Kas ir CNC frēzēšanas mašīna? Izvēles, kas ietekmē izmaksas un precizitāti

Kas ir CNC frēzēšanas mašīna?

Ja jūs meklējāt kas ir CNC frezēšanas mašīna , vienkāršākais atbilde ir šāda: tas ir frēzētājs, kurš izmanto datora vadību, lai pārvietotos pa programmētām asīm, kamēr rotējošs griezējs no cietā заготовки noņem materiālu. Vienkāršā rūpnīcas valodā — mašīna precīzi veic kustības, bet griezējs veic griešanu.

CNC frēzēšanas mašīna ir datora numeriski vadīta mašīna, kas formas detaļas, pārvietojot rotējošu griezēju un заготовku pa programmētām asīm, lai noņemtu materiālu.

Kas patiesībā ir CNC frēzēšanas mašīna

Kad cilvēki jautā, kas ir CNC frēzmašīna, viņi bieži domā visu fizisko ierīci, nevis tikai griešanas metodi. Tas ir svarīgi. CNC frēzmašīna ir reāla mašīna ar urbšanas vārpstu, galdu, asīm un vadības sistēmu, kas darbojas kopā. To parasti izmanto metāla, plastmasas vai kompozītu заготовку izgatavošanai — piemēram, atzīmju, korpusu, plākšņu un stiprinājumu ražošanai. Ja jūs jautājat, kas ir CNC frēzēšana, domājiet par to kā par griešanas darbību, ko veic šī mašīna.

• Rīks rotē un noņem materiālu.
• Mašīna izpilda programmētās X, Y un Z ass kustības.
• Apstrādājamais gabals parasti tiek noturēts vietā uz galda vai stiprinājuma.
• Rezultātā iegūst atkārtojamu detaļas formu, nevis rokas vadītu griezumu.

Kā CNC frēzēšana ietilpst apstrādes definīcijā

Ātra frezmašīnas definīcija palīdz izskaidrot žargonu. Frezēšana ir viena no apstrādes metodēm. Apstrāde ir plašāka kategorija, kas ietver kontrolētus materiāla noņemšanas procesus. Frezēšanai izmanto rotējošu griezēju. Pagriešanai parasti rotē darba gabals. Tāpēc, kad kāds jautā, kas ir frezēšana, precīza atbilde nav „visi CNC darbi“, bet gan viena konkrēta apstrādes metode lielākajā CNC jomā. Apstrādes centrs parasti ir automatizētāka CNC frezmašīnas versija, ko bieži raksturo automātiskais rīku maiņas mehānisms un rīku magazīna, kā to norādījis J&M Machine Tools .

Kāpēc mašīna ir svarīgāka nekā modīgais termins

Meklēšanas frāzes var izplūdināt attēlu, taču paša mašīna nosaka, ko var griezt, cik precīzi tā atkārto darbības un cik daudz iestatīšanas pūļu darbam nepieciešams. Tāpēc svarīgāki par vispārīgu etiķeti ir vārdi uz liešanas, virzuļa izvietojums, galds un vadības arhitektūra. Tie fiziskie būvbloki ir vieta, kur izmaksas, stabilitāte un precizitāte sāk atšķirt vienu CNC frezētāju no otra.

Datora skaitliskās vadības frezētājmašīnas iekšpusē

Tie fiziskie būvbloki ir vieta, kur stāsts kļūst praktisks. A datorizēta skaitļošanas frēzmašīna nav tikai kaste, kas izpilda kodu. Tā ir mehānisko un vadības sistēmu kaudze, kas jātur stabila, jākustas gludi, jātur rīki droši un jāapstrādā siltums un skaidras griešanas laikā. Protolabs un CNC Cookbook norādes nepārtraukti norāda uz vienu un to pašu patiesību: stingrība, kustības vadība, spēles un skaidu apstrāde ietekmē izvaddatu kvalitāti.

CNC frezētāja galvenās daļas

Daži iesācēji var nosaukt virzuļu, bet pilnais saraksts ir cNC cilpētāja daļas ir svarīgāks par jebkuru atsevišķu komponentu. Uzpūtējs rotē griezējiekārtu. Rīka turētājs vai kollets pieķer to griezējiekārtu. Rīku maiņa automātiski nomaina rīkus. Galds un sēdekļa pamatne pārvieto apstrādājamo detaļu programmētajā kustībā. Kolonna un rāmis nodrošina visu mašīnu un palīdz absorbēt vibrācijas. Vadības ierīce nolasa programmu instrukcijas un nosūta komandas motoriem un piedziņām. Vadotājvadītāji virza ass kustību. Aukstuma šķidruma piegāde samazina siltumu un palīdz izvadīt skaidas. Iekšējais korpusa apvalks palīdz noturēt skaidas un aukstuma šķidrumu. Mērīšanas probes vai rīku mērītājs palīdz noteikt detaļas nulles punktu vai izmērīt rīka garumu. Detaļas nostiprināšana, piemēram, ar spriedzi vai fiksētāju, novērš detaļas nobīdi griešanas spēku ietekmē.

