Complexe CNC-bewerking: alles wat u moet weten

De huidige maakindustrie is sterk afhankelijk van precisie en automatisering. Een van de krachtigste tools die dit mogelijk maken, is complex. CNC-bewerking.

Het proces omvat computergestuurde snijgereedschappen die CNC G-code om metaal, plastic of keramiek tot exacte onderdelen te vormen. Of u nu eenvoudige vormen of zeer gedetailleerde ontwerpen maakt, CNC-precisiebewerking kan het allemaal.

CNC-bewerking op maat maakt het mogelijk om complexe onderdelen met nauwe toleranties te produceren. Bedrijven die CNC-bewerking nodig hebben voor hoogwaardige en nauwkeurige onderdelen, zijn onder andere de lucht- en ruimtevaart, de medische sector en de automobielindustrie.

In dit artikel leggen we u uit hoe complexe precisiebewerking wordt toegepast op ingewikkelde ontwerponderdelen. Daarnaast leggen we de belangrijkste principes achter deze krachtige technologie uit.

Laten we beginnen!

Waarom CNC-bewerking gebruiken voor complexe onderdelen?

CNC-bewerkingsprogrammering

Complexe CNC-bewerking is de beste keuze voor het maken van precieze, kleine onderdelen. Deze onderdelen bestaan ​​vaak uit gebogen delen, krappe ruimtes en meerdere verbonden oppervlakken. De cruciale stap is het kiezen van de beste CNC-machine.

Er zijn apparaten die zijn ontworpen voor zowel eenvoudige als complexe taken. Eenvoudige vormen maken machines mogelijk met 3-assig werken. CNC-bewerking van complexe onderdelen kan vaak alleen worden gemaakt met behulp van 5-assige machines of frees-draaicentraDe keuze van uw machine moet gebaseerd zijn op de grootte, vorm, toegestane tolerantie en het materiaaltype van elk onderdeel.

Waar mogelijk houden ingenieurs die aan het ontwerp werken onderdelen zo eenvoudig mogelijk. Eenvoudigere structuren resulteren in een betere productie, lagere kosten en extra efficiëntie. Als een werkstuk echter complex moet zijn, kan geavanceerde CNC-bewerking uitstekende resultaten garanderen.

3-assige CNC-bewerking: deze zijn optimaal voor eenvoudige onderdelen

CNC-bewerking van vliegtuigonderdelen

3-assige bewerking is de gebruikelijke CNC-praktijk. Er zijn twee hoofdprocessen: CNC frezen en CNC draaienDe beweging van de machine in de X-, Y- en Z-richting is mogelijk, ongeacht de methode, maar het onderdeel verlaat de basis nooit tijdens deze sneden.

3-assige bewerking is betrouwbaar en het voordeligst. Het is geschikt voor het maken van complexe precisie bewerkte onderdelen functies zoals hoeken en gaten. Het opzetten ervan is eenvoudig en het uitvoeren ervan is niet ingewikkeld.

Tegelijkertijd kunnen 3-assige machines bepaalde complexe vormen niet creëren. Het materiaal moet worden verplaatst om bepaalde onderdelen te bereiken of nauwkeurige geometrieën te maken. Dat is de rol van geavanceerdere machines.

5-assige CNC-bewerking: het beste voor complexe onderdelen

5-assige CNC-bewerking is dé optie voor het maken van onderdelen die niet recht of plat zijn. Het onderdeel wordt, naast de gebruikelijke, om twee extra assen gedraaid. X, Y en Z.

Deze techniek elimineert de noodzaak om het onderdeel te stoppen en te resetten, omdat de machine alle onderdelen in één keer kan bereiken. Machines verkorten de tijd en verhogen de nauwkeurigheid bij het maken van onderdelen met veel details.

Bij een 5-assig bewerkingsproces roteert het snijgereedschap of de tafel langs twee extra assen, waardoor meerdere vlakken van het onderdeel in één bewerking toegankelijk zijn. Hierdoor ontstaan ​​minder ruwe plekken en nauwere passingen, wat essentieel is in zowel de lucht- en ruimtevaart als de medische sector. Deze mogelijkheid maakt 5-assige bewerking ook geschikt voor contourbewerkingwaarbij complexe gebogen profielen en vrije-vormoppervlakken nauwkeurige meerassige gereedschapspaden vereisen.

