Alles wat u moet weten over grote CNC-bewerkingen

Grote CNC-bewerking

Bewerken van grote onderdelen of componenten vormen een uitdaging voor traditionele technieken. Deze componenten vereisen een grote omvang, gewicht en complexiteit die de capaciteit van conventionele machines te boven gaat. 

Dit probleem wordt echter opgelost door het gebruik van grote CNC-bewerkingDeze machines kunnen zeer grote onderdelen nauwkeurig produceren. De mijnbouw, landbouw, bouw, olie- en gasindustrie vertrouwen op deze grote machines voor zware en precisie-eisende componenten.

Grote CNC-bewerkingsmachines kunnen onderdelen bewerken die tot wel 30-50 ton en hebben extra grote diameters. Ingenieurs kunnen ook proefdraaien en proeven doen met de rapid prototyping proces om later materiaalverspilling en productiekosten te verminderen.

Grootschalige bewerkingen mogen niet verkeerd worden begrepen op basis van alleen het formaatbereik. U moet de nadruk leggen op de daadwerkelijk betrokken onderdelen, hoe complex het ontwerp is, hoe de machine zal worden opgesteld en de tolerantie-eisen.

In deze gids leggen we alles uit over grootschalige CNC-bewerkingen, de toepassingen ervan, ontwerpoverwegingen en hoe u de efficiënte bewerking van grote onderdelen kunt plannen.

Wat is grote CNC-bewerking?

Grote CNC-machine

Groot precisiebewerking Hiermee kunt u grotere componenten maken en nauwe toleranties bereiken. Deze machines kunnen enkele centimeters tot enkele meters verwerken. De lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, de bouw en zware machines gebruiken deze machines om onderdelen te maken die met conventionele technieken niet geproduceerd konden worden.

Het proces is subtractief, waarbij materiaal computergestuurd uit het blok wordt gesneden. Grote stukken vereisen een nauwkeurige planning voor elke snede, evenals kleinschalige CNC-bewerkingen. Het gebruikte gereedschap, de machine-instelling en de behandeling van het werkstuk zijn essentieel om fouten te voorkomen die kostbaar kunnen zijn qua materiaal en tijd.

Grote CNC-machines maken de productie van complexe vormen en complexe onderdelen tot gigantische afmetingen mogelijk. Pre-simulatie: pre-productiesimulaties helpen bij het detecteren van mogelijke problemen, het bepalen van snijpaden en het verminderen van afval. Met een correcte instelling kunt u nauwe toleranties en hoogwaardige afwerkingen bereiken, zodat elk onderdeel optimaal kan functioneren. (Zie ook: additive manufacturing)

Specificaties van CNC-machines voor grote componenten

Groot CNC-bewerkt onderdeel

Voor de bewerking van grote componenten worden grote, gespecialiseerde machines gebruikt die grote onderdelen verwerken. Deze machines beschikken over unieke mogelijkheden op basis van de grootte, vorm en het materiaal. Horizontale en verticale bewerkingscentra, CNC-draaibanken en portaalfreesmachines worden gebruikt voor draai-, frees-, boor- en kotterbewerkingen.

Een goede machinekeuze is absoluut noodzakelijk. Over het algemeen kunnen lange, zware werkstukken en bewerkingen met een hoog koppel worden uitgevoerd met:

• Horizontale bewerkingscentra (HMC's)

Voor het frezen en afwerken van oppervlaktedetails is de beste keuze:

• Verticale bewerkingscentra (VMC's)

Wanneer u cilindrische componenten nodig heeft, moeten draaien, draadsnijden en contouren worden uitgevoerd. 

• CNC-draaibank is een optimale keuze

Voor de grootste werkomhulde onderdelen die aanvullende bewerkingen ondergaan, zoals lassen, verhitten en monteren.

• Ganty-molens zijn ideaal.