Ko dara uzpūtējs, galds un vadības ierīce

Iedomājieties vārpstu kā mašīnas jaudas avotu griezuma vietā, galdu un sēdekli kā kustīgu platformu un vadības ierīci kā koordinatoru. Patiesajā griešanā nelielas vājības ātri pastiprinās. Nepietiekami labs rīku turētājs var ļaut rīkam nedaudz pārvietoties, kas pasliktina virsmas kvalitāti un atkārtojamību. Vāja detaļu stiprināšana var izraisīt plāksnes vibrācijas. Nepietiekami precīza dzesēšanas šķidruma novirzīšana var izraisīt to, ka skaidas netiek noņemtas, bet gan atkārtoti griežas. Dažās cNC frēzmašīnas , ikdienas veiktspēja mazāk ir atkarīga no brošūrās minētajiem parametriem un vairāk — no tā, cik labi šīs pamata montāžas darbojas kopā.

Kā mašīnas arhitektūra ietekmē precizitāti

Tas ir vieta, kur cNC frezēšanas komponenti pārstāt būt etiķetēm un sākt kļūt par izmaksu veidotājiem. CNC Cookbook norāda, ka stingrība tiek iebūvēta mašīnā jau agrīnā stadijā, kamēr atspīles un berze var ierobežot kustības atkārtošanās precizitāti. Vienkārši sakot, stingrāks rāmis, stabiles vadīklas sistēma un labi kontrolēta ass kustība parasti mašīnai dod lielākas iespējas noturēt pozīciju un pretdarbīt vibrācijām. Tāpēc smagākas, stingrākas mašīnas bieži uzvedas citādi nekā vieglās iekārtas, pat pirms tiek ņemti vērā rīki un programmēšana.

• Ja ir svarīga precizitāte, vispirms pārbaudiet rāmja un kolonnas stingrību.
• Uzmanīgi izvēlieties spindli un rīku turētāju, lai nodrošinātu virsmas kvalitāti un vibrāciju kontroli.
• Uzmanīgi izvēlieties vadīklas, piedziņas un atgriezenisko saiti, lai nodrošinātu atkārtojamu kustību.
• Neskatieties uz darba turētājiem un pieskaršanās sistēmām kā uz piedevām. Tie ietekmē uzstādīšanas laiku un detaļu vienveidību.
• Aukstuma šķidruma piegāde un skapju kontrole ir svarīga ikvienā dienā, īpaši ilgākajos darbības ciklos.

Mašīnai var būt lieliskas aprīkojuma īpašības, tomēr tā var ražot neapmierinošas detaļas, ja rīki, novirzes un programma nav pareizi sagatavoti. Pāreja no mašīnas konstrukcijas uz faktisko izpildi ir tas posms, kur frezēšana pārvēršas par darbplūsmu, nevis tikai par mašīnas aprakstu.

Kā notiek CNC frezēšanas process

Cietas mašīnas nozīme ir liela, taču detaļas tiek izgatavotas, izmantojot darbplūsmu, nevis tikai aprīkojumu. Ja jūs jautājat kā darbojas CNC mašīna patiesajā ražošanā, iedomājieties kontrolētu pāreju no projektēšanas programmatūras uz mašīnas kustībām. CAD definē detaļu. CAM plāno griezumus. G-kods nodrošina instrukcijas. Vadības sistēma, rīki, darba turētāji un operators pārvērš šīs instrukcijas par fizisku komponenti. Šī pilnā ķēde ir CNC frezēšanas process, un tieši šeit rodas izmaksu, precizitātes un atkritumu riska atšķirības.

No CAD modeļa līdz G-kodam

1. Izveidojiet CAD modeli. Darbs sākas kā 2D zīmējums vai 3D modelis ar caurumiem, kabatām, virsmām un kritiskām izmēru vērtībām. Kā norāda JLCCNC, CNC apstrādei visbiežāk izmantotie eksporta formāti ir STEP, IGES un DXF – atkarībā no tā, vai detaļa ir galvenokārt 3D vai 2D.
2. Pārvietojiet modeli CAM sistēmā. CAM programmatūra nedizaina detaļu no jauna. Tā nosaka, kā to apstrādāt, piešķirot operācijas, griešanas secību, rīku ceļus un rīku pieeju.
3. Izvēlieties rīkus un griešanas stratēģiju. Cilindriskās frēzas, urbji un lodveida galviņas tiek izvēlēti atbilstoši materiālam un ģeometrijai. Nepietiekama rīku pieejamība, pārāk dziļas kabatas vai nepiemēroti rīki var izraisīt problēmas pat pirms mašīnas darbības uzsākšanas.
4. Ģenerējiet un simulējiet G-kodu. CNC mašīnas nevar tieši lasīt CAD failus. CAM pārveido plānu par G-kodu, bet simulācija palīdz laikus identificēt sadursmes, izlaistās īpašības un neatbilstošus kustību veidus.
5. Sagatavojiet izejmateriālu. Materiāls tiek nogriezts līdz darbam piemērotam izmēram un pārbaudīts attiecībā uz līdzenumu un stabilitāti, lai montāža sāktos no uzticamas bāzes.

