Alles over CNC-bewerkingsproces, voordelen en toepassingen

“Een van de belangrijkste kenmerken van CNC-bewerking is het vermogen om onderdelen te produceren met nauwe toleranties en uitstekende herhaalbaarheid, waardoor de algehele productiebetrouwbaarheid wordt vergroot.”

Bij CNC-bewerking wordt gebruik gemaakt van computers om de machines te besturen die sneden maken in de relevante materialen. Het is bruikbaar met verschillende materialen, zoals schuim en hardmetaal. Het wordt gebruikt bij het maken van meubels en het maken van turbinebladen. Ze omvatten nauwkeurigheid, oppervlakteafwerking, hoeveelheid, materiaal en de complexiteit van het onderdeel bij het beïnvloeden van de prijs. In dit artikel wordt vooral besproken hoe de cnc-bewerkingsproces: actief is, het soort materiaal waarmee het te maken heeft en in welke branche het toepasbaar is. 

Wat is CNC-bewerking?

CNC-bewerking

CNC-bewerking is een productieproces waarbij het object door middel van snijgereedschappen wordt vervaardigd uit een vast materiaal dat bekend staat als het onbewerkte werkstuk. CNC-bewerking verschilt van 3D-printen of spuitgieten doordat er geen materiaal wordt toegevoegd of gevormd, maar in plaats daarvan wordt afgetrokken of verwijderd; dit feit beïnvloedt de voordelen, nadelen en het ontwerp ervan. 

Deze productietechniek produceert nauwkeurige en hoogwaardige fysieke onderdelen vanuit een CAD-bestand en vereist geen gereedschap. Door de automatisering is CNC ook geschikt voor kleine series en een beperkt aantal soortgelijke producten. CNC-machines zijn veelzijdig en kunnen vele soorten materiaal snijden, metalen zoals aluminium, staallegeringen, messing en kunststoffen zoals ABS, Delrin en nylon. Schuim, composieten en hout worden ook gebruikt cnc-bewerkingsprocessen. 

Het CNC-proces omvat verschillende stappen: Eerst moet een ingenieur het onderdeel ontwerpen met behulp van een computerondersteund ontwerp of CAD. Vervolgens vertaalt een machinist het CAD-ontwerp naar een CNC-programma (G-code). Deze code wordt verder omgezet in (M-codes) en maakt het voor machines mogelijk om de beoogde apparatuur, onderdeel of product te ontwerpen. Ten slotte is alleen het CNC-systeem verantwoordelijk voor de precisiebewerking bewerkingen die de geometrie van het materiaal veranderen in de gewenste geometrie van het uiteindelijke onderdeel. 

(Hier vindt u onze gids met meer details over G-codes en M-codes. U kunt er een dieper inzicht uit krijgen Beheersing van CNC G-code en M-codes voor CNC-bewerking.)

4 fasen van het CNC-bewerkingsproces

Hieronder volgen de vier fasen van CNC-bewerking:  

Fase 1: CAD-modelontwerp 

De eerste stap is het ontwikkelen van een computerondersteund ontwerpmodel met behulp van CAD-software om een ​​twee- of driedimensionaal model te creëren. CAD kan twee vormen aannemen; gratis CAD en betaalde CAD. CAD-modellering is meestal relatief eenvoudig te beheersen als het gaat om het maken van modellen. Als een onderdeel echter ingewikkeld is, kan het zijn dat u de hulp van een ervaren ontwerper nodig heeft om tot het juiste ontwerp te komen. Het CAD-model is de digitale versie van het uiteindelijke ontwerp dat gemaakt moet worden. 

Fase 2: Het CAD-model converteren naar een CNC-bestand 

CNC-machines hebben G-code nodig om correct te functioneren. Het CAD-model moet worden omgezet naar G-code. Sommige CAD-software kan de G-codebestanden rechtstreeks uitvoeren. CAM-software helpt het conversieproces zo efficiënt mogelijk te laten verlopen. Er zijn gratis tools, maar deze zijn niet zo ontwikkeld als de betaalde. G-code zijn de instructies die door de machine worden gevolgd om te bewegen en bewerkingen uit te voeren.

Fase 3: De CNC-machine instellen 

Een CNC-machine bestuurt de snijgereedschappen om producten van hoge kwaliteit te produceren. Het is absoluut noodzakelijk om het werkstuk correct af te stellen om de gewenste resultaten bij de bewerking te verkrijgen. Zorg ervoor dat het werkstuk goed op het machinebed is verankerd. Pas de snijgereedschappen en andere machine-instellingen aan. Zorg ervoor dat alle matrijzen en armaturen op de juiste plaats zijn geplaatst. Zorg ervoor dat de machineconfiguratie overeenkomt met het ontwerp. Deze fase lijkt op het opwarmen van een printer voordat deze wordt gebruikt om af te drukken. 

