Das herkömmliche Herstellungsverfahren, das als CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) bekannt ist, beinhaltet die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeugen, die von einem Computer gesteuert werden, um Material von einem starren Werkstück zu entfernen, um einen fertiggestellten Gegenstand freizulegen.
Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades bei diesem Verfahren können Produktteams „einstellen und verlassen“ mit der Gewissheit, dass sie immer genaue, exakte und wiederholbare Komponenten erhalten. Darüber hinaus ist die CNC-Bearbeitung oft eine sehr kostengünstige Fertigungsmethode. Darüber hinaus ist es mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, was den Produktteams ein hohes Maß an kreativer Freiheit gibt.
Die Vielseitigkeit, Anpassungsfähigkeit und niedrigen Kosten der CNC-Bearbeitung lassen Produktteams glauben, dass die Möglichkeiten unbegrenzt sind. Je nach Dimensionierung des Bauteils sind einige wesentliche Faktoren zu berücksichtigen. Hier erfahren Sie alles über die effektivsten Methoden zur Bearbeitung von sehr großen oder extrem kleinen Bauteilen.
Überlegungen zur CNC-Bearbeitung großer Teile
Bearbeitung von großen Teilen Die Verwendung einer CNC-Maschine ist kein einfacher Produktionsprozess. Die Größenunterschiede sind die Hauptursache für dieses Problem, und daher müssen zahlreiche Faktoren berücksichtigt werden.
Entwurf
Um hochwertige große Teile eines Produkts herzustellen, muss man zunächst die Faktoren erfassen, die das Design des Produkts beeinflussen. Im Folgenden sind einige Überlegungen aufgeführt, die bei der Herstellung solcher Komponenten zu berücksichtigen sind:
- Temperatur: Bei der Bearbeitung großer Teile ist die Temperatur ein wesentlicher zu berücksichtigender Faktor. In den meisten Fällen entsteht bei der CNC-Bearbeitung Wärme. Zum Beispiel kann es über den Prozess der Reibung Wärme erzeugen. Die Abmessungen des Werkstücks ändern sich bei Temperaturänderung.
- Stress & Verzerrung: Die Arbeit mit großen Teilen unter Verwendung massiver CNC-Bearbeitung erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Spannungen in den Prozess eingebracht werden. Durch den Fertigungsprozess kann sich das Werkstück bei Belastung verziehen.
- Arbeitsbereich: Die Maschinen, die für die Bearbeitung großer Bauteile eingesetzt werden, müssen eine größere Reichweite und einen breiteren Arbeitsbereich haben.
Die oben genannten Kriterien sind unbedingt zu beachten. Dementsprechend müssen Sie sich vor Beginn des Verfahrens notieren, wie Sie vorgehen müssen. Dies wird in der Diskussion über die Setup-Option weiter unten behandelt.
Vorbereitung
Das Verständnis der vielen Ausrüstungsteile, die für die Bearbeitung eines großen Teils benötigt werden, ist für den Vorbereitungsprozess von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus ist es wichtig, einen Standort zu konstruieren, der massive und gewichtige Komponenten und Geräte aufnehmen kann. Um auf das Verfahren vorbereitet zu sein, können Sie sich vorbereiten, indem Sie Folgendes durchführen:
- Beseitigen Sie Kollisionschancen: Beim Schneiden großer Teile sind Kollisionen aufgrund der größeren Größe wahrscheinlich. Daher ist es entscheidend, solche Tendenzen zu verhindern. CAD-Dateioptimierung eliminiert Kollisionen. Überprüfen Sie zunächst die Beziehung zwischen Design und Gehäuseinnenraum. CAD-Dateien werden im Falle einer möglichen Kollision weiter optimiert.
- Stützen Sie das Gewicht: Bei einem größeren Teil muss mit einem höheren Gewicht gearbeitet werden. Daher ist es wichtig, durch den Einsatz von Gewichtsstützen Vorkehrungen gegen Übergewicht zu treffen.
- Verwenden Sie einen CNC-Fräser: Da das Schneiden großer Komponenten die Bearbeitung großer Teile mittels CNC-Bearbeitung erfordert, kann die Vorbereitung die Verwendung eines CNC-Fräsers umfassen. Aufgrund ihres großen Arbeitsbereichs sind CNC-Fräsen eine ausgezeichnete Wahl für das Verfahren.
- Lademittel vorbereiten: Es ist möglich, dass die Ladeeinrichtung nicht zu den wesentlichen Instrumenten gehört, die für den Prozess des Schneidens großer Teile erforderlich sind. Dennoch sind sie notwendig, da sie beim Be- und Entladen von riesigen und schwer zu bewegenden Komponenten helfen können.
Bearbeitung
Die Bearbeitung großer Teile erfordert eine sorgfältige Prüfung der geeigneten Einrichtung und Vertrautheit mit den für das Verfahren erforderlichen Werkzeugen. Die Ursache dafür ist das große Bauteil, das während des gesamten Produktionsprozesses angestrebt wird.
