Een kort overzicht van CNC verspanen

CNC, ook wel Computer Numerical Control Machining genoemd, is een veelgebruikt voorgeprogrammeerd productieproces dat fabrieksapparatuur instrueert over de technieken en methoden. Dit type bewerking heeft de voorkeur voor meerdere complexe procedures, variërend van CNC slijpen en CNC frezen. In feite is 3-dimensionaal snijden moeiteloos met CNC verspanen.

Het beste van alles is dat CNC processen werken in tegenstelling tot handmatige bewerkingen waarbij menselijke middelen nodig zijn om commando's te sturen via wielen, hendels en knoppen. Voor een gewoon persoon lijkt deze computergestuurde bewerking misschien normale apparatuur, maar het zijn de softwareconsoles en programma's die de machine geschikt maken voor CNC-doeleinden.

Wat is CNC verspanen?

Een CNC systeem werkt op basis van binaire commando's en grafische instructies die worden gedelegeerd naar de overeenkomstige machines en gereedschappen. Net als robots werkt dit systeem efficiënt aan multidimensionale taken en produceert het nauwkeurige en functionele producten.

Ondanks fouten in multidimensionale taken blijft het numerieke systeem vaak foutloos voor de codegenerator - alle eer gaat naar de plaatsing van het regelsysteem.

De numerieke besturingsmachines gebruiken ponskaarten om instructies te krijgen, terwijl CNC-machines kleine toetsenborden nodig hebben om informatie in te voeren. De gegevens worden opgeslagen op de geheugenkaart terwijl de codes worden ingevoerd of bewerkt door CNC-programmeurs. Fabrikanten moeten ervoor zorgen dat er een uitgebreide rekencapaciteit is en CNC-programmeurs toegang hebben tot alle gegevens om wijzigingen aan te brengen volgens de vereisten. (Lynch, 2022)

Historische achtergrond van CNC verspanen

De uitvinding van CNC machines is diep geworteld in het idee van NC (numerieke besturing) machines. In 1949 ontwierp John T. Parsons een NC-machine die werd gebruikt om direct op ponskaarten te werken voor betere bewegingen.

De NC-machine van Parsons vormde de basis voor een team onderzoekers dat in 1952 het concept van CNC-verspaning introduceerde. Onder leiding van J.F. Reintjes ontwierp dit team van MIT (Massachusetts Institute of Technology) het allereerste prototype van een CNC machine. Later werkten ze samen met Richard Kregg om de eerste commerciële CNC machine op de markt te brengen. Ze kregen de naam Cincinnati Milacron Hydrotel en werden de eerste fabrikant van Computer Numerical Control machines.

CNC machines zijn ontworpen met de bedoeling om complexe vormen en precieze en herhaalbare onderdelen te maken zonder enorme kosten. De fabrikanten hebben de vrijheid om elke complexe vorm te ontwikkelen die niet mogelijk is met traditioneel frezen. Het is zelfs mogelijk om niet-lineaire krommingen te bewerken met een nauwkeurigheid van meer dan 90%.

Soorten CNC machines

Sinds hun uitvinding in 1940 hebben computergestuurde machines een lange weg afgelegd. Door technologische vooruitgang werden analoge besturingen vervangen door digitale versies, wat leidde tot betere prestaties, efficiëntie en massaproductie.

Tegenwoordig zijn de meeste CNC's geautomatiseerd en hebben ze hun perfectie bewezen in meerdere elektronische bewerkingen, met name perforeren, lasersnijden en ultrasoon lassen. Fabrikanten hoeven alleen maar het juiste type CNC te kiezen op basis van hun productie-eisen.

Tips: Klik om te controleren "Ranglijst van CNC-machinemerken wereldwijd“.

CNC Frezen

Computergestuurde molens de mogelijkheid hebben om numerieke of lettergebaseerde commando's te lezen om op meerdere machines aan stukken te werken. De meest gebruikte taal is G-code, of misschien een uniek medium gecreëerd door het productieteam. Basis CNC frezen kunnen eenvoudig 3-dimensionale beelden lezen, d.w.z. X, Y en Z, maar als de productie vraagt om een multi-dimensionale machine, dan zijn er enkele geavanceerde frezen op de markt.