Het nadeel? De apparatuur is duur en vereist een professional om het goed te bedienen. Ze zijn echter uniek nauwkeurig bij uitdagende CNC-bewerkingswerkzaamheden.

Draai-freesmachines

Freesmachine

Draai-freesmachines zijn ontworpen voor het frezen en draaien van onderdelen met slechts één machine. Het onderdeel roteert om te draaien en beweegt vervolgens naar een vaste positie voor het frezen.

Dergelijke hybride gereedschappen zijn ideaal voor complexe CNC-bewerkingen, vooral wanneer het onderdeel meerdere keren bewerkt moet worden. Dankzij één set-up klaren ze het werk met minder handelingen, behalen ze meer snelheid en zorgen ze voor nauwe toleranties.

Ondanks hun hoge mate van geavanceerdheid, maken draai-freesmachines het voor bedrijven mogelijk om complexe onderdelen sneller en goedkoper te vervaardigen.

Gerelateerd aan: 3-assige versus 5-assige CNC-machines

Waar u op moet letten bij complexe CNC-bewerking

Bij complexe CNC-bewerkingen telt alles. Hoeveel tijd u hebt en wat uw budget is, wordt bepaald door een zorgvuldige planning. Zorg ervoor dat u de functies, gereedschappen en instelmogelijkheden goed bestudeert, en hoe nauwkeurig het onderdeel moet zijn.

Afmetingen en onderdeelgrootte

Hulpmiddelen voor het tekenen van onderdeelafmetingen

Grotere onderdelen zijn niet altijd even ingewikkeld. Het is vaak eenvoudiger om een ​​groot, plat stuk te snijden dan een klein stuk met veel scherpe of diepe randen. 

Wanneer bewerkingen complex zijn, zijn nauwlettend gecontroleerde processen vereist bij de productie van complexe, kleine onderdelen. Elke meting moet op elk punt tijdens het proces stabiel zijn. Hierdoor is de kans op fouten door hoge snijsnelheden of hitte kleiner.

Keuzes voor snijgereedschappen

Uw gereedschapstype wordt bepaald door hoe groot en diep uw onderdelen zijn. Grote gereedschappen snijden veel materiaal tegelijk af. Ze passen niet in krappe hoeken. De lengte van uw gereedschap moet passen bij het toerental, de spindelhoek en de kop. 

Bij complexe klussen helpen kortere gereedschappen trillingen te verminderen en zorgen ze voor schoner werk. Ze helpen ook bij het creëren van vloeiendere gebogen oppervlakken en nauwkeurige randafwerkingen, wat belangrijk is voor filet bewerking Om afgeronde randen te creëren en spanningsconcentratie te verminderen.

Lees verder:
Filet versus afschuining
Afschuining versus afschuining

Totale verwerkingstijd

Hoe complexer uw onderdeel, hoe meer stappen u moet uitvoeren. Elke stap kost tijd en kan gereedschapswisselingen, opspaninstellingen en controle van de uitlijning of toleranties van het onderdeel met zich meebrengen. Voor onderdelen met hoekgaten en ondersnijdingen kunnen 5-assige bewegingen of frees-draaifuncties nodig zijn. Omdat deze machines aan alle kanten werken, verkorten ze de benodigde tijd per cyclus. Lees meer:Ondersnijdingsbewerking

Toleranties en nauwkeurigheid

Het bereiken van een hogere precisie is altijd moeilijker en brengt extra kosten met zich mee. Werk met scherpe gereedschappen en machines die hoge precisie bieden bij verschillende lagere snelheden. 

Toleranties bepalen de vereiste nauwe passing voor complexe onderdelen. Zelfs een kleine fout kan later voor problemen zorgen. Thermische omstandigheden, het soort metaal waarmee u werkt en de staat van uw snijgereedschap spelen ook een rol. Hoe hoger de benodigde tolerantie, hoe langer het duurt en hoe vaker u van gereedschap moet wisselen. Houd daarom rekening met het doel van het onderdeel bij het definiëren van toleranties.