Kas notiek CNC frēzēšanas mašīnas darbības laikā

6. Mašīnas iestatīšana. Operators izvieto asis nulles pozīcijā, ielādē rīkus, uzstāda заготовку un iestata rīku nobīdes un darba nulles punktu.
7. Partiju nostipriniet un izlīdziniet. Darba apstrādes noturēšana nav tikai vienkāršs stiprināšanas process. Darba apstrādes noturēšanas pamācībā skaidro, ka nepareiza novietošana, nevienmērīga stiprināšana vai daļas deformācija var ietekmēt izmērus, izlīdzinājumu un virsmas apdarēs kvalitāti, īpaši tad, ja nepieciešami precīzāki izmēri.
8. Veiciet sauso pārbaudi. Dažas ražotnes vispirms pārbauda ceļu virs daļas, lai apstiprinātu brīvo telpu, fiksētāja drošību un pareizo nulles punkta iestatīšanu.
9. Grieziet posmos. Rupjā apstrādē tiek noņemts liels materiāla daudzums, pusfinierēšana uzlabo formas precizitāti, bet finierēšana nodrošina galīgo virsmu un malu kvalitāti.
10. Pārbaudiet griešanas laikā. Operatori novēro skaidu plūsmu, dzesēšanas šķidruma piegādi, rīka nodilumu, skaņu un daļas stabilitāti. Procesa laikā veiktās pārbaudes palīdz noteikt novirzi, pirms tā ietekmē visu partiju.

Ja esat meklējuši informāciju par CNC mašīnu darbības principu, īsā atbilde ir vienkārša: vadības ierīce lasa G-kodu rindiņu pa rindiņai, komandē asu kustību, izsauc pareizo instrumentu un seko programmētajai trajektorijai, kamēr virzotājs noņem materiālu. Praksē frezēšanas procesa precizitāte saglabājas tikai tad, ja šis digitālais plāns sakrīt ar faktisko iestatījumu uz darba galda.

Pārbaude un pabeigšana pēc griešanas

11. Pārbaudiet detaļu. Kritiskās īpašības pārbauda ar instrumentiem, piemēram, kalibrētājiem, mikrometriem vai koordinātu mērīšanas mašīnu (CMM), atkarībā no pieļaujamās novirzes un ģeometrijas.
12. Noņemiet apmali un pabeidziet apstrādi. Noņem buras, asus malas un redzamās instrumentu pēdas. Ja lietojuma prasības to paredz, detaļu var arī polīrēt, pārklāt vai pakļaut termiskai apstrādei.
13. Novērtējiet faktisko iestatījumu. Ja darbam bija nepieciešama neērta atkārtota piespiedze, grūti kontrolējama skaidru novadīšana vai ierobežota pieeja sāniem, tas norāda, ka frezēšanas process varētu iegūt priekšrocības no citas mašīnas izkārtojuma.

Skatoties šādi, CNC frēzēšanas process nav viena griešanas notikums. Tas ir dizaina, plānošanas, apstrādājamās detaļas nostiprināšanas, griešanas un verifikācijas ķēde. Un kad detaļas ģeometrija sāk ietekmēt redzamību, skapju izvadīšanu vai piekļuvi vairākām pusēm, mašīnas veids kļūst par praktisku lēmumu, nevis kataloga informāciju.

Salīdzināti dažādu veidu CNC frēzmašīnu tipi

Kad detaļas ģeometrija sāk prasīt labāku piekļuvi sāniem, tīrāku skapju izvadi vai mazāk atkārtotu detaļas nostiprināšanu, mašīnas veids vairs nav fona informācija. Tas kļūst par reālu ražošanas lēmumu. Bieži cNC frēzmašīnu tipi ietver vertikālos, horizontālos, guļus, vārtu un daudzas ass formāta modeļus, taču lielākā daļa pircēju sākumā ierobežo izvēli, uzdodot divus praktiskus jautājumus: vai virzulijs ir vertikāls vai horizontāls un vai mašīna ir darba galda vai rūpnieciskā versija.

Vertikālās un horizontālās CNC frēzmašīnas

Starp visbiežāk sastopamajiem cNC frēzmašīnu tipiem vertikālā mašīna ir pazīstamais izходpunkts. Vertikālā apstrādes centra špindelis atrodas virs galda, kas nodrošina skaidru redzamību apstrādājamajai virsmai un vienkāršu piekļuvi no augšas spriedziem un plakanām stiprinājuma ierīcēm. Productivity Inc norāda, ka vertikālās mašīnas bieži ir piemērotas dažādu darbu veikšanai, mazākiem partijām un vienkāršākiem 3 ass apstrādāmajiem izstrādājumiem. Ikdienas darbnīcas praksē vertikālā frezēšanas CNC izvietojums labi der plāksnēm, kronšteinam un daudziem prizmatiskiem izstrādājumiem.