Draaibanken

Voor ronde producten kan geen enkele machine zo efficiënt werken als CNC-draaibanken met indexeerbare gereedschappen. Ze hebben bewezen capaciteiten in het werken met complexe ontwerpen waar hoge snelheid en precisie cruciaal zijn. Hun besturingssysteem is echter vergelijkbaar met dat van CNC frezen, waardoor fabrikanten gemakkelijk kunnen upgraden naar CNC draaibanken (vanuit CNC frezen) wanneer ze maar willen. In feite werken CNC-draaibanken ook op G-codes of unieke eigen commando's, maar dan op 2 assen, namelijk X en Z.

Plasmasnijders

Deze snijmachines zijn ideaal voor het werken met metalen materialen omdat hun plasmatoortsen genoeg energie en snelheid produceren om door de metalen te snijden. Plasmasnijders, die worden aangeduid als de combinatie van elektrische bogen en persluchtgas, worden belast met veel zware taken.

Elektrische ontladingsmachines of EDM

Elektrische ontladingsmachines staat ook bekend als vonkverspanen en stansen. Bij EDM worden elektrische vonken gebruikt om ruwe materialen in de gewenste vorm om te zetten. Wanneer twee elektroden tegen elkaar botsen en stroom opwekken, wordt het materiaal in de gewenste werkstukken gesneden. Fabrikanten kunnen de afstand tussen twee elektroden eenvoudig vergroten of verkleinen om het elektrische veld respectievelijk te versterken of te verzwakken.

Waterstraalsnijders

Net als EDM's en plasmasnijders zijn waterstraalsnijders ook verantwoordelijk voor het uitvoeren van moeilijk snijwerk, met name metaal en graniet. Het verschil zit hem in het snijmiddel - zoals de naam al zegt, gebruiken waterstraalsnijders water als snijmiddel, dat vervolgens gecombineerd wordt met zand of een andere abrasieve stof voor betere prestaties. Waterstraalsnijders zijn vooral belangrijk voor materialen die niet tegen hitte kunnen, zoals in de mijnbouw en de luchtvaartindustrie. Ze zijn nodig om materialen te snijden zodat hun intrinsieke eigenschappen niet veranderen.

Soorten CNC-bewerkingssystemen

CNC-verspaning werkt op basis van G-code taal, waarvan het belangrijkste doel is om de gedragscontrole van overeenkomstige machines te maximaliseren, zoals voedingssnelheid, coördinatie en snelheid.

In de praktijk is het vrij eenvoudig om de positie en snelheid van CNC-bewerkingsmachines via software voor te programmeren in herhalende cycli met zo min mogelijk menselijk toezicht. Fabrikanten hoeven alleen maar 2D of 3D CAD-diagrammen te ontwikkelen en deze om te zetten in computercodes om ze leesbaar te maken voor de CNC-systemen.

Dit type bewerking is vooral nuttig voor kunststof- en metaalproductie. Het gaat er alleen om de juiste CNC programmering te kiezen op basis van de volgende details:

Open of gesloten bewerkingssysteem

Het is heel belangrijk om de positie te regelen via open of gesloten lussystemen. Bij open lussen stromen de signalen in één richting, d.w.z. tussen de motor en de CNC-besturing, terwijl het bij gesloten lussen vrij eenvoudig is om feedback uit elke richting te ontvangen. Deze efficiëntie maakt het de fabrikanten en het bewerkingssysteem gemakkelijk om zoveel mogelijk fouten te minimaliseren, vooral in positionering en snelheid.

Hier is het vermeldenswaardig dat de bewerkingen worden uitgevoerd in twee assen, X en Y. De gereedschappen maken gebruik van servomotoren of stappenmotoren om de bewegingen na te bootsen zoals aangegeven in de G-code. Voor beperkte CNC machinebewegingen met minimale snelheid en kracht zijn open-loop systemen ideaal, terwijl gesloten-loop systemen goed werken voor industriële doeleinden. Gesloten systemen zorgen voor een hogere nauwkeurigheid, snelheid en consistentie om zware taken zoals metaalbewerking aan te kunnen.

Geautomatiseerde CNC-bewerking

Opkomende technologie heeft het mogelijk gemaakt om de productie te maximaliseren met behulp van voorgeprogrammeerde software. Fabrikanten hoeven tegenwoordig geen grote aantallen arbeidskrachten meer aan te nemen om bewerkingen uit te voeren. CNC-protocollen stellen fabrikanten in staat om geautomatiseerde productie te starten met behulp van CAD-ontwerpen. De afmetingen worden duidelijk vermeld op deze diagrammen, die worden ingevoerd met CAD of geavanceerde computerondersteunde ontwerpsoftware. De diagrammen worden vervolgens efficiënt omgezet in afgewerkte producten met behulp van CAM of computerondersteunde productiesoftware.

