V krátkodobé výrobě je těžké pojmenovat lepší technologii než CNC obrábění.Nabízí širokou škálu výhod včetně vysokého potenciálu propustnosti, přesnosti a opakovatelnosti, širokého výběru materiálů a snadného použití.Zatímco téměř každý obráběcí stroj může být řízen numericky, počítačové numericky řízené obrábění obvykle odkazuje na víceosé frézování a soustružení.
Chcete-li zjistit více o tom, jak se CNC obrábění používá pro zakázkové obrábění, malosériovou výrobu a prototypování, engineering.com hovořil s Wayken Rapid Manufacturing, službou zakázkové výroby prototypů v Shenzhenu o materiálech, technologii, aplikacích a provozu CNC obráběcích strojů. .
Pokud jde o materiály, pokud jsou dodávány v deskách, deskách nebo tyčích, je pravděpodobné, že je dokážete obrábět.Mezi stovkami kovových slitin a plastových polymerů, které lze obrábět, jsou hliník a technické plasty nejběžnější pro obrábění prototypů.Plastové díly určené k lisování v hromadné výrobě jsou často obráběny ve fázi prototypu, aby se předešlo vysokým nákladům a průběžné době výroby forem.
Přístup k široké škále materiálů je zvláště důležitý při prototypování.Protože různé materiály mají různé náklady a různé mechanické a chemické vlastnosti, může být vhodnější vyřezat prototyp z levnějšího materiálu, než jaký je plánován pro konečný produkt, nebo jiný materiál může pomoci optimalizovat pevnost, tuhost nebo hmotnost součásti. ve vztahu k jeho designu.V některých případech může alternativní materiál pro prototyp umožnit specifický dokončovací proces nebo může být odolnější než výrobní díl, aby se usnadnilo testování.
Je také možný opak, když je prototyp používán pro jednoduché funkční použití, jako je kontrola těsnosti nebo konstrukce makety, nahrazující technické pryskyřice a vysoce výkonné kovové slitiny levné komoditní materiály.
Přestože byly plasty vyvinuty pro obrábění kovů, lze je úspěšně obrábět se správnými znalostmi a vybavením.Termoplasty i termosety jsou obrobitelné a jsou velmi nákladově efektivní ve srovnání s krátkodobými vstřikovacími formami pro prototypové díly.
Ve srovnání s kovy se většina termoplastů, jako je PE, PP nebo PS, roztaví nebo spálí, pokud jsou obráběny posuvy a rychlostmi obvyklými pro obrábění kovů.Běžné jsou vyšší rychlosti frézy a nižší rychlosti posuvu a parametry řezného nástroje, jako je úhel čela, jsou kritické.Řízení tepla v řezu je zásadní, ale na rozdíl od kovů se chladivo obvykle nestříká do řezu za účelem chlazení.K čištění třísek lze použít stlačený vzduch.
Termoplasty, zejména neplněné druhy komodit, se při působení řezné síly pružně deformují, což ztěžuje dosažení vysoké přesnosti a udržení úzkých tolerancí, zejména u jemných prvků a detailů.Automobilové osvětlení a čočky jsou obzvláště obtížné.
S více než 20 lety zkušeností s CNC obráběním plastů se Wayken specializuje na optické prototypy, jako jsou automobilové čočky, světlovody a reflektory.Při obrábění čirých plastů, jako je polykarbonát a akrylát, může dosažení vysoké povrchové úpravy během obrábění snížit nebo zcela vyloučit zpracovatelské operace, jako je broušení a leštění.Mikrojemné obrábění pomocí jednobodového diamantového obrábění (SPDM) může poskytnout přesnost menší než 200 nm a zlepšit drsnost povrchu menší než 10 nm.
Zatímco karbidové řezné nástroje se běžně používají pro tvrdší materiály, jako jsou oceli, může být obtížné najít správnou geometrii nástroje pro řezání hliníku v karbidových nástrojích.Z tohoto důvodu se často používají řezné nástroje z rychlořezné oceli (HSS).
CNC obrábění hliníku je jedním z nejtypičtějších materiálů.Hliník je ve srovnání s plasty řezán vysokými posuvy a rychlostmi a lze jej řezat za sucha nebo s chladicí kapalinou.Při nastavování k řezání je důležité si všimnout třídy hliníku.Například 6000 druhů je velmi běžné a obsahuje hořčík a křemík.Tyto slitiny poskytují vynikající zpracovatelnost ve srovnání například s třídami 7000, které obsahují zinek jako primární legovací přísadu a mají vyšší pevnost a houževnatost.
Je také důležité si všimnout označení teploty hliníkového materiálu.Tato označení označují například tepelné zpracování nebo deformační zpevnění, kterým materiál prošel a může ovlivnit výkon během obrábění a při konečném použití.