Horizontālā mašīna maina špindelis novietojumu, un tas maina arī pašu darbu. cNC horizontālā frezēšana , smaguma spēks palīdz skaidiņām nokrist no griešanas zonas, kas īpaši noder dziļākos dobumos un daudzvirsmu apstrādē. Horizontālās mašīnas parasti tiek kombinētas ar kapakiem, pallet sistēmām un 4 ass pozicionēšanu, tādējādi dažādas izstrādājuma malas bieži var sasniegt ar mazāku manuālo iestatīšanu. Tomēr šim risinājumam ir arī trūkumi — lielāka aizņemtā platība, sarežģītāka stiprināšana un lielāka ieguldījuma summa.

Vienkāršāka vertikāla mašīna bieži vien ir pietiekama vispārīgiem mērķiem un darbam, kurā pieeja notiek no augšas. Horizontāls formāts attaisno savu eksistenci tad, kad skaidru izvadīšana, pieeja vairākām virsmām un ražība sāk ietekmēt ekonomiku.

Darba galda un rūpnieciskās frēzmašīnas

Izmērs arī ietekmē rezultātu. CNC Cookbook uzsvēr, ka stingrība ir iebūvēta mašīnā, un lielākas precīzas mašīnas kļūst smagākas ar nolūku. Darba galda frēzmašīnas ir vieglāk novietot un iekļaut budžetā, taču to vieglāka konstrukcija parasti nozīmē mazāku darba zonu, mazāku amortizāciju un lielāku jutību pret vibrācijām. Tās bieži vien ir labāk piemērotas mācībām, prototipēšanai un vieglākiem darbiem plastmasā, kokā, alumīnijā vai mazos komponentos.

Rūpnieciskās mašīnas apmaina telpu un izmaksas pret stingrību, augstāku atkārtojamības prasībām, lielākiem darba zonu izmēriem un labāku automatizācijas potenciālu. Tas var ietvert automātisku rīku maiņu, mērīšanu, plauktu apstrādi un ilgākas neatkarīgas darbības.

Kura mašīnas izmēra klasifikācija atbilst konkrētajam uzdevumam

Izvēlieties pēc detaļu grupas, nevis pēc tirgotāju marķējuma. Ja darbs galvenokārt veikts ar plāksnēm, korpusiem, skavām vai stiprinājumiem ar vieglu piekļuvi augšpusē, viena no vienkāršākajām mašīnu konfigurācijām var būt gudrākais risinājums. Ja detaļām nepieciešamas vairākas apstrādes virsmas, labāka čipu novadīšana vai mazāk uzstādīšanas operāciju, lai saglabātu rentabilitāti, tad mašīnas izkārtojums ir svarīgāks par kataloga vienkāršību. Tas arī ir brīdis, kad rodas vēl viens jautājums: ne tikai kāda veida frezētājmašīna ir nepieciešama, bet arī cik daudz ass tā var vienlaicīgi pārvietot.

Kāpēc papildu ass ir svarīgas CNC frezētājmašīnā

Verktuvju orientācija norāda, kā mašīna ir izvietota. Ass skaits norāda, kā griezējs vai detaļa var pārvietoties šajā izvietojumā. Par cNC frezēšanas mašīnu , šī atšķirība ātri ietekmē uzstādīšanas skaitu, rīku piekļuvi, stiprinājumu konstrukciju un izmaksas. Materiāls no Prototek, CloudNC , un MakerVerse norāda uz to pašu modeli: vairāk ass galvenokārt nodrošina labāku piekļuvi un mazāk manuālu atkārtotu stiprināšanu, taču tās arī palielina mašīnas, programmēšanas un uzstādīšanas prasības.

Kā darbojas 3 ass frezēšana

Uz cnc 3 ass milēšana , rīks pārvietojas X, Y un Z asīs. Darba gabals paliek nekustīgs vienā uzstādījumā, kamēr vārpsta tuvojas no pieejamā virziena. Tas ir standarta risinājums prizmatiskiem detaļām, piemēram, plāksnēm, skavām, korpusiem un stiprinājumiem. Tas efektīvi apstrādā dobumus, virsmas, caurumus un daudzas parastās kontūras. Pat pamatā 3D frezēšanas mašīna 3 ass versijā var apstrādāt pieejamas 3D virsmas, taču tikai tur, kur rīks var sasniegt bez slīpuma. Ierobežojums kļūst redzams daudzpusīgām detaļām vai slīpām iezīmēm, kur detaļa parasti jānoņem un jāstiprina atkārtoti.

Kad 4. ass pievieno reālu vērtību

četrassu sistēma saglabā trīs lineārās kustības un pievieno vienu rotācijas asi, parasti A asi ap X asi. Tas ļauj apstrādājamajam detaļai pagriezties, lai apstrādātu dažādas tās puses ar mazāk manuālas pārvietošanas. CloudNC apraksta divus izplatītākos pieejas veidus: indeksēto četrassu sistēmu, kur detaļa pagriežas uz noteiktu leņķi pirms apstrādes, un nepārtraukto četrassu sistēmu, kur pagriešana notiek apstrādes laikā, lai izveidotu apvilktas vai spirālveida iezīmes. Šeit cNC mašīnu frēzēšana bieži kļūst efektīvāka daudzpusīgām sastāvdaļām, cilindriskām formām un detaļām, kurām citādi būtu vajadzīgas vairākas stiprinājuma ierīces.