Fase 4: Voert de bewerking uit 

Start het CNC-programma door op het bedieningspaneel van de machine te drukken. Kies de opties uit de aanwijzingen om specifieke instellingen en opties in te stellen. Zodra het programma start, draait de machine zelfstandig. Dit gaat door totdat het programma is voltooid of wanneer er een uitzondering wordt aangetroffen. Dit kan door operators worden gedaan als het nodig is de machine te stoppen. Ook de bewerking kan worden beïnvloed door stroomstoringen.

Historisch overzicht van CNC-bewerking

CNC is voortgekomen uit de NC-technologie, die in 1952 begon bij het Massachusetts Institute of Technology. De eerdere NC-technologie stamde uit 1949 en werd in 1958 gepatenteerd als CNC, wat een aanzienlijke impuls betekende voor het automatiseringsproces. De vroege tijden van mechanische bewerking kunnen worden beschreven door de ontdekking van een kom gemaakt met behulp van een draaibank, gedateerd op 700 voor Christus in Italië. De eerste stappen van de automatisering van de machinale bewerking werden voor het eerst gestart met het gebruik van door stoom aangedreven machines in de 18e eeuw. Het eerste CNC-systeem werd eind jaren veertig bij MIT ontworpen met behulp van ponskaarten. Hiermee werd de basis van moderne CNC-systemen gelegd. Na het gebruik van computers in de jaren vijftig en zestig kwam CNC-technologie op het toneel en verbeterde de maakindustrie door het gebruik van computerbesturing. Momenteel kunnen CNC-machines worden beschouwd als behoorlijk geavanceerde robotsystemen die in staat zijn om diverse bewerkingen op verschillende assen uit te voeren met behulp van verschillende gereedschappen die de productiviteit en precisie van de hedendaagse industriële productie verbeteren.

CNC-bewerkingstechnieken voor het maken van onderdelen

Nu is het tijd om te kijken naar de CNC-machines die voornamelijk worden gebruikt voor materiaalverwijdering door snijgereedschappen, die daarnaast universeel en veelzijdig zijn, lasersnijmachines, plasmasnijmachines en EDM-machines. zijn andere CNC-machinetechnieken

3-assige CNC-bewerking 

3-assige CNC-bewerkingscentrum

Een van de eerste typen is de 3-assige CNC-machine die wordt gebruikt bij CNC-frezen en CNC-draaien. Met deze machines kan het snijgereedschap langs drie lineaire assen bewegen ten opzichte van het werkstuk: het beweegt in vier richtingen; dat wil zeggen, in het horizontale vlak, in het verticale vlak, voorwaarts en achterwaarts, en op en neer. 

Bij CNC-frezen wordt bijvoorbeeld het werkstuk direct op het machinebed of in een bankschroef bevestigd. Om het materiaal uit het werkstuk te snijden, worden snel roterende snijgereedschappen of boren gebruikt. Deze gereedschappen zijn gemonteerd op een spil die zich in de drie lineaire richtingen vertaalt. 

3-assige CNC-freesmachines worden veel gebruikt omdat ze goed eenvoudige geometrieën kunnen genereren. Ze vereisen ook niet veel programmering en zijn relatief eenvoudig te gebruiken, waardoor gegarandeerd wordt dat de eerste bewerkingskosten laag blijven. Het grote nadeel van 3-assig CNC-frezen is echter de beperkte toegang van het gereedschap tot het werkstuk vergeleken met 5-assig CNC-frezen. Omdat er maar een paar assen zijn die het gereedschap kunnen verplaatsen, wordt het behoorlijk lastig om bepaalde delen van het werkstuk te bereiken. Dit is zelfs nog erger als het werkstuk verschillende keren moet worden geroteerd, wat de arbeids- en bewerkingskosten verhoogt. (Leer meer over 3-assige versus 5-assige CNC-machines)

CNC Draaien 

CNC draaien

CNC-draaien wordt meestal uitgevoerd op een draaibank waarbij het werkstuk op een spil is gemonteerd en met hoge snelheden draait. Een centreerboor of een ander snijgereedschap blijft in een positie om de buiten- of binnenomtrek van het onderdeel te verwijderen in radiale en lengtebewegingen. 

