CNC-bewerkingsinleiding:

CNC-bewerking wordt veel toegepast voor subtractieve fabricageprocessen. Bij CNC-bewerkingen worden grondstoffen door verschillende snijgereedschappen uit vaste materiaalvoorraden verwijderd om definitieve onderdelen met ontworpen geometrieën in CAD-bestanden te maken. Deze CNC-materialen omvatten zowel metalen als kunststoffen. CNC-bewerking kan definitieve onderdelen produceren met een hoge tolerantie en uitstekende eigenschappen, vooral geschikt voor eenmalig gebruik en productie van kleine tot middelgrote volumes met een hoge herhaalbaarheid. In vergelijking met 3D-printen heeft CNC-bewerking nog steeds enkele natuurlijke beperkingen vanwege de subtractieve methode.

CNC-bewerkingsmethode:

Er zijn twee manieren van CNC-bewerkingsmethoden, CNC-frezen en CNC-draaien, elke methode heeft voordelen voor verschillende fabricagegeometrieën met unieke kenmerken. Andere bewerkingsmethoden zoals 5-assige bewerking, 3-assige bewerking kan worden gedefinieerd als combinaties van deze basismethoden.

CNC-freesproces

CNC frezenals de meest populaire CNC-machinemachinearchitectuur, zijn normaal gesproken synoniemen voor de term CNC-bewerking. In het CNC-freesproces worden onbewerkte metalen blokken op het bed van de CNC-machine gemonteerd en roterende snijgereedschappen verwijderen onnodige materialen voor de uiteindelijke geometrieën. Basis CNC-freesproces als volgt:

  1. De operator van de CNC-machine zet technische tekeningen van CAD-modellen om in een reeks opdrachten, die kunnen worden geïnterpreteerd door CNC-machines (G-code).
  2. Materiaalblokken of werkstukken worden op het platform geplaatst en op de gewenste maat gesneden. Nauwkeurige positionering en uitlijning zijn de sleutel tot nauwkeurige productie van CNC-onderdelen, dus we hebben speciale meetinstrumenten nodig, zoals aanraakbewijzen om dit doel te bereiken.
  3. Gespecialiseerde snijgereedschappen met een hoge snelheid van duizenden RPM zullen materialen verwijderen tot de gewenste geometrieën. Normaal gesproken hebben we er meerdere nodig om het ontworpen onderdeel te maken. Verwijder eerst snel blokmaterialen uit blokken om geometrieën met een lagere nauwkeurigheid te benaderen, en vervolgens een of meer afwerkingsgangen om de uiteindelijke onderdelen te produceren.
  4. Zodra modellen met complexe functies, die moeilijk te bereiken zijn met slechts één enkele opstelling door snijgereedschappen, zoals sleuven aan de achterkant, moeten we onderdelen omdraaien en bovenstaande stap herhalen totdat de laatste onderdelen als vereiste zijn gemaakt.

Na het freesproces is ontbramen vereist voor de afwerking van onderdelen. Ontbramen is een handmatig proces waarbij kleine defecten aan scherpe randen worden verwijderd. Als in de technische tekening een hogere tolerantie is opgegeven, hoeven we ook de kritische afmetingen niet te inspecteren. Eindelijk worden de onderdelen klaargemaakt voor gebruik of nabewerking.

De meeste CNC-freessystemen hebben normale 3 lineaire graden, X-, Y- en Z-as. Geavanceerd systeem van 5 graden voegt meer rotatie toe aan het bed of de gereedschapskop als A- en B-as. 5-assige CNC-bewerking is in staat om complexe geometrische onderdelen te produceren zonder meerdere machine-instellingen.

CNC-draaiproces

CNC draaienis een proces waarbij stationaire snijgereedschappen worden toegepast om materialen van blokken op roterende boorkop te verwijderen. Produceer tenslotte onderdelen met symmetrie langs de middenas. Normaal gesproken kunnen gedraaide onderdelen sneller worden geproduceerd dan gefreesde onderdelen tegen lagere kosten. De belangrijkste stappen van CNC draaien als volgt:

  1. G-code wordt gegenereerd in een ontworpen CAD-model, selecteert vervolgens geschikte cilinderinhoudsmaterialen met een diameter en laadt in een CNC-machine.
  2. Materiaalvoorraden roteren met hoge snelheid en stationaire snijgereedschappen zullen de lijn volgen en materialen geleidelijk verwijderen tot de definitieve ontwerpgeometrie. Gatenkenmerken op de middenas kunnen worden vervaardigd door middenboren en interne snijgereedschappen.
  3. Zodra complexe onderdelen moeten worden omgedraaid of verplaatst, herhaalt u het snijproces om de uiteindelijke vereiste geometrieën te creëren. Anders kunnen bewerkte onderdelen uit voorraad worden gesneden voor gebruik of nabewerking.