Pětiosé CNC obrábění je dražší komplex než tříosé stroje, ale ve zpracovatelském průmyslu získávají převahu díky několika technologickým výhodám.Například řezání součásti s vlastnostmi na obou stranách může být mnohem rychlejší u 5osého stroje, protože součást může být uchycena tak, že vřeteno může dosáhnout na obě strany ve stejné operaci, zatímco u 3osého stroje , součást by vyžadovala dvě nebo více nastavení.5osé stroje mohou také vyrábět složité geometrie a jemné povrchové úpravy pro přesné obrábění, protože úhel nástroje lze přizpůsobit tvaru součásti.
Kromě fréz, soustruhů a soustružnických center lze CNC řídit i EDM stroje a další nástroje.Běžná jsou například CNC frézovací+soustružnická centra, stejně jako drátové a hloubicí EDM.Pro poskytovatele výrobních služeb může flexibilní konfigurace obráběcích strojů a postupy obrábění zvýšit efektivitu a snížit náklady na obrábění.Flexibilita je jednou z hlavních výhod 5osého obráběcího centra a v kombinaci s vysokou pořizovací cenou strojů je obchod vysoce motivován k tomu, aby jej provozoval 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, pokud je to možné.
Přesné obrábění se týká obráběcích operací, které poskytují tolerance v rozmezí ±0,05 mm, což je široce použitelné v automobilovém průmyslu, výrobě zdravotnických zařízení a leteckých dílů.
Typickou aplikací Micro-Fine Machining je Single Point Diamond Machining (SPDM nebo SPDT).Hlavní výhoda diamantového obrábění je pro zakázkově obráběné díly s přísnými požadavky na obrábění: přesnost tvaru menší než 200 nm a také zlepšení drsnosti povrchu menší než 10 nm.Při výrobě optických prototypů, jako jsou čiré plastové nebo reflexní kovové části, je povrchová úprava ve formách důležitým hlediskem.Diamantové obrábění je jedním ze způsobů, jak během obrábění vyrobit vysoce přesný povrch s vysokou kvalitou, zejména pro PMMA, PC a hliníkové slitiny.Prodejci, kteří se specializují na obrábění optických komponent z plastů, jsou vysoce specializovaní, ale nabízejí službu, která může dramaticky snížit náklady ve srovnání s krátkými nebo prototypovými formami.
CNC obrábění je samozřejmě široce používáno ve všech výrobních odvětvích pro výrobu kovových a plastových konečných dílů a nástrojů.V hromadné výrobě jsou však jiné procesy, jako je lisování, odlévání nebo lisování, často rychlejší a levnější než obrábění poté, co se počáteční náklady na formy a nástroje amortizují u velkého počtu dílů.
CNC obrábění je preferovaným procesem pro výrobu prototypů v kovech a plastech kvůli jeho rychlému obratu ve srovnání s procesem, jako je 3D tisk, odlévání, lisování nebo výrobní techniky, které vyžadují formy, matrice a další další kroky.
Zastánci 3D tisku často propagují tuto „tlačítkovou“ agilitu přeměny digitálního CAD souboru na součást jako klíčovou výhodu 3D tisku.V mnoha případech je však CNC také výhodnější než 3D tisk.
Dokončení každého objemu výroby 3D tištěných dílů může trvat několik hodin, zatímco CNC obrábění trvá minuty.
3D tisk vytváří díly ve vrstvách, což může mít za následek anizotropní pevnost dílu ve srovnání s obráběným dílem vyrobeným z jednoho kusu materiálu.
Užší škála materiálů dostupných pro 3D tisk může omezit funkčnost tištěného prototypu, zatímco opracovaný prototyp může být vyroben ze stejného materiálu jako finální díl.CNC obráběné prototypy mohou být použity pro konečné použití konstrukčních materiálů pro splnění funkčního ověření a technického ověření prototypů.
3D tištěné prvky, jako jsou otvory, závitové otvory, lícující povrchy a povrchová úprava, vyžadují následné zpracování, obvykle obráběním.
Zatímco 3D tisk poskytuje výhody jako výrobní technologie, dnešní CNC obráběcí stroje poskytují mnoho stejných výhod bez určitých nevýhod.
Rychloobrátkové CNC stroje lze používat nepřetržitě, 24 hodin denně.Díky tomu je CNC obrábění ekonomické pro krátké série výrobních dílů, které vyžadují širokou škálu operací.
Chcete-li se dozvědět více o CNC obrábění prototypů a malosériové výrobě, kontaktujte prosím Wayken nebo si vyžádejte cenovou nabídku prostřednictvím jejich webových stránek.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Všechna práva vyhrazena.Registrace na této stránce nebo její používání znamená souhlas s našimi zásadami ochrany osobních údajů.
Čas odeslání: 30. listopadu 2019