Kāpēc piecu ass sistēma maina detaļu stratēģiju

5 assu apstrāde apvieno X, Y un Z assi ar divām rotācijas asīm. Atkarībā no mašīnas rīks vai apstrādājamais priekšmets var novirzīties un pagriezties, lai sasniegtu saliktus leņķus un sarežģītas virsmas. Atsauces atšķir indeksētu 3+2 pozicionēšanu no pilnīgi nepārtrauktas 5 assu apstrādes. Praktiski 5 assu apstrāde ir vērtīga, kad detaļas ģeometrija prasa neērtu atkārtotu piestiprināšanu vienkāršākās mašīnās. Tā var samazināt stiprinājuma ierīču sarežģītību un uzlabot piekļuvi dziļām vai ļoti izliektām vietām, taču par to jāmaksā ar augstāku mašīnas izmaksu un sarežģītāku programmatūru un verifikāciju.

Vairāk ass nav automātiski pareizā atbilde. Ja detaļa ir vienkārša un viegli nostiprināma, trīs ass sistēma joprojām var būt gudrākais risinājums. Ja sānu pieejamība vai apvītā ģeometrija nosaka darbu, četrass sistēma var būt praktisks kompromisa variants. Ja dizains balstās uz saliktiem leņķiem vai plūstošām virsmām, piecu ass sistēma var vienkāršot visu plānu. Tāpēc ass skaits ir svarīgs cNC mašīnu frēzēšana , taču tas joprojām ir tikai viena no procesa izvēles daļām. Dažu ass frezētājs paliek frezēšanas sistēma, nevis aizstājējs metināšanai, urbšanai vai frēzēšanai, kad citš process labāk piemērots formas apstrādei.

CNC frēzēšana salīdzinājumā ar līdzīgiem procesiem

Vairāk ass nodrošina frēzētājam labāku piekļuvi, taču tās neveicina frēzēšanu kā vispiemērotāko risinājumu katram detaļai. Daļa no neskaidrībām, kas rodas meklējot jēdzienus kā cNC pret frēzēšanas mašīnu ir saistīta ar to, ka salīdzina vadības metodi ar konkrētu griešanas operāciju. CNC apstrāde ir plašāka kategorija — datorkontrolēta materiāla noņemšana. Frēzēšana ir viens no procesiem šajā kategorijā. Materiāls no Northeast Precision un RapidDirect norāda uz to pašu atšķirību: cnc ražošanas process var būt frēzēšana, pagriešana, urbšana vai cita atņemamā metode, atkarībā no detaļas.

CNC frēzēšana pret CNC apstrādi

Noderīgs vienkāršas valodas noteikums ir šāds: CNC norāda, kā mašīna tiek vadīta, nevis to, kādu precīzi griešanu tā veic. Iekš cNC mašīniskais frezēšana , otrā vārda nosaukums ir faktiskā operācija. Frēšana izmanto rotējošu griezēju pret galvenokārt fiksētu darba gabalu, lai izveidotu plaknes, kabatas, slotus, caurumus un daudzas prizmatiskas 3D iezīmes. CNC apstrāde var ietvert frēšanu, bet tā var ietvert arī metināšanu, urbšanu, slīpēšanu un citas operācijas. Tātad frēšana ir specifiska, kamēr CNC apstrāde ir vispārīgs termins.

Frēšana salīdzinājumā ar metināšanu, urbšanu un maršrutēšanu

Ģeometrija parasti pieņem lēmumu ātrāk nekā terminoloģija. Dažām cNC frezēšana un virzīšana lēmumu pieņemšanas situācijām galvenais jautājums ir vienkāršs: vai griezējs rotē vai rotē darba gabals? Metināšana rotē darba gabalu un parasti ir piemērotāka vārpstām, vārpstu ieliktņiem un citiem cilindriskiem izstrādājumiem. Urbšana koncentrējas uz caurumu veidošanu. Maršrutēšana arī izmanto rotējošu rīku, bet mašīna parasti ir vieglāka un labāk piemērota mīkstākiem materiāliem, piemēram, koksnei, putuplastam un daudziem plastmasas veidiem, nevis stingrai metāla apstrādei.

Neviens cnc ražošanas process uzvar pēc noklusējuma. Detaļas forma, materiāls un virsmas apdares prasības nosaka, kurš no abiem risinājumiem darbojas efektīvi.

Manuālā frezēšana un skaitļiskā vadība

Tāpat kā manuālā, arī CNC frezēšana no materiāla noņem materiālu, izmantojot rotējošu griezēju, taču galvenā atšķirība ir vadības veids. Taig Tools apraksta manuālās frezētājmašīnas kā operatora vadītas, ar rokturiem un reāllaika pielāgojumiem, savukārt CNC frezētājmašīnas izmanto skaitļisko vadību automātiski sekot programmētajām koordinātām. Manuālā frēzēšana bieži ir lietderīga remonta darbiem, ātriem vienreizējiem izstrādājumiem vai nekavējoties veicamām izmēru izmaiņām. CNC ir efektīvāka, kad svarīgāka ir atkārtojamība, partiju vienveidība un sarežģīta ģeometrija nekā pielāgošana reāllaikā.