Door een zorgvuldige selectie van de machine, gereedschapsinstelling en grondige planning zijn kwaliteitsresultaten en herhaalprestaties bij de productie van grote componenten gegarandeerd. (Lees meer over Freesmachine versus. Draaibank)

De onderstaande tabel vat de belangrijkste specificaties en mogelijkheden samen van typische machines voor grote onderdelen die in de industrie worden gebruikt:

Het grote CNC-bewerkingsproces

Het bewerken van grote onderdelen vereist een goed georganiseerde procedure. Verschillende kritische stappen worden genomen om de nauwkeurigheid en effectiviteit te valideren. Deze stappen ondersteunen de engineers en operators bij het werken met grootschalige bewerkingen. Hieronder vindt u een overzicht van elke stap.

CAD bij probleemoplossing

Het eerste proces is het opstellen van een compleet onderdeelmodel met behulp van CAD-software. Dit model kan 3D of 2D zijn, afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel. Het ontwerp benadrukt de noodzakelijke maatregelen.

• Discussies
• Toleranties
• Referentielijnen 

Een ontworpen CAD-model stuurt de operator aan en zorgt ervoor dat het onderdeel nauwkeurig bewerkt kan worden.

CAD-ontwerpen naar CNC-compatibele codeconversie

De CNC-machines kunnen CAD-bestanden niet rechtstreeks lezen. Deze bestanden worden omgezet in CAM-software (Computer-Aided Manufacturing) om gereedschapspaden en G-code te genereren voor instructies over welke snijvolgordes moeten worden doorlopen en welke machinebewegingen moeten worden uitgevoerd. Ook worden parameters zoals de voedingssnelheid en het aantal spindelrotaties vastgelegd. 

Gereedschap en werkstukvoorbereiding

Zodra de code klaar is, is de volgende stap het kiezen van het juiste materiaal en de juiste machine. Dit omvat het bepalen van de juiste CNC-machine en gereedschappen en het instellen van de bewerkingen met betrekking tot de onderdeelvereisten. De machinekeuze varieert afhankelijk van de 

• Grootte
• Onderdeel/componentcomplexiteit
• Materiële kenmerken

Een correcte positionering van het werkstuk en de juiste klemming zijn essentieel om bewerkingsfouten te voorkomen.

Geautomatiseerde onderdeelgeneratie

De laatste stap is het starten van het bewerkingsproces. Ingenieurs beoordelen alles en zorgen ervoor dat alle gereedschappen correct zijn geïnstalleerd en het werkstuk stevig vastgeklemd zit. Zodra alles op zijn plaats zit, wordt het programma op de machine uitgevoerd. De machine vormt het onderdeel volgens het CAD-ontwerp en het eindproduct behoudt een hoge nauwkeurigheid en wordt in deze fase afgewerkt.

Nuttige tips voor het bewerken van grote onderdelen

Het bewerken van overmaatse componenten moet goed worden gepland en er moet rekening worden gehouden met details. Deze onderdelen brengen vaak uitdagingen met zich mee die niet voorkomen bij een onderdeel van standaardformaat. Hoe eerder deze problemen worden verholpen, hoe minder tijdverspilling, hoe minder fouten en hoe beter het verwachte resultaat.

Planning van meerdere opstellingen

Grote onderdelen vereisen vaak meerdere bewerkingsinstellingen. De verschillende instellingen bieden toegang tot verschillende delen van het onderdeel en maken het mogelijk om specifieke kenmerken te produceren. Het is essentieel om bij elke instelling een uniforme uitlijning te handhaven, zodat de kenmerken van de verschillende fasen naar behoren passen. Een gebrek aan een goede uitlijning kan leiden tot onnauwkeurigheden, materiaalverspilling en extra inspanning.

Grootte en gewicht beheersen

Het gewicht en de afmetingen van een onderdeel kunnen de beschikbare bewerkingsmogelijkheden beperken. Het onderdeel moet in stukken worden gesneden wanneer het te groot is om in de machinebehuizingen te passen. De gewichtslimieten, zoals de benodigde bevestiging om het onderdeel op zijn plaats te houden, kunnen van invloed zijn. Het is ook mogelijk dat hoge of zware onderdelen niet veilig onder de machine passen, waardoor het ontwerp mogelijk niet praktisch is.

