Στη βραχυπρόθεσμη κατασκευή, είναι δύσκολο να ονομάσουμε μια καλύτερη τεχνολογία από την κατεργασία CNC.Προσφέρει έναν ολοκληρωμένο συνδυασμό πλεονεκτημάτων, όπως υψηλή δυνατότητα απόδοσης, ακρίβεια και επαναληψιμότητα, ευρεία επιλογή υλικών και ευκολία χρήσης.Ενώ σχεδόν κάθε εργαλειομηχανή μπορεί να ελεγχθεί αριθμητικά, η μηχανική κατεργασία αριθμητικού ελέγχου μέσω υπολογιστή αναφέρεται συνήθως σε φρεζάρισμα και τόρνευση πολλαπλών αξόνων.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τον τρόπο χρήσης της κατεργασίας CNC για προσαρμοσμένη μηχανική κατεργασία, παραγωγή χαμηλού όγκου και πρωτότυπα, το engineering.com μίλησε με την Wayken Rapid Manufacturing, μια υπηρεσία κατασκευής προσαρμοσμένων πρωτοτύπων με βάση το Shenzhen σχετικά με τα υλικά, την τεχνολογία, τις εφαρμογές και τη λειτουργία των εργαλειομηχανών CNC .
Όσον αφορά τα υλικά, εάν διατίθεται σε φύλλο, πλάκα ή ράβδο, το πιθανότερο είναι ότι μπορείτε να το επεξεργαστείτε.Μεταξύ των εκατοντάδων κραμάτων μετάλλων και πλαστικών πολυμερών που μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική κατεργασία, το αλουμίνιο και τα πλαστικά μηχανικής είναι πιο κοινά για την κατεργασία πρωτοτύπων.Τα πλαστικά μέρη που έχουν σχεδιαστεί για χύτευση σε μαζική παραγωγή κατασκευάζονται συχνά στη φάση του πρωτοτύπου προκειμένου να αποφευχθεί το υψηλό κόστος και ο χρόνος παράδοσης της κατασκευής καλουπιών.
Η πρόσβαση σε ένα ευρύ φάσμα υλικών είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την κατασκευή πρωτοτύπων.Επειδή τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικό κόστος και διαφορετικές μηχανικές και χημικές ιδιότητες, μπορεί να είναι προτιμότερο να κοπεί ένα πρωτότυπο σε φθηνότερο υλικό από αυτό που σχεδιάζεται για το τελικό προϊόν ή ένα διαφορετικό υλικό μπορεί να βοηθήσει στη βελτιστοποίηση της αντοχής, της ακαμψίας ή του βάρους του εξαρτήματος σε σχέση με τον σχεδιασμό του.Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα εναλλακτικό υλικό για ένα πρωτότυπο μπορεί να επιτρέψει μια συγκεκριμένη διαδικασία φινιρίσματος ή να γίνει πιο ανθεκτικό από ένα εξάρτημα παραγωγής για να διευκολύνει τη δοκιμή.
Το αντίθετο είναι επίσης δυνατό, με υλικά χαμηλού κόστους που αντικαθιστούν τις μηχανικές ρητίνες και τα κράματα μετάλλων υψηλής απόδοσης όταν το πρωτότυπο χρησιμοποιείται για απλές λειτουργικές χρήσεις όπως έλεγχος προσαρμογής ή κατασκευή μακέτας.
Αν και έχουν αναπτυχθεί για την κατεργασία μετάλλων, τα πλαστικά μπορούν να κατεργαστούν με επιτυχία με τη σωστή γνώση και εξοπλισμό.Τόσο τα θερμοπλαστικά όσο και τα θερμοσκληρυνόμενα είναι επεξεργάσιμα και είναι πολύ οικονομικά σε σύγκριση με τα καλούπια έγχυσης μικρής διάρκειας για πρωτότυπα εξαρτήματα.