• Izvēlieties pagriešanu, ja izstrādājums ir galvenokārt apaļš un simetrisks.
• Izvēlieties urbšanu vai turpmākos caurumu apstrādes procesus, ja darbs galvenokārt saistīts ar caurumu veidošanu.
• Izvēlieties maršrutēšanu, ja materiāls ir mīksts loksnes veida blīvums un ātrums ir svarīgāks nekā metālapstrādes stingrība.
• Izvēlieties manuālo frēzēšanu, ja ātras rokas regulēšanas ir svarīgākas nekā atkārtota ražošana.
• Nespiediet frēzēšanu uz izstrādājuma tikai tāpēc, ka tas ir pazīstams process.

Apstrādes izvēle ir tikai puse no stāsta. Izstrādājums var būt ideāli piemērots frēzēšanai teorijā, tomēr praktiski kļūt grūti vai dārgi apstrādāms, ja tam ir dziļas dobuma formas, vājas sienas, nepietiekama rīku pieejamība vai nerealistiskas virsmas apdarēs prasības.

Projektēšanas noteikumi CNC precīzai frēzēšanai

Detaļa var būt tehniski apstrādājama ar frēzēšanu un tomēr būt dārga ražošanai. Ikdienu darbnīcas praksē ģeometrija, materiāls un virsmas apstrādes prasības bieži nosaka, vai darbs notiek gludi vai pārvēršas par lēnu, delikātu iestatīšanu. Šī ražojamības perspektīva ir svarīga, jo tā saista mašīnas iespējas ar reālajām izmaksām, kvalitāti un atkārtojamību.

Kā dizaina izvēles ietekmē frēzēšanas grūtības

Plānošanas norādījumi no Cast Technologies vienmēr atgriežas pie viena un tā paša: efektīva frēzēšana sākas ar detaļas un procesa plānošanu, pareizo rīku izvēli, stabila detaļas nostiprināšanu un tādām rīku ceļa programmām, kas veicina skaidru novadīšanu un vienmērīgu griešanu. Praksē atvērts kronšteins vai plakana plāksne parasti ir vieglāk apstrādājama nekā korpusis ar dziļām kabatām, plānām sienām un ierobežotu stiprināšanas vietu. Tas pats modelis redzams formās, uzturelementos un metāla ražošanas detaļās. Ja elementu ir grūti sasniegt, grūti nostiprināt vai grūti notīrīt no skaidu, to parasti ir grūtāk kvalitatīvi apstrādāt.

• Pēc iespējas ilgāk atstāt rīku pieeju atvērtu. Dziļas, šauras kabatas padara rīku sasniedzamību un skapju izvadīšanu grūtāku.
• Atstāt cietas vietas skrūvēšanai un stiprināšanai. Stabila un atkārtojama darba gabala turēšana veicina precizitāti un samazina vibrācijas.
• Izmantot realistiskus iekšējos stūrus. Frēzēšanas rīki ir apaļi, tāpēc asie iekšējie stūri bieži prasa papildu pūliņus.
• Izvairīties no tik plānām sienām, kas var liekties zem griešanas vai stiprināšanas spēkiem.
• Pielāgot dizainu daļu grupai. Plāksnes un skavas parasti ir vienkāršākas nekā noslēgtas korpusa konstrukcijas vai dobumiem bagātināti veidgabali.

Labi frēzēti detaļu dizaini ir paredzēti rīku pieejai un stiprināšanai, ne tikai tīram CAD modeļu izskatam.

Materiālu pieļaujamās novirzes un virsmas apstrāde

The frēzmašīnas materiāls pārāk maina plānu. Uzdevums, kas koncentrēts uz metāla CNC frēzēšanu vai cNC frēzēšana metālos bieži prasa lielāku stingrumu, rīku un procesa stabilitāti nekā cNC frēzēšana plastmasā . Tas nenozīmē, ka plastmasas detaļas ir automātiskas. Tas vienkārši nozīmē, ka griešanas uzvedība, strupu kontrole un apdare ir citāda. Tā pati ģeometrija var šķist ikdienišķa vienā materiālā un daudz prasīgāka citā cNC tērauda frēzēšanas mašīnā iestatījumu.

Apdare un precizitātes prasības arī var palielināt izmaksas, pat ja forma paliek nemainīga. 3DS norāda standarta apstrādātas virsmas raupjumu aptuveni 3,2 μm. Ar papildu apdari raupjums var samazināties līdz 1,6, 0,8 vai pat 0,4 μm, taču šīs papildu apstrādes palielina ražošanas izmaksas. Tas pats avots norāda, ka smiltīšana var novērst rīku pēdas un radīt matētu vai satēna izskatu, taču tā arī noņem virsmas materiālu, tāpēc kritiskiem elementiem var būt nepieciešama aizsardzība. Alumīnija un titāna detaļām anodizācija nodrošina aizsardzību — II tipa pārklājumi var būt līdz 25 μm biezi, bet III tipa — līdz 125 μm.

