V krátkodobej výrobe je ťažké pomenovať lepšiu technológiu ako CNC obrábanie.Ponúka širokú škálu výhod vrátane vysokého potenciálu priepustnosti, presnosti a opakovateľnosti, širokého výberu materiálov a jednoduchého použitia.Zatiaľ čo takmer každý obrábací stroj môže byť numericky riadený, počítačové numericky riadené obrábanie sa zvyčajne vzťahuje na viacosové frézovanie a sústruženie.
Ak chcete zistiť viac o tom, ako sa CNC obrábanie používa na zákazkové obrábanie, maloobjemovú výrobu a prototypovanie, engineering.com hovoril s Wayken Rapid Manufacturing, službou výroby prototypov na zákazku v Shenzhene o materiáloch, technológii, aplikáciách a prevádzke CNC obrábacích strojov. .
Pokiaľ ide o materiály, ak sú dodávané ako plechy, dosky alebo tyče, je pravdepodobné, že ich dokážete opracovať.Spomedzi stoviek kovových zliatin a plastových polymérov, ktoré je možné obrábať, sú hliník a technické plasty najbežnejšie na obrábanie prototypov.Plastové diely určené na lisovanie v hromadnej výrobe sa často opracúvajú vo fáze prototypu, aby sa predišlo vysokým nákladom a dodaciemu času pri výrobe foriem.
Pri prototypovaní je obzvlášť dôležitý prístup k širokej škále materiálov.Pretože rôzne materiály majú rôzne náklady a rôzne mechanické a chemické vlastnosti, môže byť vhodnejšie vyrezať prototyp z lacnejšieho materiálu, než aký je plánovaný pre konečný produkt, alebo iný materiál môže pomôcť optimalizovať pevnosť, tuhosť alebo hmotnosť dielu. v súvislosti s jeho dizajnom.V niektorých prípadoch môže alternatívny materiál pre prototyp umožniť špecifický proces dokončovania alebo môže byť odolnejší ako výrobná časť, aby sa uľahčilo testovanie.
Možný je aj opak, keď sa konštrukčné živice a vysokovýkonné kovové zliatiny nahradia lacnými komoditnými materiálmi, keď sa prototyp používa na jednoduché funkčné využitie, ako je kontrola vhodnosti alebo konštrukcia makety.
Aj keď boli plasty vyvinuté na obrábanie kovov, možno ich úspešne obrábať so správnymi znalosťami a vybavením.Termoplasty aj termosety sú opracovateľné a sú veľmi nákladovo efektívne v porovnaní s krátkodobými vstrekovacími formami pre prototypové diely.
V porovnaní s kovmi sa väčšina termoplastov ako PE, PP alebo PS roztaví alebo spáli, ak sa opracujú posuvmi a rýchlosťami bežnými pri obrábaní kovov.Vyššie rýchlosti frézy a nižšie rýchlosti posuvu sú bežné a parametre rezného nástroja, ako je uhol čela, sú kritické.Kontrola tepla v reze je nevyhnutná, ale na rozdiel od kovov sa chladiaca kvapalina zvyčajne nestrieka do rezu kvôli chladeniu.Na čistenie triesok možno použiť stlačený vzduch.
Termoplasty, najmä neplnené druhy komodít, sa pri pôsobení reznej sily elasticky deformujú, čo sťažuje dosiahnutie vysokej presnosti a udržiavanie úzkych tolerancií, najmä pre jemné prvky a detaily.Automobilové osvetlenie a šošovky sú obzvlášť náročné.
S viac ako 20-ročnými skúsenosťami s CNC obrábaním plastov sa Wayken špecializuje na optické prototypy, ako sú automobilové šošovky, svetlovody a reflektory.Pri obrábaní čírych plastov, ako je polykarbonát a akrylát, môže dosiahnutie vysokej povrchovej úpravy počas obrábania znížiť alebo úplne vylúčiť spracovateľské operácie, ako je brúsenie a leštenie.Mikrojemné obrábanie pomocou jednobodového diamantového obrábania (SPDM) môže poskytnúť presnosť menšiu ako 200 nm a zlepšiť drsnosť povrchu menšiu ako 10 nm.
Zatiaľ čo tvrdokovové rezné nástroje sa bežne používajú pre tvrdšie materiály, ako sú ocele, môže byť ťažké nájsť správnu geometriu nástroja na rezanie hliníka v karbidových nástrojoch.Z tohto dôvodu sa často používajú rezné nástroje z vysokorýchlostnej ocele (HSS).
CNC obrábanie hliníka je jedným z najtypickejších materiálov.Hliník sa v porovnaní s plastmi reže vysokými posuvmi a rýchlosťami a možno ho rezať za sucha alebo s chladiacou kvapalinou.Pri nastavovaní na rezanie je dôležité si všimnúť stupeň hliníka.Napríklad 6000 druhov sú veľmi bežné a obsahujú horčík a kremík.Tieto zliatiny poskytujú vynikajúcu spracovateľnosť v porovnaní napríklad s triedami 7000, ktoré obsahujú zinok ako primárnu legovaciu zložku a majú vyššiu pevnosť a húževnatosť.
Je tiež dôležité si všimnúť označenie teploty hliníkového materiálu.Tieto označenia označujú napríklad tepelné spracovanie alebo deformačné spevnenie, ktorým materiál prešiel a môže ovplyvniť výkon počas obrábania a pri konečnom použití.
