daugiasyklių darbas arba darbai, kuriuose reikalaujama kokybiškų dokumentų. Automobilių gamybos atveju, sertifikuotas partneris, pvz., "Shaoyi Metal Technology", gali būti praktinis pasirinkimas, nes jis siūlo IATF 16949 pritaikytą apdirbimą, SPC pagrįstą kokybės kontrolę ir paramą nuo prototipo iki automatizuotos masinės gamybos.