Kad frēzēšana ir piemērots process

Frezēšana bieži ir pareizā izvēle, ja detaļai nepieciešamas plakanas virsmas, atveres, sloti, caurumi un atkārtojami novietojuma elementi. Tāpēc tā ir ļoti piemērota korpusiem, skavām, stiprinājumiem un daudzām prizmatiskām sastāvdaļām. Tomēr frezēšana kļūst mazāk pievilcīga, ja ārkārtīgi liels rīka iekšējais garums, vāja detaļas nostiprināšana vai stingri virsmas apstrādes prasības liek veikt pārāk daudz papildu darbību. Šajā brīdī cNC precīzā frezēšana nav tikai mašīnas jautājums. Tas ir lēmums par to, kā detaļai vajadzētu būt izstrādātai, pārbaudītai un iegādātai. Tie paši apstākļi arī nosaka, vai ir izdevīgāk šo spēju izveidot uzņēmumā vai atbalstīties uz ārējas ražošanas palīdzību.

Kā izvēlēties CNC frezēšanas mašīnu vai partneri

Daļa var būt ideāli piemērota frēzēšanai, tomēr viens biznesa lēmums paliek atvērts: vai pašiem izveidot šo spēju, vai to iegādāties no piegādātāja. Šis izvēles process sākas ar vienkāršiem jautājumiem, ko patiesībā uzdod iegādātāji, piemēram, kāda ir frēzmašīnas funkcija jūsu darba procesā, ko frēzmašīnas dara tā, ko jūsu pašreizējā darbnīca nespēj, un kuri CNC mašīnu izmantošanas gadījumi patiešām attaisno ieguldījumu.

Kā izvēlēties CNC frēzmašīnu

1. Pielāgojiet mašīnas izmērus reālajai darbībai. Laba mašīnu izvēle izmērs ir sākumpunkts, taču lietojamā jauda ir ierobežota arī ar rīku sniegumu, montāžas augstumu un rīku maiņas brīvumu, ne tikai ar asu nobraukumu.
2. Pārbaudiet vārpsta un rīku savienojumu. Vārpstas griešanās ātrums ir svarīgs, bet vienlīdz svarīgi ir arī turētāja tips, skaldītāja savietojamība un materiāli, ar kuriem plānots strādāt ikdienā.
3. Novērtējiet sarežģītību, ne tikai izmērus. Protomatic norāda, ka daudrasu daļas un stingrākas ģeometriskās attiecības var attaisnot 4 ass vai 5 ass aprīkojumu, jo mazāks uzstādījumu skaits var samazināt kumulatīvo pozicionēšanas kļūdu.
4. Agrīnā stadijā pārskatiet automatizācijas opcijas. Rīku maiņas ierīces, pieskaršanās pārbaudes, plaukti un neatkarīga darbība ir izdevīgas tikai tad, ja jūsu detaļu maisījums ir pietiekami vienveidīgs, lai tās varētu izmantot.
5. Izveidojiet budžetu pilnai šūnai. Pilnīga izmaksu analīzei vajadzētu ietvert rīku izmaksas, darbaspēka izmaksas, grīdas platību, apkopi, patēriņa materiālus un inspekciju, ne tikai mašīnas cenu.
6. Pārbaudiet ražošanas apjomu un izmantošanas pakāpi. Hotean parāda, ka uzņēmuma rentabilitātes punkts bieži vairāk atkarīgs no spindelis stundām nekā no sākotnējās cenas, un oficiāla „ražot vai iegādāties” pārskatīšana kļūst īpaši vērtīga, kad ārējās piegādes apjoms vienā CNC mašīnu platformā kļūst pietiekami liels, lai apdraudētu iekšējo ekonomiku.
7. Apstipriniet kvalitātes prasības. Ja darbam nepieciešamas spējas pētījumu, statistiskā procesa kontrole (SPC), ražošanas piegādes apstiprināšanas process (PPAP) vai automobiļu nozares dokumentācija, pārliecinieties, ka mašīnu plāns un tam apkārt esošā komanda spēj nodrošināt šādu kontroles līmeni.

Kad iegādāties jaudu un kad izmantot ārējās pakalpojumu sniedzēju pakalpojumus

Iepirkumu terminos, kas ir CNC frēzmašīna ? Tas ir ražošanas aktīvs, kas ir lietderīgs tikai tad, ja sakrīt izmērs, sarežģītība, ražīgums un izmantošana. Zems apjoms, mainīga pieprasījuma līmeņa vai reizēm veicamie speciālie darbi bieži vien padara izdevīgāku darbu nodot ārējai organizācijai. Stabilas atkārtotas darbības, ātrāka inženieru atsauksme un ciešāka ikdienas kontrole var padarīt izdevīgāku iekšējo ražošanas jaudu. Tas arī ir praktiskā atbilde uz ko dara frēzmašīna uzņēmumam: tā rada vērtību, kad darbs ir pietiekami stabils, lai atbalstītu apkārtējo sistēmu.

