På kort sikt er det vanskelig å nevne en bedre teknologi enn CNC-maskinering.Den tilbyr en godt avrundet blanding av fordeler, inkludert høyt gjennomstrømningspotensial, nøyaktighet og repeterbarhet, et bredt utvalg av materialer og brukervennlighet.Mens nesten alle maskinverktøy kan styres numerisk, refererer maskinering med numerisk styring til datamaskin vanligvis til flerakset fresing og dreiing.
For å finne ut mer om hvordan CNC-maskinering brukes til spesialbearbeiding, lavvolumproduksjon og prototyping, snakket engineering.com med Wayken Rapid Manufacturing, en Shenzhen-basert spesialtilpasset prototypeproduksjonstjeneste om materialene, teknologien, bruksområdene og driften av CNC-maskinverktøy .
Når det kommer til materialer, hvis det kommer i ark, plate eller stang, er sjansen stor for at du kan bearbeide den.Blant de hundrevis av metallegeringer og plastpolymerer som kan bearbeides, er aluminium og ingeniørplast mest vanlig for prototypebearbeiding.Plastdeler designet for å bli støpt i masseproduksjon blir ofte maskinert i prototypefasen for å unngå de høye kostnadene og ledetiden for formfremstilling.
Tilgang til et bredt spekter av materialer er spesielt viktig ved prototyping.Fordi forskjellige materialer har forskjellige kostnader og forskjellige mekaniske og kjemiske egenskaper, kan det være å foretrekke å kutte en prototype i et billigere materiale enn det som er planlagt for sluttproduktet, eller et annet materiale kan bidra til å optimalisere styrken, stivheten eller vekten til delen i forhold til utformingen.I noen tilfeller kan et alternativt materiale for en prototype tillate en spesifikk etterbehandlingsprosess eller gjøres mer holdbar enn en produksjonsdel for å lette testingen.
Det motsatte er også mulig, med rimelige råvarer som erstatter ingeniørharpikser og høyytelses metallegeringer når prototypen brukes til enkel funksjonell bruk som passformsjekk eller mockup-konstruksjon.
Selv om plast er utviklet for metallbearbeiding, kan det bearbeides med riktig kunnskap og utstyr.Både termoplaster og herdeplaster kan bearbeides og er svært kostnadseffektive sammenlignet med kortsiktige injeksjonsformer for prototypedeler.
Sammenlignet med metaller vil de fleste termoplaster som PE, PP eller PS smelte eller brenne hvis de bearbeides med matingene og hastighetene som er vanlige for metallbearbeiding.Høyere kutterhastigheter og lavere matehastigheter er vanlige, og skjæreverktøyparametere som skråvinkel er kritiske.Kontroll av varmen i kuttet er viktig, men i motsetning til metaller sprøytes vanligvis ikke kjølevæske inn i kuttet for avkjøling.Trykkluft kan brukes til å fjerne spon.
Termoplast, spesielt ufylte varekvaliteter, deformeres elastisk når skjærekraften påføres, noe som gjør det vanskelig å oppnå høy nøyaktighet og opprettholde nære toleranser, spesielt for fine egenskaper og detaljer.Billys og linser er spesielt vanskelig.
Med mer enn 20 års erfaring med CNC-bearbeiding av plast, har Wayken spesialisert seg på optiske prototyper som billinser, lysledere og reflektorer.Ved maskinering av klar plast som polykarbonat og akryl kan det å oppnå en høy overflatefinish under maskinering redusere eller eliminere prosesseringsoperasjoner som sliping og polering.Mikrofinbearbeiding ved bruk av enkeltpunkts diamantbearbeiding (SPDM) kan gi nøyaktighet mindre enn 200 nm og forbedre overflateruhet mindre enn 10 nm.
Mens hardmetallskjæreverktøy ofte brukes til hardere materialer som stål, kan det være vanskelig å finne riktig verktøygeometri for å kutte aluminium i karbidverktøy.Av denne grunn brukes ofte høyhastighetsstål (HSS) skjæreverktøy.
CNC-bearbeiding av aluminium er et av de mest typiske materialvalgene.Sammenlignet med plast kuttes aluminium ved høye matinger og hastigheter, og kan kuttes tørt eller med kjølevæske.Det er viktig å merke seg kvaliteten på aluminium når du setter opp for å kutte den.For eksempel er 6000 kvaliteter veldig vanlig, og inneholder magnesium og silisium.Disse legeringene gir overlegen bearbeidbarhet sammenlignet med 7000 kvaliteter, for eksempel, som inneholder sink som en primær legeringsingrediens, og har høyere styrke og seighet.
Det er også viktig å merke seg temperamentbetegnelsen til et aluminiumsmateriale.Disse betegnelsene indikerer for eksempel den termiske behandlingen eller strekkherdingen som materialet har gjennomgått og kan påvirke ytelsen under maskinering og ved sluttbruk.