Σε σύγκριση με τα μέταλλα, τα περισσότερα θερμοπλαστικά όπως PE, PP ή PS θα λιώσουν ή θα καούν εάν επεξεργαστούν με τις τροφοδοσίες και τις ταχύτητες που είναι κοινές στην κατεργασία μετάλλων.Οι υψηλότερες ταχύτητες κοπής και οι χαμηλότεροι ρυθμοί τροφοδοσίας είναι κοινές και οι παράμετροι του εργαλείου κοπής όπως η γωνία κλίσης είναι κρίσιμες.Ο έλεγχος της θερμότητας στην κοπή είναι απαραίτητος, αλλά σε αντίθεση με τα μέταλλα, το ψυκτικό δεν ψεκάζεται συνήθως στην κοπή για ψύξη.Μπορεί να χρησιμοποιηθεί πεπιεσμένος αέρας για τον καθαρισμό των τσιπ.
Τα θερμοπλαστικά, ειδικά οι μη γεμάτες κατηγορίες εμπορευμάτων, παραμορφώνονται ελαστικά καθώς εφαρμόζεται δύναμη κοπής, καθιστώντας δύσκολη την επίτευξη υψηλής ακρίβειας και τη διατήρηση στενών ανοχών, ειδικά για λεπτά χαρακτηριστικά και λεπτομέρεια.Ο φωτισμός και οι φακοί του αυτοκινήτου είναι ιδιαίτερα δύσκολοι.
Με περισσότερα από 20 χρόνια εμπειρίας στην κατεργασία πλαστικών CNC, η Wayken ειδικεύεται σε οπτικά πρωτότυπα, όπως φακούς αυτοκινήτου, οδηγούς φωτός και ανακλαστήρες.Κατά τη μηχανική κατεργασία διαφανών πλαστικών όπως πολυανθρακικό και ακρυλικό, η επίτευξη υψηλού φινιρίσματος επιφάνειας κατά τη μηχανική κατεργασία μπορεί να μειώσει ή να εξαλείψει τις διαδικασίες επεξεργασίας όπως το τρόχισμα και το γυάλισμα.Η μικρο-λεπτή κατεργασία με τη χρήση κατεργασίας διαμαντιού ενός σημείου (SPDM) μπορεί να παρέχει ακρίβεια μικρότερη από 200 nm και να βελτιώσει την τραχύτητα της επιφάνειας κάτω από 10 nm.
Ενώ τα εργαλεία κοπής καρβιδίου χρησιμοποιούνται συνήθως για σκληρότερα υλικά όπως οι χάλυβες, μπορεί να είναι δύσκολο να βρεθεί η σωστή γεωμετρία εργαλείου για την κοπή αλουμινίου σε εργαλεία καρβιδίου.Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται συχνά εργαλεία κοπής από χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS).
Η κατεργασία αλουμινίου CNC είναι μια από τις πιο τυπικές επιλογές υλικών.Σε σύγκριση με τα πλαστικά, το αλουμίνιο κόβεται σε υψηλές τροφοδοσίες και ταχύτητες και μπορεί να κοπεί στεγνό ή με ψυκτικό.Είναι σημαντικό να προσέξετε την ποιότητα του αλουμινίου κατά την εγκατάσταση για να το κόψετε.Για παράδειγμα, οι ποιότητες 6000 είναι πολύ συνηθισμένες και περιέχουν μαγνήσιο και πυρίτιο.Αυτά τα κράματα παρέχουν ανώτερη εργασιμότητα σε σύγκριση με 7000 ποιότητες, για παράδειγμα, που περιέχουν ψευδάργυρο ως κύριο συστατικό κράματος και έχουν υψηλότερη αντοχή και σκληρότητα.
Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ο χαρακτηρισμός της ιδιοσυγκρασίας ενός υλικού αλουμινίου.Αυτές οι ονομασίες υποδεικνύουν τη θερμική επεξεργασία ή τη σκλήρυνση με τάση, για παράδειγμα, που έχει υποστεί το υλικό και μπορεί να επηρεάσει την απόδοση κατά τη μηχανική κατεργασία και την τελική χρήση.