Päťosové CNC obrábanie je drahšie komplexné ako trojosové stroje, no vo výrobnom priemysle získavajú prevahu vďaka niekoľkým technologickým výhodám.Napríklad rezanie dielu s vlastnosťami na oboch stranách môže byť oveľa rýchlejšie s 5-osovým strojom, pretože diel môže byť upevnený takým spôsobom, že vreteno môže dosiahnuť obe strany pri rovnakej operácii, zatiaľ čo pri 3-osovom stroji , diel by si vyžadoval dve alebo viac nastavení.5-osové stroje môžu tiež produkovať zložité geometrie a jemné povrchové úpravy pre presné obrábanie, pretože uhol nástroja môže byť prispôsobený tvaru dielu.
Okrem fréz, sústruhov a sústružníckych centier môžu byť CNC riadené EDM stroje a ďalšie nástroje.Bežné sú napríklad CNC frézovacie a sústružnícke centrá, ako aj drôtové a hĺbiace EDM.Pre poskytovateľa výrobných služieb môže flexibilná konfigurácia obrábacích strojov a postupy obrábania zvýšiť efektivitu a znížiť náklady na obrábanie.Flexibilita je jednou z hlavných výhod 5-osového obrábacieho centra a v kombinácii s vysokou obstarávacou cenou strojov je obchod veľmi motivovaný, aby ho udržal v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni, ak je to možné.
Presné obrábanie sa vzťahuje na obrábacie operácie, ktoré poskytujú tolerancie v rozmedzí ±0,05 mm, čo je široko použiteľné pri výrobe automobilových dielov, medicínskych zariadení a leteckých dielov.
Typickou aplikáciou Micro-Fine Machining je Single Point Diamond Machining (SPDM alebo SPDT).Hlavná výhoda diamantového obrábania je pre zákazkové obrábané diely s prísnymi požiadavkami na obrábanie: presnosť tvaru menšia ako 200 nm, ako aj zlepšenie drsnosti povrchu pod 10 nm.Pri výrobe optických prototypov, ako sú priehľadné plastové alebo reflexné kovové časti, je dôležitým faktorom povrchová úprava foriem.Diamantové obrábanie je jedným zo spôsobov, ako počas obrábania vyrobiť vysoko presný povrch s vysokou kvalitou, najmä pre PMMA, PC a hliníkové zliatiny.Predajcovia, ktorí sa špecializujú na obrábanie optických komponentov z plastov, sú vysoko špecializovaní, ale ponúkajú službu, ktorá môže dramaticky znížiť náklady v porovnaní s krátkymi alebo prototypovými formami.
Samozrejme, CNC obrábanie je široko používané vo všetkých výrobných odvetviach na výrobu kovových a plastových koncových dielov a nástrojov.Pri hromadnej výrobe sú však iné procesy, ako je lisovanie, odlievanie alebo razenie, často rýchlejšie a lacnejšie ako obrábanie, po tom, čo sa počiatočné náklady na formy a nástroje amortizujú na veľké množstvo dielov.
CNC obrábanie je preferovaným procesom na výrobu prototypov z kovov a plastov, pretože sa rýchlo otáča v porovnaní s procesom, ako je 3D tlač, odlievanie, lisovanie alebo výrobné techniky, ktoré si vyžadujú formy, matrice a ďalšie ďalšie kroky.
Túto „stlačenú“ agilitu premeny digitálneho CAD súboru na súčasť často propagujú zástancovia 3D tlače ako kľúčovú výhodu 3D tlače.V mnohých prípadoch je však CNC vhodnejšie ako 3D tlač.
Dokončenie každého objemu výroby 3D tlačených dielov môže trvať niekoľko hodín, zatiaľ čo CNC obrábanie trvá niekoľko minút.
3D tlač vytvára diely vo vrstvách, čo môže mať za následok anizotropnú pevnosť dielu v porovnaní s opracovaným dielom vyrobeným z jedného kusu materiálu.
Užší rozsah materiálov dostupných pre 3D tlač môže obmedziť funkčnosť vytlačeného prototypu, zatiaľ čo opracovaný prototyp môže byť vyrobený z rovnakého materiálu ako finálny diel.CNC obrábané prototypy sa môžu použiť na konečné použitie konštrukčných materiálov na splnenie funkčného overenia a technického overenia prototypov.
3D tlačené prvky, ako sú otvory, závitové otvory, lícujúce povrchy a povrchová úprava, si vyžadujú následné spracovanie, zvyčajne obrábaním.
Zatiaľ čo 3D tlač poskytuje výhody ako výrobná technológia, dnešné CNC obrábacie stroje poskytujú mnohé rovnaké výhody bez určitých nevýhod.
Rýchloobrátkové CNC stroje je možné používať nepretržite, 24 hodín denne.Vďaka tomu je CNC obrábanie ekonomické pre krátke série výrobných dielov, ktoré vyžadujú široký rozsah operácií.
Ak sa chcete dozvedieť viac o CNC obrábaní prototypov a malosériovej výrobe, kontaktujte spoločnosť Wayken alebo si vyžiadajte cenovú ponuku prostredníctvom ich webovej stránky.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Všetky práva vyhradené.Registrácia alebo používanie tejto stránky predstavuje súhlas s našimi zásadami ochrany osobných údajov.
Čas odoslania: 30. novembra 2019