CNC-draaibanken hebben veel meer de voorkeur omdat ze de onderdelen sneller en tegen lagere kosten per onderdeel kunnen produceren dan CNC-frezen, wat voordelig is als er veel onderdelen moeten worden vervaardigd. 

Het grote nadeel van CNC-draaibanken is echter dat deze alleen cilindrische vormdelen zoals schroeven of ringen kunnen produceren. Wat dit betreft, kunnen andere processen CNC-frezen omvatten om verschillende kenmerken aan het betreffende onderdeel toe te voegen. Met behulp van 5-assige frees-draai-CNC-centra kan de gewenste geometrie ook in één werkgang worden geproduceerd.

5-assige CNC-bewerking 

5-assige CNC-bewerkingscentrum

5-assige CNC-bewerking omvat verschillende configuraties: dit zijn 5-assig CNC-frezen, continu 5-assig CNC-frezen en frees-draaicentra met levend gereedschap. Deze systemen integreren extra DOF's in de conventionele frees- of draaibankprocessen. Zo kunnen de assen van 5-assige CNC-freescentra rond het machinebed, de gereedschapskop of beide draaien, en kunnen het machinebed en de gereedschapskop ook in drie richtingen bewegen. 

De functies die door deze machines worden uitgevoerd zijn divers en vereisen specifieke instrumenten en professionele operators, en al deze factoren verhogen de prijs van de machines. Voor gecompliceerde of metalen onderdelen waarbij topologie-optimalisatie vereist is, is 3D-printen op andere momenten echter beter. 

Bij de bewerkingsprocessen worden 3+2 of 5-assige CNC-freesmachines gebruikt waarbij het snijgereedschap in drie richtingen kan bewegen. Tijdens bedrijf kunnen het machinebed en de gereedschapskop worden gedraaid. Zo kan de positie van het werkstuk worden gewijzigd zonder dat het werkstuk fysiek hoeft te worden verplaatst. 

Het belangrijkste voordeel van geïndexeerde 5-assige systemen is dat het proces sneller en nauwkeuriger is dan 3-assige CNC-frezen bij interactie met onderdelen met complexe vormen. Ze zijn echter niet zo veelzijdig als de continue 5-assige CNC-bewerking en beschikken niet over vrije vormsnijden.  

5-assige CNC-freesmachines zorgen ervoor dat het snijgereedschap tijdens alle bewerkingen continu in alle drie de lineaire richtingen langs de rotatierichtingen ten opzichte van het werkstuk beweegt. Deze opstelling maakt het mogelijk componenten te vervaardigen met complexe en organische vormen die met andere technieken niet met dezelfde nauwkeurigheid kunnen worden vervaardigd.  

CNC saai 

CNC-boren

Freesmachines, vooral die met CNC-technologie, worden gebruikt om de snijkop met hoge precisie te positioneren en automatisch te verplaatsen. De CNC-boren zelf is de handeling waarbij een gat belangrijker wordt gemaakt dan de vereiste grootte en niets meer dan dat. Dit kan worden gedaan door het werkstuk in rotatie tegen een stationaire frees te voeren, de roterende frees tegen een stationair werkstuk te voeren, of door een vast mes tegen een roterend werkstuk te gebruiken. Boren kan ook horizontaal, verticaal of onder elke hoek worden gedaan. Meestal is de snelheid van de bewerking lager en worden de voedingssnelheden verlaagd om klapperen en geluid te minimaliseren, wat resulteert in een betere oppervlakteafwerking. 

Gerelateerd aan: De ultieme gids voor CNC-bewerkingsdiensten in China

Factoren die bijdragen aan de CNC-bewerkingskosten?

De volgende factoren beïnvloeden de bewerkingskosten van deelprojecten.

Uitrusting en machines 

Enkele van de gereedschappen die bij CNC-bewerkingen worden gebruikt, zijn freesmachines en draaibanken. De initiële investering voor een CNC-freesmachine varieert enorm: de basismodellen kosten ongeveer 50,000 euro. Ter vergelijking: de complexe multi-axiale modellen zouden ruim een ​​half miljoen dollar kosten. Deze kosten omvatten de kosten voor het opzetten van het systeem, de kosten voor het onderhoud van het systeem en andere kosten die een directe impact hebben op de kosten van de geproduceerde onderdelen. 