Η κατεργασία CNC πέντε αξόνων είναι πιο δαπανηρή από τις μηχανές τριών αξόνων, αλλά κερδίζει επικράτηση στη βιομηχανία κατασκευής λόγω πολλών τεχνολογικών πλεονεκτημάτων.Για παράδειγμα, η κοπή ενός εξαρτήματος με χαρακτηριστικά και στις δύο πλευρές μπορεί να είναι πολύ πιο γρήγορη με μια μηχανή 5 αξόνων, αφού το εξάρτημα μπορεί να στερεωθεί με τέτοιο τρόπο ώστε ο άξονας να μπορεί να φτάσει και στις δύο πλευρές με την ίδια λειτουργία, ενώ με μια μηχανή 3 αξόνων , το εξάρτημα θα απαιτούσε δύο ή περισσότερες ρυθμίσεις.Οι μηχανές 5 αξόνων μπορούν επίσης να παράγουν περίπλοκες γεωμετρίες και λεπτό φινίρισμα επιφάνειας για κατεργασία ακριβείας, επειδή η γωνία του εργαλείου μπορεί να προσαρμοστεί στο σχήμα του εξαρτήματος.
Εκτός από τους μύλους, τους τόρνους και τα κέντρα τόρνευσης, οι μηχανές EDM και άλλα εργαλεία μπορούν να ελεγχθούν με CNC.Για παράδειγμα, τα κέντρα CNC μύλου+στροφής είναι κοινά, καθώς και το EDM σύρματος και βυθίσματος.Για έναν πάροχο υπηρεσιών κατασκευής, η ευέλικτη διαμόρφωση εργαλειομηχανών και οι πρακτικές κατεργασίας μπορούν να αυξήσουν την απόδοση και να μειώσουν το κόστος μηχανικής κατεργασίας.Η ευελιξία είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα ενός κέντρου μηχανουργικής κατεργασίας 5 αξόνων και όταν συνδυάζεται με την υψηλή τιμή αγοράς των μηχανημάτων, ένα κατάστημα έχει υψηλά κίνητρα για να το διατηρήσει σε λειτουργία 24/7, αν είναι δυνατόν.
Η κατεργασία ακριβείας αναφέρεται σε εργασίες μηχανικής κατεργασίας που παρέχουν ανοχές εντός ±0,05 mm, το οποίο είναι ευρέως εφαρμόσιμο στην κατασκευή εξαρτημάτων αυτοκινήτων, ιατρικών συσκευών και αεροδιαστημικής.
Η τυπική εφαρμογή της Micro-Fine Machining είναι η Single Point Diamond Machining (SPDM ή SPDT).Το κύριο πλεονέκτημα της κατεργασίας διαμαντιών είναι για προσαρμοσμένα κατεργασμένα εξαρτήματα με αυστηρές απαιτήσεις μηχανικής κατεργασίας: ακρίβεια μορφής μικρότερη από 200 nm καθώς και βελτίωση της τραχύτητας επιφάνειας μικρότερη από 10 nm.Κατά την κατασκευή οπτικών πρωτοτύπων, όπως διαφανή πλαστικά ή ανακλαστικά μεταλλικά μέρη, το φινίρισμα της επιφάνειας σε καλούπια αποτελεί σημαντικό παράγοντα.Η κατεργασία με διαμάντια είναι ένας τρόπος για να παραχθεί μια επιφάνεια υψηλής ακρίβειας, υψηλής φινιρίσματος κατά τη διάρκεια της κατεργασίας, ειδικά για PMMA, PC και κράματα αλουμινίου.Οι πωλητές που ειδικεύονται στην κατεργασία οπτικών εξαρτημάτων από πλαστικά είναι ιδιαίτερα εξειδικευμένοι, αλλά προσφέρουν μια υπηρεσία που μπορεί να μειώσει δραματικά το κόστος σε σύγκριση με βραχυπρόθεσμα ή πρωτότυπα καλούπια.