Ražošanai izmantojot sertificētu apstrādes partneri

• Shaoyi Metal Technology: Ārējai automobiļu kvalitātes atbalsta pakalpojumu sniegšanai Shaoyi piedāvā IATF 16949 sertificētu pielāgotu apstrādi ar statistiskās procesa kontroles (SPC) pamatotu kvalitātes kontroli un atbalstu no ātrās prototipēšanas līdz automatizētai masveida ražošanai.
• Izmantojiet ārējo apstrādi tur, kur tā ir visvairāk efektīva: papildu darbiem, specializētiem daudzassju detaļām, starta programmām un darbiem, kas neatbalsta dediķētas iekšējas mašīnas iegādi.
• Izvēlieties pēc spējām, nevis sludinājumu formulējumiem: pārbaudiet materiāla piemērotību, novirzes kontroli, pārbaudes dziļumu, piegādes uzticamību un vai piegādātājs atbilst jūsu reālajai CNC mašīnas lietošanai.

Lasītāji bieži jautā, ko frēzmašīnas dara papildus materiāla griešanai. Biznesa terminos labākās CNC mašīnas izmantošana pārvērš pareizo ģeometrijas, kvalitātes un apjoma kombināciju paredzamā izvadā. Tas var notikt jūsu ražotnē vai ar kvalificētu partneri — šis lēmums ir jāpieņem, balstoties uz skaitļiem un spējām, nevis uz minējumiem.

Bieži uzdotie jautājumi par CNC frēzmašīnām

1. Kāda ir CNC frēzmašīnas mērķtieksme?

CNC frēzmašīna tiek izmantota cietu detaļu izgatavošanai, materiālu noņemot kontrolētā un atkārtojamā veidā. To parasti izvēlas skavām, korpusiem, plāksnēm, stiprinājumiem, veidniem un daudzām citām ražošanas sastāvdaļām no metāla vai plastmasas. Tā ir īpaši noderīga tad, ja detaļai nepieciešamas plakanas virsmas, nišas, sloti vai precīzi novietotas caurumi, kurus būtu grūti vienmērīgi izgatavot manuāli.

2. Kā darbojas CNC frēzēšanas mašīna no dizaina līdz gatavajai detaļai?

Darba process parasti sākas ar CAD modeli, pēc tam CAM programmatūra plāno griešanas stratēģiju un izveido G-kodu. Ražotnē operators ieliek rīkus, nostiprina izejmateriālu, iestata darba nulli un pārbauda programmu pirms griešanas uzsākšanas. Mašīnas vārpsta, galds un vadības sistēma tad sadarbojas, lai materiālu noņemtu posmos, kam seko pārbaude, malu apstrāde un jebkāda nepieciešamā pabeigšana.

3. Kas ir atšķirība starp CNC frēzēšanu un CNC apstrādi?

CNC apstrāde ir vispārīgs termins datora vadītai materiāla noņemšanai, savukārt CNC frēzēšana ir viena specifiska metode šajā kategorijā. Frēzēšanā izmanto rotējošu griezēju, lai veidotu galvenokārt fiksētu darba gabalu, tādējādi tas ir īpaši piemērots prizmatiskām detaļām un virsmām ar vairākām funkcijām. Citas CNC apstrādes metodes, piemēram, pagriešana vai urbšana, izmanto citus mašīnu kustību veidus un bieži ir piemērotākas apaļām detaļām vai darbam, kurā dominē caurumu izveide.

4. Kad ir pietiekami 3 ass, un kad nepieciešama 4 ass vai 5 ass frēzēšana?

3 ass frēzēšana bieži vien ir pietiekama vienkāršiem detaļām, kuras var sasniegt no vienkāršām virzieniem, piemēram, plāksnēm, atzariem un daudzām korpusu daļām. 4 ass kļūst noderīga, kad vairākas virsmas jāapstrādā ar mazāku skaitu pārklāšanu vai kad rotācijas piekļuve uzlabo vienmērīgumu. 5 ass parasti ir pamatota, ja dizains ietver saliktiem leņķiem, sarežģītām virsmām vai grūti sasniedzamām vietām, kurām citādi būtu nepieciešamas vairākas stiprinājuma ierīces un lielāka uzstādīšanas riska pakāpe.

5. Vai vajadzētu iegādāties CNC frēzēšanas mašīnu vai pasūtīt frēzēšanas darbus no ārpuses?

Iegāde ir lietderīga, ja jūsu ražošanas apjoms ir stabils, jūsu komponentu klāsts ir paredzams un jūs varat nodrošināt programmēšanu, rīku izgatavošanu, pārbaudi un apkopi iekšēji. Ārējā piegāde bieži vien ir labāka izvēle papildu jaudas nodrošināšanai, jaunā produkta izlaišanai, specializētai daudzassu apstrādei vai darbiem, kuriem nepieciešama stingra kvalitātes dokumentācija. Automobiļu klases ražošanai sertificēts partners, piemēram, Shaoyi Metal Technology, var būt praktiska izvēle, jo tas piedāvā IATF 16949 pielāgotu apstrādi, statistiskās procesa kontroles (SPC) pamatotu kvalitātes kontroli un atbalstu no prototipu ražošanas līdz automatizētai masveida ražošanai.