Gereedschapskosten 

Het is waar dat de keuze van het snijgereedschap rechtstreeks van invloed is op de bewerkingskosten. Gereedschappen van gecementeerd carbide met hoge slijtage, hitte en andere vormen van spanningsbestendigheid kunnen bijvoorbeeld ongeveer $ 100 per stuk kosten, terwijl minder gecompliceerd gereedschapsstaal ongeveer $ 40 per stuk kan kosten. Bovendien maken de gereedschapskosten deel uit van de installatie, maar verhogen ze de efficiëntie en precisie van het productieproces. 

Materiaalkosten 

Het type materiaal dat wordt gebruikt, is een van de meest kritische aspecten die de kosten van CNC-bewerking bepalen. De prijs is afhankelijk van het soort materiaal en de kwaliteit van het materiaal: 

• Aluminium wordt gekocht voor ongeveer $ 2 per pond. 
• Roestvrij staal kan worden gekocht voor $ 5 tot $ 20 per pond, afhankelijk van de kwaliteit en de huidige marktprijs. 
• De materiaalkosten zijn ook afhankelijk van factoren zoals sterkte, corrosieweerstand en bewerkingsgemak. 

Ontwerp en CAM-voorbereiding 

De te bewerken componenten worden eerst op de computer ontworpen met behulp van een CAD (Computer Aided Design) systeem. De instelkosten voor ontwerpoptimalisatie en CAM-programmering (Computer-Aided Manufacturing) variëren afhankelijk van de complexiteit: De kosten voor ontwerpoptimalisatie en CAM-programmering zijn gebaseerd op het volgende: 

• CAD-ontwerp varieert gewoonlijk van $ 500 tot $ 5,000 voor een project, afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel en het optimalisatieniveau. 

Productievolume 

Het productievolume bij CNC-bewerking heeft een directe invloed op de eenheidskosten. Omdat de instelkosten niet variëren, verlaagt het spreiden van deze kosten over meer onderdelen de kosten per onderdeel. Het kan bijvoorbeeld goedkoper zijn om 100 onderdelen te vervaardigen dan om 10 onderdelen te vervaardigen vanwege de schaalkosten en het efficiënte gebruik van machines. 

Afwerkingen 

Andere bewerkingen, zoals oppervlaktebehandeling en kwaliteitscontrole, hebben ook invloed op de kosten van de CNC-gefreesde onderdelen. Andere kosten, bijvoorbeeld het anodiseren of poedercoaten van de bewerkingen, kosten ongeveer $10 tot $50 per onderdeel. Deze processen verbeteren de esthetische en functionele eigenschappen van het project, maar gaan gepaard met hogere kosten.

Gerelateerd aan: Kostenbesparende strategieën voor CNC-bewerking

Gemeenschappelijke materialen voor CNC-bewerkingen

Door CNC-machines kunnen verschillende materialen worden verwerkt en aan al deze materialen zijn snijvoorwaarden verbonden, zoals snelheid en voeding. De meest gebruikte materialen zijn onder meer

Metalen

Metalen zijn de meest voorkomende materialen met uitzondering bewerkbaarheid gebruikt bij CNC-bewerkingen tussen alle materialen die in dit proces worden gebruikt. Deze machines kunnen op elk type metaal werken, van relatief eenvoudig te bewerken CNC-titanium en messing tot de ingewikkelde nikkelvoorraden zoals Inconel. Deze worden gebruikt voor het vervaardigen van metalen prototypes, zoals spuitgietmatrijzen, assen, tandwielen, enz. 

(Lees meer over materiaaleigenschappen en bewerkingsattributen in onze uitgebreide handleidingen, Productie van aluminium koellichamen met geavanceerde CNC-bewerkingstechnieken.)

Kunststoffen

Bijna alle plastic onderdelen worden gewoonlijk vervaardigd door middel van spuitgieten, maar af en toe wordt er gebruik gemaakt van cnc-bewerking om sommige onderdelen te vormen thermoplastisch materiaal onderdelen. De meest populaire materiaalsoorten zijn ABS, nylon en polycarbonaat. Kleplichamen, bussen en prototypes voor spuitgieten worden gemaakt met behulp van kunststofbewerking, omdat ze goedkoper zijn dan de daadwerkelijke spuitgietgereedschappen; deze onderdelen worden getest op functionaliteit voordat de daadwerkelijke spuitgietgereedschappen worden gemaakt. (Leer meer over  Kunststof CNC-bewerking – Soorten kunststof voor CNC-bewerking)

Hout 

CNC-routers worden voornamelijk gebruikt bij het zagen van hout en zijn relatief goedkoper dan de meeste CNC-machines voor het snijden van metaal. Houtbewerking wordt veel gebruikt in de houtbewerking, vooral bij de verwerking van decoratief hout. Enkele van de toepassingen omvatten de productie van meubels, ramen en decoratieve deuren, naast andere toepassingen van houten producten. 