Φυσικά, η κατεργασία CNC χρησιμοποιείται ευρέως σε όλες τις μεταποιητικές βιομηχανίες για την παραγωγή μεταλλικών και πλαστικών εξαρτημάτων τελικής χρήσης και εργαλείων.Ωστόσο, στη μαζική παραγωγή, άλλες διεργασίες όπως οι τεχνικές χύτευσης, χύτευσης ή σφράγισης είναι συχνά ταχύτερες και φθηνότερες από τη μηχανική κατεργασία, αφού το αρχικό κόστος των καλουπιών και των εργαλείων αποσβένεται σε μεγάλο αριθμό εξαρτημάτων.
Η κατεργασία CNC είναι μια προτιμώμενη διαδικασία για την παραγωγή πρωτοτύπων σε μέταλλα και πλαστικά λόγω του γρήγορου χρόνου περιστροφής της σε σύγκριση με μια διαδικασία όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, η χύτευση, η χύτευση ή οι τεχνικές κατασκευής, που απαιτούν καλούπια, μήτρες και άλλα επιπλέον βήματα.
Αυτή η ευελιξία με το πάτημα του κουμπιού μετατροπής ενός ψηφιακού αρχείου CAD σε εξάρτημα συχνά διαφημίζεται από τους υποστηρικτές της 3D εκτύπωσης ως βασικό πλεονέκτημα της 3D εκτύπωσης.Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, το CNC είναι προτιμότερο από την τρισδιάστατη εκτύπωση.
Μπορεί να χρειαστούν αρκετές ώρες για να ολοκληρωθεί κάθε όγκος κατασκευής τρισδιάστατων εκτυπωμένων εξαρτημάτων, ενώ η κατεργασία CNC διαρκεί λίγα λεπτά.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση δημιουργεί εξαρτήματα σε στρώματα, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε ανισότροπη αντοχή στο εξάρτημα, σε σύγκριση με ένα κατεργασμένο εξάρτημα κατασκευασμένο από ένα μόνο κομμάτι υλικού.
Μια στενότερη γκάμα υλικών που είναι διαθέσιμα για τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να περιορίσει τη λειτουργικότητα ενός τυπωμένου πρωτοτύπου, ενώ ένα κατεργασμένο πρωτότυπο μπορεί να κατασκευαστεί από το ίδιο υλικό με το τελικό μέρος.Τα κατεργασμένα με CNC πρωτότυπα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για υλικά σχεδιασμού τελικής χρήσης για την κάλυψη της λειτουργικής επαλήθευσης και της μηχανικής επαλήθευσης των πρωτοτύπων.
Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα χαρακτηριστικά, όπως οπές, τρύπες με τρύπες, ζευγαρωμένες επιφάνειες και φινίρισμα επιφάνειας απαιτούν μεταγενέστερη επεξεργασία, συνήθως μέσω μηχανικής κατεργασίας.
Ενώ η τρισδιάστατη εκτύπωση παρέχει πλεονεκτήματα ως τεχνολογία κατασκευής, οι σημερινές εργαλειομηχανές CNC παρέχουν πολλά από τα ίδια πλεονεκτήματα χωρίς ορισμένα μειονεκτήματα.
Οι μηχανές CNC γρήγορης ανάκαμψης μπορούν να χρησιμοποιηθούν συνεχώς, 24 ώρες την ημέρα.Αυτό καθιστά τη μηχανική κατεργασία CNC οικονομική για μικρές σειρές εξαρτημάτων παραγωγής που απαιτούν ευρύ φάσμα λειτουργιών.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την κατεργασία CNC για πρωτότυπα και βραχυπρόθεσμη παραγωγή, επικοινωνήστε με την Wayken ή ζητήστε μια προσφορά μέσω του ιστότοπού της.
Πνευματικά δικαιώματα © 2019 engineering.com, Inc. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.Η εγγραφή ή η χρήση αυτού του ιστότοπου συνιστά αποδοχή της Πολιτικής Απορρήτου μας.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-30-2019