Beschikbaarheid van gereedschap

Een gebrek aan gespecialiseerd gereedschap is meestal kenmerkend voor de bewerking van grote onderdelen. De meeste machines en standaardgereedschappen zijn geschikter voor kleinere onderdelen. Zelfs bij grote CNC-machines zijn menselijke vaardigheden vereist bij sommige bewerkingen. Dit kan de productie vertragen en de arbeidskosten verhogen.

Nauwkeurigheid behouden

Het bereiken van hoge precisie brengt uitdagingen met zich mee bij het bewerken van grote onderdelen en opstellingen met meerdere opstellingen. Operators moeten thermische uitzetting compenseren en de snijparameters nauwlettend in de gaten houden om kwaliteit in het gehele onderdeel te garanderen.

Overwegingen tijdens de ontwerpfase

Grote onderdelen kunnen eenvoudig worden bewerkt en geassembleerd tot kleinere onderdelen. Modulaire secties kunnen in diverse afmetingen en gewichtsbeperkingen worden geproduceerd, mits de klant dit toestaat. Het is ook essentieel om het juiste type machine te kiezen. Bepaalde draaibewerkingen werden traditioneel uitgevoerd op een 4-assige freesmachine, wat nieuwe mogelijkheden en gemakkelijkere toegang tot complexe vormen bood.

Geavanceerde CAD-software helpt bij het plannen van de beste machine en opstelling voor elke klus. Het maakt het proces efficiënt, minimaliseert fouten en produceert een hoogwaardig onderdeel.

Toepassingen van grote CNC-bewerkingen

Voordelen van grote CNC-bewerkingen

Grote CNC-bewerkingsbedrijven die afhankelijk zijn van zware en uiterst precieze onderdelen. Het bedrijf bedient bijvoorbeeld de automobiel-, lucht- en ruimtevaart-, energie- en elektronica-industrie.

Automobielsector

CNC-gefreesde metalen ring met flens

CNC-bewerking van grote onderdelen is van toepassing op auto-onderdelen zoals motoren, assen, cilinderkoppen en versnellingsbakken. Het proces garandeert een uniforme kwaliteit en voldoet aan vrijwel gesloten toleranties in alle onderdelen.

LUCHT- EN RUIMTEVAART

De ruimtevaart onderdelen Vereisen hoge precisie voor optimale prestaties en vliegveiligheid. Grote CNC-machines produceren onderdelen voor de romp, vleugelliggers en landingsgestellen. Ze bevorderen ook de productie van vervangende componenten en upgrades.

Energieopwekking en energie

Gasturbinerotor in de werkplaats

In turbines, motoren en onderdelen van energieopwekkende machines zorgen CNC-machines ervoor dat onderdelen stijf zijn om operationele belastingen te weerstaan ​​zonder maatafwijkingen.

Mijnbouw

De mijnbouwmachines zijn sterk afhankelijk van sterke, robuuste onderdelen. Grote CNC-machines produceren tandheugels, hefbomen en tandwielkasten. Deze componenten moeten bestand zijn tegen continu gebruik en zware omstandigheden.

OLIE EN GAS

Olie- en gasapparatuur staat meestal onder hoge druk. Grote CNC-machines produceren boorplatformonderdelen, frackingpompen en drijfstangen. 

Soorten CNC-machines voor het bewerken van grote onderdelen

Het bewerken van grote onderdelen vereist machines die stevig, nauwkeurig en stabiel zijn gebouwd. Verschillende typen CNC-machines bieden bepaalde voordelen, afhankelijk van de grootte, vorm en het materiaal van het onderdeel. De keuze van de juiste machine is bepalend voor nauwkeurigheid, efficiëntie en veiligheid.