Schuim

Polyurethaanschuim met gesloten en open cellen wordt ook toegepast bij CNC-bewerkingen. Schuimblokken kunnen met behulp van CNC-routers worden uitgesneden om verpakkingen te maken die exclusief zijn voor het vereiste artikel en de waarde ervan. Een ander voorbeeld van het product zijn de schuiminzetstukken die in gereedschapskisten worden gebruikt. De primaire functie van dergelijke inzetstukken is om te voorkomen dat gereedschap tijdens transport gaat bewegen. 

Composites

CNC-bewerking wordt ook gebruikt om composietmaterialen zoals aramide, glasvezel en koolstofvezel te bewerken. Deze cnc-composieten zijn stijve materialen en maken de snijgereedschappen snel bot. In de lucht- en ruimtevaart- en maritieme industrie worden de composieten na het gieten zo gesneden dat er bevestigingsgaten en sierdelen in zitten. 

Voordelen van CNC-bewerking

Precisie CNC-bewerking heeft verschillende voordelen. Laten we enkele kernpunten onderzoeken;

Precisie en nauwkeurigheid

CNC-bewerking kan worden omschreven als een proces dat wordt gedefinieerd door het vermogen om hoge precisie in het werkproces te bereiken vanwege de besturing van het gereedschap en de bediening van de machine. Dit maakt het mogelijk dat de vervaardigde onderdelen klein zijn Toleranties voor CNC-bewerking en nauwkeurige afmetingen van de ene batch tot de andere, en de kwaliteit wordt op verschillende gebieden hoog gehouden. 

Efficiëntie in productie

Het andere voordeel van CNC-machines is dat ze snel zijn, omdat ze efficiënt zijn in materiaalverwijderingssnelheid en geometrische productie. Deze mogelijkheid helpt bij het verminderen van de productiecyclustijd en verbetert de productieflexibiliteit om aan de behoeften van de klant te voldoen. 

Kosten effectiviteit

Er zijn enkele kosten verbonden aan het beginnen met CNC-bewerking, maar op de lange termijn zijn de kosten aanzienlijk lager. Het helpt de kosten per eenheid op de lange termijn te verlagen door het aantal sets dat nodig kan zijn om een ​​bepaald product te produceren te verminderen, de hulpbronnen op de juiste manier te gebruiken en verspilling te verminderen. Het tweede voordeel is dat automatisering de omvang van de inzet van arbeidskrachten vermindert en tegelijkertijd de productiviteit van het bedrijf verhoogt. 

Geavanceerde technologische mogelijkheden

Enkele kenmerken van moderne CNC-systemen zijn meerassige bewerking en automatische gereedschapswisselaars. Dergelijke eigenschappen maken het mogelijk dat de machines met minimale of geen menselijke tussenkomst aan de verschillende processen van de verspanende bewerkingen kunnen werken. Dit leidt tot hogere productiesnelheden en veelzijdigheid in de productielijn met minimale CNC-bewerkingsfouten.

Veelzijdigheid in alle materialen

CNC-machines kunnen op elk type materiaal werken, inclusief metaal zoals aluminium, staal en titanium, kunststoffen zoals ABS en nylon, en composietmateriaal zoals koolstofvezel. De verwerking van elk materiaaltype is afhankelijk van het materiaal en kan in veel industrieën worden gebruikt. 

Vergelijking van CNC-bewerking met andere fabricagetechnieken

Laten we het cnc-productieproces onderscheiden van andere fabricagemethoden.

3D afdrukken

3D afdrukken

Digitale ontwerpen en 3D-printen bouwen de componenten uit verschillende materialen in lagen op, wat geschikt is voor rapid prototyping en massaaanpassing. Niettemin is de productiesnelheid relatief langzamer, en het type materiaal dat bij de productie kan worden gebruikt in vergelijking met CNC-bewerking is het meest geschikt voor productie op grote schaal. 