CNC-draaisysteem ook wel draaibanken genoemd, dat wordt toegepast voor de productie van cilindrische onderdelen. Bovendien kunnen niet-cilindrische onderdelen ook worden geproduceerd door CNC moderne meerassige CNC-draaicentra, die kunnen worden uitgerust met CNC-freesgereedschappen. Deze systemen combineren CNC-draaien met een hoge productiviteit met CNC-freesvermogen om een ​​groot aantal geometrieën te creëren met lossere rotatiesymmetrie, zoals nokkenassen en compressorwaaiers.

Omdat CNC-frees- en draaisystemen wazig zijn, zullen we ons concentreren op CNC-frezen omdat dit een gebruikelijker productieproces is.

CNC-machineparameters:

Operators van CNC-machines bepalen de bewerkingsparameters in het G-code-generatieproces. Welke normaal zijn de bouwgrootte en nauwkeurigheid.

CNC-machines hebben een grote bouwgrootte, het CNC-freessysteem kan afmetingen produceren tot 2000 × 800 × 100 mm, het CNC-draaisysteem kan een diameter tot 500 mm produceren.

CNC-bewerking kan machinaal bewerkte onderdelen met een hoge nauwkeurigheid en nauwe tolerantie bieden. Onze standaardtolerantie is een nauwkeurigheid van ± 0,125 mm, een nauwe tolerantie kan een nauwkeurigheid van ± 0,025 mm bereiken.

CNC-machineparameters:

Operators van CNC-machines bepalen de bewerkingsparameters in het G-code-generatieproces. Welke normaal zijn de bouwgrootte en nauwkeurigheid.

CNC-machines hebben een grote bouwgrootte, het CNC-freessysteem kan afmetingen produceren tot 2000 × 800 × 100 mm, het CNC-draaisysteem kan een diameter tot 500 mm produceren.

CNC-bewerking kan machinaal bewerkte onderdelen met een hoge nauwkeurigheid en nauwe tolerantie bieden. Onze standaardtolerantie is een nauwkeurigheid van ± 0,125 mm, een nauwe tolerantie kan een nauwkeurigheid van ± 0,025 mm bereiken.

CNC snijgereedschappen

CNC-machines gebruiken verschillende snijgereedschappen om verschillende geometrieën te creëren, we zullen het meest voorkomende bewerkingsgereedschap in CNC introduceren:

Freesgereedschappeninclusief normaal 3 soorten: platte kop, stierenkop en kogelkop. Deze verschillende vingerfreesgereedschappen worden toegepast voor de productie van sleuven, groeven, holtes en andere verticale wanden met verschillende kenmerkende details. Kogelkopgereedschap wordt ook veel gebruikt in 5-assige CNC-bewerkingen om oppervlakken te creëren met krommings- en vrijheidsgeometrieën.

Borenworden vaak gebruikt om gaten te produceren, voor niet-standaard diameters, kan een platte kopfrees tol worden toegepast op een spiraalvormig pad.

Sleufsnijdershebben een kleinere asdiameter dan de snijkant, hierdoor kunnen sleuffrezen T-sleuven en andere ondersnijdingen maken tijdens het verwijderen van materialen van verticale wandzijden.

kranenworden toegepast voor de productie van draadgaten, dit vereist een nauwkeurige regeling van de rotatie- en lineaire snelheid. In sommige bewerkingscentra wordt handmatig tappen nog veel toegepast.

Vlakfrezenzijn zeer effectieve gereedschappen voor het verwijderen van materialen van grote vlakke oppervlakken. Ze kunnen grotere oppervlakken bewerken met minder gangen en minder tijd, omdat ze een grotere diameter hebben dan normaal gereedschap. Vlakfrezen is vaak een bewerking in de vroege cyclus om blokafmetingen voor te bereiden.