Konfiguration
Die Bearbeitung großer Komponenten ermöglicht eine Vielzahl von Setup-Anpassungen und -Modifikationen. Die Größe der Komponente spielt dabei jeweils eine wesentliche Rolle. Um das Verfahren zu vereinfachen, sind im Folgenden einige Einrichtungstechniken aufgeführt.
- Öffnen Sie die Maschine: Sie können große Teile bearbeiten, indem Sie die Maschine öffnen, ohne die Temperatur zu erhöhen. Um die Unversehrtheit des Teils zu erhalten und gleichzeitig die Temperatur zu senken, können Sie zwischen den verschiedenen Verfahren eine Abkühlzeit einlegen.
- Unterteilen Sie den Vorgang in Segmente: Um die Einrichtung des Betriebs zu erleichtern, teilen Sie die Komponenten nach Möglichkeit in kleinere Einheiten auf. Es besteht auch die Möglichkeit, dies in die Designphase einfließen zu lassen.
- Große Teile rutschen und drehen: Große Stücke sind typischerweise schwierig zu manipulieren. Sie müssen ein improvisiertes Rig verwenden, um rechteckige Komponenten zu schneiden. Sie können an verschiedenen Abschnitten der Arbeit arbeiten, indem Sie die Abschnitte entlang des improvisierten Rigs verschieben, das das Rig bereitstellt. Wenn Sie mit kreisförmigen Teilen arbeiten, sollten Sie sie drehen, damit Sie auf beiden Seiten arbeiten können.
Werkzeug
Die Werkzeuge, die bei der CNC-Bearbeitung mit Standarddurchmessern verwendet werden, sind nicht ganz dieselben wie bei der Bearbeitung mit größeren Durchmessern. Obwohl sie auf die gleiche Weise funktionieren wie herkömmliche CNC-Bearbeitung, ist es notwendig, solche Werkzeuge für das Fräsen mit größerem Durchmesser vorzubereiten. Dadurch haben Sie immer standardisierte Bearbeitungswerkzeuge für größere Durchmesser, wie z. B. große Späne, große Bohrmaschinen, große CNC-Fräsen usw.
Konstruktions- und Bearbeitungsüberlegungen für kleine Teile
Obwohl kleine CNC-bearbeitete Bauteile leichter sind und effizienter hergestellt werden können, bereitet die kundenspezifische Bearbeitung von Kleinteilen einen beträchtlichen Anteil an Schwierigkeiten. Die Produktion von Kleinteilen ist technisch anspruchsvoll, und die Bearbeitung extrem kleiner Teile kann es oft schwierig machen, sicherzustellen, dass das Endprodukt von ausgezeichneter Qualität ist. Produktteams können keine genaue Inspektion durchführen, wenn sie nicht sehen können, was sie herstellen. Merkmale mit einer Größe von weniger als 0,005 Zoll sind mit dem menschlichen Auge schwer zu erkennen. Zusätzlich zu diesen Schwierigkeiten erfordert die Bearbeitung kleiner Teile hochentwickelte Maschinen.
Um diese Hindernisse zu überwinden, müssen Produktteams oft nur hier und da ein paar kleine Anpassungen vornehmen. Das Bauteil muss für die CNC-Bearbeitung geeignet sein, solange das Design verbessert wird, damit es einfacher hergestellt werden kann. Darüber hinaus können die Teams ein 3D-Mikroskop an Bord haben, um die Genauigkeit ihrer Inspektionen kleiner CNC-bearbeiteter Teile zu verbessern, indem sie die Eigenschaften der Komponenten und ihre Oberflächenbeschaffenheit vergrößern können.
Hersteller sollten nur Geräte mit hoher Drehzahl einsetzen, wenn es darum geht, kleinere CNC-bearbeitete Komponenten herzustellen. Dies ermöglicht es ihnen, kleinere Bohrer zu verwenden und dennoch alle Ecken und Winkel des Teils effizient zu erreichen.
Fazit
Durch die CNC-Bearbeitung können hochwertige Komponenten aus verschiedenen Materialien, Abmessungen und Formen hergestellt werden. Dennoch müssen Produktentwicklungsabteilungen und Maschinisten immer noch vorsichtig mit der Größe der von ihnen erstellten Teile sein. Die Bearbeitung großer Komponenten kann schwierig und umständlich sein, und es kann für Ingenieure eine Herausforderung darstellen, die Qualität jedes kleinsten Details an relativ kleinen Teilen zu prüfen.
Es ist möglich, Anpassungen in der Konstruktions- und Fertigungsphase vorzunehmen, um die korrekte und exakte Fertigung von sehr kleinen oder sehr großen Komponenten zu gewährleisten. Sie können etwas Wunderbares herstellen, unabhängig von seiner Größe, wenn Sie es von Anfang an unter Berücksichtigung der Bearbeitbarkeit entwerfen und die Produktionsumgehungen verwenden.
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