 Injection Molding

Spuitgietmatrijs

Bij spuitgieten wordt het materiaal door een mondstuk in een mal gedrukt om snel en goedkoop grote aantallen vergelijkbare artikelen te produceren. Dit proces is het meest geschikt als er veel producten tegelijk moeten worden gemaakt en de eindproducten goedkoop moeten zijn, van hoge kwaliteit en tegen hoge tarieven moeten worden geproduceerd, vooral in industrieën die een hoge omloopsnelheid vereisen. Als je wilt leren hoe beide van elkaar verschillen door hun voor- en nadelen en de voorwaarden waaruit je kunt kiezen te vergelijken, dan is hier onze hulpgids: CNC-bewerking versus spuitgieten: wat zijn de verschillen?

Die Casting

spuitgieten

Spuitgieten is een techniek waarbij gesmolten metaal onder hoge druk in mallen wordt geperst om dunwandige complexe componenten te creëren. Het speelt een belangrijke rol in de auto-industrie bij het maken van autoframes en vliegtuigcarrosserieën en bij de vervaardiging van machines en gereedschappen waarbij sterkte, duurzaamheid en nauwkeurigheid essentieel zijn.

Basisterminologieën die worden gebruikt bij de CNC-bewerking van onderdelen

Veel digitale software wordt belemmerd bij het ontwerpen van onderdelen in macrovorm micro-CNC-bewerking projecten. Enkele meest gebruikte software wordt gegeven door;

Computerondersteund ontwerp (CAD) 

CAD is belangrijk bij CNC-bewerking, omdat het gaat om het ontwerpen van het onderdeel via een computer en het maken van 2D- of 3D-modellen. Het verdeelt ontwerpen in segmenten die gemakkelijk kunnen worden gevisualiseerd en voorbereid voor productie als het ontwerp complex is. Enkele van de populaire CAD-software zijn AutoCAD en FreeCAD, maar FreeCAD is gebruiksvriendelijker. CAD maakt het mogelijk nauwkeurige modellen te maken en schrijft de ingewikkelde details van het ontwerp van het onderdeel voor, omdat het ontwerp vóór de productie wordt verbeterd. 

(Wilt u meer weten over het interpreteren van CAD 2D- en 3D-modellen bij computergestuurde bewerking? Hier zijn onze gedetailleerde handleidingen, 2D-tekeninginterpretatie voor CNC-bewerking & Een gids voor het interpreteren van 3D-tekeningen voor CNC-bewerkingen) 

Computerondersteunde productie (CAM) 

CAM is een essentiële stap bij CNC-bewerking omdat het machinecode genereert uit CAD-bestanden. Deze automatisering is voordelig bij het optimaliseren van bewerkingsinstructies vanaf het moment van het ontwerpen van het concept tot aan de productietijd. CNC-machines zijn verbonden met CAM-software, die helpt bij het bepalen van de beste gereedschapspaden en productieprocessen en daarmee het uitvoeren van complexe bewegingen binnen de kortste tijd en met veel nauwkeurigheid mogelijk maakt. Dit leidt tot efficiëntieverbetering omdat een deel van de processen geautomatiseerd is en de inzet van CNC-machines goed gecontroleerd wordt. 

Gedistribueerde numerieke besturing (DNC) 

Met het DNC-systeem kunnen meerdere CNC-machines op een server worden aangesloten voor gegevensverwerking en opdrachtoverdracht. Deze opstelling verbetert de controle over de bewerkingen, vooral in de gebieden die beperkt zijn door het geheugen van de afzonderlijke machines. 

Verzameling van productiegegevens (MDC) 

Manufacturing Data Collection (MDC) is essentieel voor het verkrijgen van de status van de CNC-machines en operators aan de productielijn op een bepaald tijdstip. Het controleert de primaire indicatoren van productie en KPI en identificeert zo snel mogelijk de kritieke punten. De MDC-software helpt Fabrikanten van CNC-bewerkingsmachines verbeter de lijnefficiëntie op basis van de verkregen gegevens en het inzicht in de productie.  

G-code en M-code 

G-code en M-code zijn belangrijk bij CNC-bewerking omdat ze de bewegingen en activiteiten van de apparatuur controleren. G-code is een codetaal die wordt gebruikt om de assen (X, Y, Z) en gereedschapsbanen tijdens de bewerkingsprocessen te besturen. Het is een mix van alfabetten en cijfers. Elk symbool op de G-code is gelijk aan enkele bewegingen die door de machine zouden moeten worden uitgevoerd en daarom verwacht worden. Aan de andere kant regelt M-code verschillende aspecten, zoals onder meer de koelmiddelstroom en gereedschapswisseling, waardoor de CNC-machines veelzijdiger worden in de productieprocessen. 

Kleine batch versus. Grote batchproductie: welke moet u kiezen?