Femakset CNC-bearbeiding er dyrere komplekst enn treaksemaskiner, men de får stadig større utbredelse i produksjonsindustrien på grunn av flere teknologiske fordeler.For eksempel kan det gå mye raskere å kutte en del med funksjoner på begge sider med en 5-akset maskin, siden delen kan festes på en slik måte at spindelen kan nå begge sider i samme operasjon, mens med en 3-akset maskin , vil delen kreve to eller flere oppsett.5-akse maskiner kan også produsere komplekse geometrier og fin overflatefinish for presisjonsbearbeiding fordi vinkelen på verktøyet kan tilpasses formen på delen.
Foruten freser, dreiebenker og dreiesentre, kan EDM-maskiner og andre verktøy CNC-styres.For eksempel er CNC-frese+dreiesentre vanlige, samt wire og søkke EDM.For en leverandør av produksjonstjenester kan fleksibel maskinverktøykonfigurasjon og maskineringspraksis øke effektiviteten og redusere maskineringskostnadene.Fleksibilitet er en av de viktigste fordelene med et 5-akset maskineringssenter, og kombinert med den høye innkjøpsprisen på maskinene, er en butikk sterkt motivert til å holde den i gang 24/7 hvis mulig.
Presisjonsmaskinering refererer til maskineringsoperasjoner som leverer toleranser innenfor ±0,05 mm, noe som er allment anvendbart i produksjon av biler, medisinsk utstyr og romfartsdeler.
Den typiske anvendelsen av Micro-Fine Machining er Single Point Diamond Machining (SPDM eller SPDT).Den største fordelen med diamantbearbeiding er for spesialbearbeidede deler med strenge maskineringskrav: formnøyaktighet mindre enn 200 nm samt forbedre overflateruhet mindre enn 10 nm.Ved produksjon av optiske prototyper som klar plast eller reflekterende metalldeler, er overflatefinish i støpeformer en viktig faktor.Diamantbearbeiding er en måte å produsere en overflate med høy presisjon og høy finish under bearbeiding, spesielt for PMMA, PC og aluminiumslegeringer.Leverandører som spesialiserer seg på maskinering av optiske komponenter fra plast er høyt spesialiserte, men tilbyr en tjeneste som kan redusere kostnadene dramatisk sammenlignet med kortsiktige eller prototypeformer.
Selvfølgelig er CNC-maskinering mye brukt i alle produksjonsindustrier for produksjon av sluttbruksdeler og verktøy av metall og plast.Men i masseproduksjon er andre prosesser som støping, støping eller stanseteknikker ofte raskere og billigere enn maskinering, etter at de første kostnadene for støpeformer og verktøy er amortisert over et stort antall deler.
CNC-maskinering er en foretrukket prosess for å produsere prototyper i metall og plast på grunn av dens raske omdreiningstid sammenlignet med en prosess som 3D-utskrift, støping, støping eller fabrikasjonsteknikker, som krever støpeformer, dyser og andre ekstra trinn.
Denne "trykknappen" smidigheten ved å gjøre om en digital CAD-fil til en del blir ofte fremhevet av 3D-utskrifts-tilhengere som en viktig fordel med 3D-utskrift.Men i mange tilfeller er CNC å foretrekke fremfor 3D-utskrift også.
Det kan ta flere timer å fullføre hvert byggevolum av 3D-printede deler, mens CNC-bearbeiding tar minutter.
3D-printing bygger deler i lag, noe som kan resultere i anisotropisk styrke i delen, sammenlignet med en maskinert del laget av et enkelt stykke materiale.
Et smalere utvalg av materialer tilgjengelig for 3D-utskrift kan begrense funksjonaliteten til en trykt prototype, mens en maskinert prototype kan lages av samme materiale som den siste delen.CNC-maskinerte prototyper kan brukes for sluttbruksdesignmaterialer for å møte funksjonell verifisering og ingeniørverifisering av prototyper.
3D-printede funksjoner som boringer, tappet hull, sammenfallende overflater og overflatefinish krever etterbehandling, vanligvis via maskinering.
Mens 3D-utskrift gir fordeler som produksjonsteknologi, gir dagens CNC-maskinverktøy mange av de samme fordelene uten visse ulemper.
Rask behandling CNC-maskiner kan brukes kontinuerlig, 24 timer i døgnet.Dette gjør CNC-bearbeiding økonomisk for korte serier av produksjonsdeler som krever et bredt spekter av operasjoner.
For å finne ut mer om CNC-bearbeiding for prototyper og kortsiktig produksjon, vennligst kontakt Wayken eller be om et tilbud via deres nettside.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Alle rettigheter forbeholdt.Registrering på eller bruk av dette nettstedet innebærer aksept av våre retningslinjer for personvern.
Innleggstid: 30. november 2019