Oppervlakteafwerkingen voor complexe CNC-bewerking

De oppervlakte behandeling betekent het toevoegen van finishing touches om een ​​product aantrekkelijk, duurzaam en functioneler te maken. Er is een scala aan afwerkingen beschikbaar in complexe CNC-bewerkingen, elk met een waardevolle toevoeging. De beste keuze voor een onderdeel wordt bepaald door het ontwerp en hoe het gebruikt zal worden.

Bead Stralen

Bead Blast afgewerkt onderdeel

Ervaren werkers gebruiken parelstralen als een handmatig proces. Complexe onderdelen krijgen hierdoor een gladde, matte en satijnen uitstraling. Deze afwerking verwijdert lijntjes en kleine gereedschapssporen van de bewerking. Het camoufleert ook kleine problemen en maakt oppervlakken consistenter. Onthoud dat het slechts een dun laagje materiaal verwijdert. Controleer daarom altijd de toleranties voordat u voor deze aanpak kiest.

Spiegelpolijsten

Spiegelpolijsten van autolampen

Gebruik spiegelpolijsten als u onderdelen wilt met een heldere, reflecterende coating. Met behulp van fijne poeders zorgt deze techniek ervoor dat uw auto er glad en glanzend uitziet. Bij complexe CNC-bewerkingen kunt u deze techniek gebruiken als u een gladde afwerking of een stijlvol resultaat wilt. Het maakt het oppervlak ook gladder en helpt u sneller te reinigen. Veel sectoren profiteren van de aantrekkelijke en waardevolle eigenschappen van spiegelpolijsten.

elektrolytisch polijsten

Elektrogepolijste onderdelen

Elektrolytisch polijsten polijst en reinigt een oppervlak met behulp van elektrische stroom. U dompelt uw complexe onderdeel onder in een bad met elektrolyt, waarna een elektrische stroom de bovenste laag verwijdert. Dit verbetert de corrosiebestendigheid en maakt interne oppervlakken glad die moeilijk bereikbaar zijn met mechanisch polijsten. Het is effectief op plekken waar andere gereedschappen niet bij kunnen. Omdat elektrolytisch polijsten de kans op bacteriën in onderdelen verkleint, wordt het veel gebruikt in de medische sector.

Anodiseren

Geanodiseerd product

Anodiseren geeft uw onderdelen een afscherming en een leuke kleur. Een elektrochemisch proces creëert een oxidelaag die een sterke weerstand tegen slijtage en corrosie biedt. Het is doorgaans een slechte geleider van elektriciteit. De coating voorkomt zowel slijtage als corrosie. Anodiseren vergroot de ontwerpmogelijkheden bij complexe CNC-bewerkingen. U kunt kiezen uit zwarte, rode of blauwe kleuren. Hardanodiseren wordt vaak gekozen vanwege de duurzaamheid en lange levensduur.

Hoe u een CNC-machine gebruikt voor complexe onderdelen

Lagers, bevestigingsmiddelen en tandwielbewerking

De eerste stap bij het maken van complexe onderdelen is een grondige planning en de keuze van de juiste CNC-machine. Volg de stappen die we hebben beschreven voor een soepel productieproces.

Stap 1: Ontwerp uw onderdeel

De eerste stap is het ontwerpen van een duidelijke weergave van uw onderdeel. Zorg ervoor dat uw tekening nauwkeurig en compleet is door standaard CNC-ontwerpmethoden te gebruiken. Dit voorkomt problemen tijdens het bewerken.

Stap 2: Exporteer uw CAD-bestanden

Exporteer daarna uw ontwerp naar een geschikt CAD en CAM bestand. U kunt drie standaardformaten vinden: STEP, IGS en PARASOLID. De bestanden bevatten de geometrische informatie. STL-bestanden worden veel gebruikt bij 3D-printen vanwege hun eenvoud, maar bevatten geen eenheden of gedetailleerde gegevens. OBJ-bestanden kunnen texturen en kleuren bevatten, maar geven de geometrie mogelijk niet altijd met dezelfde precisie weer als STEP- of IGS-bestanden. 