Productie in kleine en grote batches heeft beide voor- en nadelen; daarom hangt de keuze af van de behoeften van het bedrijf. Hier is een vergelijking om u te helpen bij uw beslissing.

Fabricage van kleine series

Bij productie in kleine series gaat het om de productie van een paar hoeveelheden producten. Het is geschikt voor nieuwe bedrijven en bedrijven met een beperkt kapitaal om in hun bedrijf te investeren. Het is ook nuttig bij het introduceren van nieuwe producten op de markt. Meestal gaat het om een ​​kleine productiebatch, variërend van tien tot een paar honderd stuks. Deze methode wordt vaak toegepast tijdens de prototypefase. Het helpt bij het verbeteren van producten voordat de daadwerkelijke productie van grote hoeveelheden wordt gestart. 

Voordelen van productie in kleine batches

Hieronder volgen de voordelen van productie in kleine batches; 

De productie van kleine batches is zeer flexibel. Organisaties kunnen ontwerpen of processen in de zakelijke omgeving eenvoudig wijzigen. Dit is handig voor test- en kalibratiedoeleinden. Het maakt ook het personaliseren van het product mogelijk. Het wordt gemakkelijk om aan de specifieke behoeften van klanten te voldoen. Een ander voordeel is dat de initiële kosten ook lager zijn. Het verlagen van het aantal geproduceerde eenheden resulteert direct in minder uitgaven aan materialen en apparatuur. Dit vermindert het financiële risico. Het is gunstig voor startende en kleine bedrijven. 

Beperkingen van de productie van kleine batches 

Productie in kleine batches heeft de volgende nadelen:  

Er zijn echter nadelen. Een nadeel is dat de kosten per eenheid hoger zijn dan bij andere productiemethoden. De vaste kosten worden over een kleiner aantal eenheden verdeeld. Dit maakt elke eenheid duurder. Het wordt moeilijker om grote fabrikanten uit te dagen. De andere uitdaging is dat de productietijd langer is dan de tijd om de aluminium deur te produceren. Dit betekent dat het produceren van minder eenheden tijdrovend kan zijn. Dit kan de toegang van het bedrijf tot de markt en het vermogen om orders op tijd te leveren belemmeren.  

Productie van grote volumes

Massaproductie of grootschalige productie betekent de productie van veel producten. Het is geschikt voor organisaties met een constante stroom klanten. Meestal verwijst het naar het creëren van een grote hoeveelheid, of het nu gaat om duizenden of miljoenen items. Deze methode helpt de continue beschikbaarheid van de producten op de markt te behouden. 

Voordelen van grootschalige productie:  

Dit zijn de voordelen van productie in grote volumes: 

Massaproductie is relatief goedkoper dan andere vormen van productie. Er zijn lagere kosten per eenheid. Deze kosten worden over meerdere eenheden verdeeld. Dit maakt het mogelijk om aantrekkelijke prijzen aan te bieden aan de klanten. Snelheid en consistentie zijn ook enkele van de voordelen. Er worden schaalvoordelen bereikt. De doorlooptijden zijn korter en de kwaliteit van het product wordt op geen enkel moment aangetast. Dit maakt het voor bedrijven mogelijk om snel en in de kortst mogelijke tijd aan de grote vraag te voldoen. 

Nadelen van CNC-bewerking met grote volumes

Er zijn ook nadelen. Eén daarvan is de beperkte flexibiliteit. Nadat een productielijn is opgezet, wordt het moeilijk en duur om deze aan te passen. Dit belemmert de flexibiliteit van het bedrijf bij het reageren op markttrends of de behoeften van klanten. Het andere nadeel van dit systeem is dat het aanvankelijk veel geld kost om het op te zetten. De productie van grote volumes brengt veel investeringen in machines en faciliteiten met zich mee. Dit is een uitdaging waarmee kleine bedrijven en start-ups worden geconfronteerd. Het wordt moeilijk om nieuwe producten te testen voordat de productie op volledige schaal is voltooid. Als u nog steeds niet heeft besloten uit welke u moet kiezen, kunt u meer informatie vinden in onze uitgebreide gids, Waarom CNC-bewerking in kleine series een voordeel is voor uw bedrijf?)

CNC-bewerkingstoepassingen en -mogelijkheden

Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van CNC-bewerking in verschillende sectoren;

Aerospace:

CNC-bewerking is een cruciaal proces in de lucht- en ruimtevaartproductie omdat het wordt toegepast bij de fabricage van onderdelen die cruciaal zijn voor de veiligheid en prestaties van een vliegtuig. Het wordt gebruikt om ingewikkelde vormen te vervaardigen, zoals turbinebladen en structurele componenten van vliegtuigen, met precisie-CNC-bewerkingstoleranties van wel ±0. 005 mm Dit zijn minimale spelingen, waardoor de onderdelen zeer goed passen en ook onder ongunstige omstandigheden goed functioneren. 