Geometrische complexiteit en ontwerpbeperkingen

Hoewel CNC-bewerking meer ontwerpvrijheid biedt, in tegenstelling tot 3D-printen, zijn er nog steeds:enkele beperkingen, zullen onderdelen met een hoge complexiteit de fabricagestappen en de uiteindelijke kosten verhogen.

De belangrijkste beperking in CNC is verbinding maken met:geometrie van snijgereedschappen. Zoals interne randen van sleuven zijn afgerond, omdat de snijgereedschappen een cilindrisch profiel hebben.

Toegang tot gereedschapis een andere belangrijke beperking voor CNC-bewerking, blokmaterialen kunnen alleen worden verwijderd in het bereik van het gereedschap. Net als bij een 3-assig CNC-machinesysteem, moeten alle functies zo zijn ontworpen dat ze rechtstreeks toegang hebben tot de vorm boven de richting. 5-assige CNC-machinesystemen kunnen meer ingewikkelde onderdelen maken, omdat hoeken tussen onderdelen en gereedschappen kunnen worden aangepast om in moeilijk bereikbare gebieden te komen.

Dunne wanden of fijne details zijn moeilijk te maken door CNC-machines. Dunne wanden zijn gevoelig voor breuk vanwege trillingen en snijkracht in het bewerkingsproces. Wij adviseren een minimale wanddikte van 0,8 mm voor metaal en 1,5 mm voor kunststof.

CNC-bewerkingskenmerken:

CNC-bewerking is in staat om onderdelen te produceren met uitstekende materiaaleigenschappen in een breed materiaalgebied, inclusief alle technische materialen. In tegenstelling tot 3D-printen hebben CNC-gefreesde onderdelen als bulkmaterialen volledig isotrope fysische eigenschappen. CNC-bewerking wordt veel gebruikt met metalen bij prototyping en productie van grote volumes. Kunststoffen zijn moeilijker te produceren vanwege de lage stijfheid en smelttemperatuur.

CNC-bewerkingsmaterialen

CNC-bewerkingsmaterialende kosten variëren sterk, in metalen materialen is aluminium 6061 de meest economische optie, die voor kunststoffen ABS de laagste prijs heeft. Bovendien hebben de fysieke eigenschappen van materialen ook invloed op de totale kosten van de CNC, zoals hardmetaalroestvrij staal dat veel moeilijker te bewerken is dan aluminium.

Materialenkenmerken
Aluminium 6061Goede sterkte-gewichtsverhouding
Goede bewerkbaarheid
Lage hardheid
Roestvrij staal 304Uitstekende mechanische eigenschappen
Google-corrosieweerstand:
Relatief machinale moeilijkheid
Messing C360Hoge ductiliteit
Uitstekende bewerkbaarheid
Goede corrosieweerstand:
ABSGoede slagvastheid
Goede mechanische eigenschappen
Gevoelig voor oplosmiddelen
NylonGoede mechanische eigenschappen
Hoge taaiheid
Slechte vochtbestendigheid
POMHoge stijfheid
Uitstekende thermische, elektrische eigenschappen
Relatief bros

Nabewerking & oppervlakteafwerkingen

CNC-gefreesde onderdelen laten altijd zichtbare gereedschapssporen achter, nabewerking is een effectieve methode om de oppervlakteafwerking te verbeteren, de weerstand tegen slijtage, corrosie of chemicaliën te verbeteren en het uiterlijk te optimaliseren. Onze belangrijkste nabewerkingsmethoden zijn anodiseren, parelstralen en poedercoaten.

Voordeel van CNC-bewerking:

  1. CNC-bewerking biedt een hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, wat ideaal is voor hoogwaardige toepassingen.
  2. CNC-materialen hebben volledig isotrope fysieke eigenschappen, wat geschikt is voor technische toepassingen.
  3. CNC-bewerking is de meest effectieve productiemethode voor de productie van onderdelen met een laag tot gemiddeld volume.

Beperking van CNC-bewerkingen

  1. Vanwege de subtractieve methode is CNC-bewerking duur of onmogelijk voor de productie van bepaalde geometrieën.
  2. CNC-bewerking heeft hogere opstartkosten dan 3D-printen, vooral voor goedkope prototyping in plastic materialen.
  3. CNC-machines hebben deskundige kennis nodig om te werken, het heeft een langere doorlooptijd (10 dagen) dan 3D-printen (2-5 dagen).