Stap 3: Stuur uw tekening als PDF

Hoewel het niet verplicht is, is het delen van uw technische tekening als PDF nuttig. Dit is des te belangrijker als uw onderdeel strakke pasvormen, kleine maten of schroefgatenAls u belangrijke informatie in het PDF-bestand markeert, weet de persoon die de machine bedient beter wat uw wensen zijn.

Stap 4: Vraag een gratis offerte aan

Nadat al uw bestanden zijn voorbereid, stuurt u ze door naar het complexe bewerkingsbedrijf

ter beoordeling. Het team beoordeelt elk bestand dat u hen aanlevert. Bij Prolean omvatten onze diensten diverse CNC-bewerkingstaken voor niet-eenvoudige onderdelen. U ontvangt een offerte met de levertijden en de prijs van uw project.

Conclusie

Om samen te vatten, de gemeenschappelijke CNC-bewerkingstechniekTechnieken zoals frezen, draaien en frezen zijn de beste manier om complexe onderdelen met precisie te maken. Het kiezen van een voorbeeldige CNC-bewerkingsservice en een nauwkeurige tekening is essentieel voor het verkrijgen van een goed resultaat.

Het juiste CNC-proces kan een uitstekende afwerking opleveren, ongeacht hoe complex uw onderdeel is. Het hangt allemaal af van de keuze van de juiste CNC-machine voor uw behoeften.

Bij Prolean Tech beschikken onze ervaren engineers over de vaardigheden en kennis om uw complexe CNC-bewerkingsprojecten uit te voeren. Heeft u vragen over onze diensten? contact!

FAQ's

V1. Welk materiaal is het meest stijf voor CNC?

Wolfraam is een van de moeilijkste materialen om te bewerken. Het is dicht en bros, wat het lastig maakt voor gereedschappen en het proces vertraagt. Het bewerken van wolfraam vereist speciaal gereedschap, lage snelheden en zorgvuldige behandeling. Andere harde materialen zijn onder andere inconel, gehard staal en titanium.

Vraag 2. Hoe berekent u de kosten van CNC-bewerking?

U telt machinetijd, materiaal, arbeid en afwerking bij elkaar op om de kosten van CNC-bewerking te berekenen. Begin met het uurtarief van de machine en vermenigvuldig dit met de tijd die nodig is om uw onderdeel te maken. Tel daar vervolgens de materiaalkosten, de tijd van de operator en eventuele oppervlaktebehandelingen bij op. Het totaal geeft u een ruwe schatting van de kosten per onderdeel.

Vraag 3. Hoeveel kost 5-assige CNC-bewerking per uur?

5-assige CNC-bewerking kost doorgaans tussen de $ 75 en $ 200 per uur. De prijs is afhankelijk van de kwaliteit van de machine, de complexiteit van het onderdeel en de vaardigheid van de operator. Precisie- of lucht- en ruimtevaartonderdelen kunnen duurder zijn. Voor eenvoudigere klussen kan het tarief aan de lage kant zijn.

Vraag 4. Wat zijn de vijf meest voorkomende soorten CNC-machines?

De vijf meest voorkomende CNC-machines zijn:

• CNC-freesmachines voor snijden en vormen
• CNC-draaibanken voor het draaien van ronde onderdelen
• CNC-freesmachines voor zachte materialen zoals hout en kunststof
• CNC-plasmasnijders voor metalen platen
• CNC-vonkmachines voor nauwkeurig werk op harde metalen

Elk type wordt gebruikt voor verschillende soorten onderdelen en materialen.

V5. Wat is de meestgebruikte CNC-programmeertaal?

G-code is de meest gebruikte CNC-taal. Het vertelt de machine hoe deze moet bewegen, snijden en gereedschappen moet wisselen. Bijna alle CNC-machines gebruiken G-code en de meeste CAD/CAM-software kan deze automatisch genereren op basis van onderdeelontwerpen.