Horizontale bewerkingscentra

Illustratie van een horizontaal bewerkingscentrum

De zware onderdelen van turbinebehuizingen en frameconstructies kunnen worden bewerkt op hun grote bedden, die doorgaans meer dan 15 vierkante meter groot zijn. Hun spindels met hoog koppel en meerassige aandrijving maken ze uitermate geschikt voor het frezen, boren en kotteren van complexere geometrieën.

De machines zijn populair in de lucht- en ruimtevaart en industriële toepassingen vanwege hun nauwkeurigheid en de mogelijkheid om grote en complexe stukken te verwerken. Ze zijn ontworpen om stabiel te blijven, zelfs bij grote snijkrachten.

Grote onderdelen verticale bewerkingscentra

Verticaal bewerkingscentrum

De verticale bewerkingscentra zijn verticaal geplaatst en bewegen multiaxiaal. Ze zijn perfect voor het frezen, boren en afwerken van onderdelen met complexe vormen. De bedoppervlakken zijn tot zes vierkante meter groot en de combinatie met sneldraaiende spindels zorgt voor een hoogwaardige oppervlakteafwerking.

Deze worden veelvuldig toegepast in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie. Ze hanteren nauwe toleranties, zelfs op grote onderdelen, en kunnen werken op onderdelen die complexe geometrieën vereisen zonder de nauwkeurigheid te verminderen.

CNC draaibanken

CNC-draaibankklauw

CNC-draaibanken draaien het werkstuk en een snijgereedschap verwijdert een deel van het materiaal. Grote draaibanken beschikken tegenwoordig over meerassige en aangedreven gereedschapsfuncties en kunnen onderdelen van vele meters lang of breed snijden.

Ze zijn het meest geschikt voor cilindrische objecten, bijvoorbeeld: assen, rollen en pennen in transport, olie- en gasindustrie en zware mechanismen. Grote CNC-draaibanken kunnen materialen zoals gietijzer en roestvrij staal bewerken, die uitzetten bij verhitting. Ze ondersteunen ook draad-, vlak- en afwerkingsoppervlakken.

Portaalmolens

Portaal molen

Portaalfreesmachines bieden een stijve constructie die grote en zware onderdelen ondersteunt met behulp van een portaalconstructie. Het bedoppervlak is maximaal 20 vierkante meter, waardoor het mogelijk is om onderdelen van meerdere tonnen te bewerken.

De machines, zoals onderdelen voor mijnbouwmachines en grote industriële machines, worden gebruikt voor zwaar freeswerk en fabricage. Hun lange slag en meerassige eigenschappen zorgen voor nauwkeurigheid bij grote werkstukken en stijfheid bij het snijden.

Bewerkingsmaterialen Gebruikt bij grote CNC-bewerkingen

Grote CNC-bewerkingen kunnen met veel verschillende materialen werken. De keuze hangt af van de sterkte-eisen, het gewicht en de omgeving waarin het onderdeel wordt gebruikt. Het gebruik van het juiste materiaal zorgt ervoor dat het onderdeel betrouwbaar presteert.

De CNC-bewerkingsmogelijkheden van Prolean voor grote onderdelen

Prolean Tech gebruikt CNC-machines om grote onderdelen nauwkeurig en efficiënt te produceren. Grote onderdelen met veeleisende toleranties en hoogwaardige afwerkingen kunnen worden bewerkt met onze horizontale en verticale freesmachines, draaibanken en meerassige machines.

We bieden ook aanvullende diensten aan zoals assemblage, warmtebehandeling, lassen, harden en bewerken. Dit betekent dat u alle diensten onder één dak krijgt, wat vertragingen vermindert en uw projectprocessen vereenvoudigt.

Neem contact op met Prolean als u hulp nodig heeft CNC-bewerkingsdiensten Voor grote onderdelen/componenten. Ons team staat altijd klaar om nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en tijdige leveringen te leveren. Wij garanderen u componenten van standaardkwaliteit die voldoen aan uw ontwerpspecificaties en presteren zoals bedoeld.