CNC-technologie is van cruciaal belang, vooral in industrieën waar de exacte geometrie van onderdelen essentieel is en waarover niet kan worden onderhandeld. Het maakt de herhaalbaarheid van het creëren van complexe vormen en uiterst nauwkeurige onderdelen mogelijk, wat essentieel is voor de duurzaamheid van lucht- en ruimtevaartonderdelen. Van de motoren tot de sterkte van de cascoconstructies: CNC-bewerking is een kernproces in de lucht- en ruimtevaartproductie en daarom een ​​belangrijke factor in de vooruitgang van luchtvaarttechnologie en veiligheid. 

Automotive:

In de auto-industrie is CNC-bewerking cruciaal omdat het precisie biedt bij de productie van auto's, vooral bij de productie van de motorcilinder en het transmissiesysteem. De technologie biedt een tolerantieband met hoge nauwkeurigheid, die doorgaans rond de ±0 ligt. 01 mm tot ±0. 05 mm, wat zeer cruciaal is voor de prestaties en duurzaamheid van onderdelen die in auto's worden gebruikt. Het handhaven van deze toleranties elimineert montageproblemen en verbetert de kwaliteit van de voertuigen. CNC-bewerkingen zijn van cruciaal belang in industrieën waar aan specifieke normen moet worden voldaan en nauwkeurigheid van cruciaal belang is. Het is nuttig bij de economische productie van complexe vormen in de auto-industrie, waardoor de efficiëntie en duurzaamheid van auto's wordt verbeterd. Van krachtige motoren tot betrouwbare aandrijflijnen: productieprocessen in de auto-industrie profiteren nog steeds van CNC-bewerking. 

Medische apparaten:

CNC-bewerking is essentieel bij de productie van nauwkeurige medische apparaten en instrumenten, omdat precisie de veiligheid van patiënten en de efficiëntie van de behandeling bepaalt. Het is vooral geschikt voor de productie van chirurgische instrumenten en individuele orthopedische implantaten met een nauwkeurigheid van ±0. 0 mm, wat zorgt voor de juiste pasvorm en prestaties in medische toepassingen. In ingewikkelde vormen van medische apparaten wordt CNC-technologie toegepast om aan de eisen van de medische industrie te voldoen. Het helpt ook bij het verbeteren van de levenskwaliteit door gebruik te maken van technologie in het gezondheidszorgsysteem en nieuwe medische innovaties. 

Elektronica: 

Behuizingscomponent

CNC-bewerking produceert behuizingen, connectoren en koellichamen met minimale toleranties, die meestal in het bereik van ±0.03 mm tot ±0.1 mm liggen. Het is mogelijk op te merken dat zulke kleine afmetingen vereist zijn voor het handhaven van de kwaliteit en betrouwbaarheid van verschillende soorten elektronische apparaten in verschillende toepassingsgebieden. CNC-technologie wordt gebruikt om fijnere details te krijgen die essentieel zijn in elektronische apparaten en hun werking. In de consumentenelektronica en industriële toepassingen kan de rol van CNC-bewerkingen niet worden onderschat bij de ontwikkeling van technologieën en de betrouwbaarheid van elektronica op de markt. 

eindnoten

Met de hierboven gemarkeerde informatie beschikt u nu over voldoende kennis over CNC-bewerkingen. Hoewel CNC-bewerking een oud proces is, blijft het zich als sector voortdurend ontwikkelen. Of u nu bezig bent met het zoeken naar machines voor een aankomend productieproces of tijdens het vergelijken van de verschillende soorten CNC-technologieën, deze kennis zal u helpen de juiste beslissing te nemen voor uw productiebehoeften. Als je topkwaliteit wilt bewerkingsdiensten, kunt u zich bij ons platform aansluiten. Wij zijn een ISO-gecertificeerde dienstverlener in China. Of u nu onderdelen nodig hebt van kleine tot grote volumes, onze faculteit helpt u van begin tot eind. Upload uw CAD-bestanden of neem vandaag nog contact met ons op voor een directe CNC-offerte

Lees verder:

Robotica machinaal bewerken: precisie en snelheid

Zinkbewerking: legeringen, processen en toepassingen