Soms is het voor de productie nodig om bewerkingsmachines zoals frezen of boren te gebruiken om te voorkomen dat de kwaliteit van de producten in het gedrang komt. Fabrikanten kunnen apparatuur met meerdere CNC-bewerkingsfuncties gebruiken of meerdere machines installeren samen met robothanden om de bewerkingen uit te voeren. Hiervoor is een apart programma nodig om robots aan te sturen om stukken van de ene naar de andere plaats te brengen.

Verschillende CNC-bewerkingsprocessen

Afhankelijk van de industriële eisen hebben CNC-fabrikanten meerdere processen ontdekt waarbij CNC-verspaning anders en efficiënt werkt. Laten we er een paar bekijken:

CNC Draaien

CNC-draaibanken worden gebruikt bij CNC-draaien om kunststoffen en metalen in de gewenste maten en vormen te gieten. Deze draaimachines hebben hun nut bewezen bij het produceren van robuuste CNC-draai-onderdelen die een hoge precisie beloven voor industrieën zoals medische apparatuur, auto's, elektronica, lucht- en ruimtevaart, enz.

Tips: Misschien ben je ook geïnteresseerd in "CNC Draaiservice“.

CNC Frezen

CNC frezen verwijst naar het proces van het snijden van een groot blok metaal of kunststof in kleine stukjes met verschillende geometrieën. Dit subtractieve proces werkt met 3-, 4- en 5-assige machines om onderdelen met een tolerantie van 0,01 mm te produceren. Fabrikanten hoeven maar 1 regel te onthouden: hoe meer assen, hoe beter de mogelijkheid om snijhoeken en complexe onderdelen te maken. Van prototyping tot producten op maat, ze moeten de juiste CNC freesmachine kiezen voor producten van hoge kwaliteit en hoge precisie.

Tips: Misschien ben je ook geïnteresseerd in "CNC-freesservice“.

Draadsnijden & EDM

Bij dit type CNC-snijproces worden molybdeen-, koper- of grafietdraden gebruikt om de gewenste scherpe hoeken en ondersnijdingen te verkrijgen en zelfs om afvalmateriaal uit de stukken te verwijderen. In feite worden EDM op grote schaal gebruikt voor het snel maken van gereedschappen en mallen. Ze zijn verder onderverdeeld in de volgende categorieën:

• Rough Cut (Eerste doorgang): De Rough Cut EDM staat bekend om zijn werk op ruwere oppervlakken om specifieke ontwerpen te realiseren en biedt een tolerantie van 0,002 (+/-). Met een nauwkeurigheid van 90% in de eerste doorgang is het tolerantieniveau ideaal om te voldoen aan de vereisten voor oppervlakteafwerking.
• Finishing Cut (tweede snede): Voor betere resultaten komt de nabewerking naar voren als een tweede stap met een tolerantie tot 0,0005 (+/-). De oppervlakteafwerking is naar verwachting ook 72 µin, waarvan het verschil met het blote oog niet te onderscheiden is.
• Granulaire details (derde pas): Deze methode is ideaal om de fijnste afwerkingen en delicate draadsnedes te maken voor gevoelige toepassingen zoals onderdelen voor de ruimtevaart en medische apparatuur. Dit 3-stappen proces helpt fabrikanten om de afwerking terug te brengen tot 35 µin om uitzonderlijke producten te maken.

CNC Slijpen

Om vlakke oppervlakken of ronde werkstukken te bewerken, is CNC slijpen de perfecte keuze gebleken. Bovendien is de tolerantie voor dergelijke producten 0,005 mm (+/-), gebaseerd op de productievraag.

Tips: Meer informatie over "CNC Slijpen“.

Zwitserse bewerking

Voor complexe of dunne onderdelen moeten fabrikanten kiezen voor Zwitserse bewerking vanwege de snijefficiëntie. Het proces kan gemakkelijk materiaal uit smalle ruimten snijden en in de buurt van de houder om vervorming te voorkomen.

Zwitserse machinale bewerking kan het hele proces van prototyping tot serieproductie voor plastic en metalen materialen aan. De zo ontwikkelde producten beloven de gewenste functionaliteit voor een langere periode.

CNC Frezen

CNC frezen werkt op zachte materialen zoals EVA, EPS-schuim en zelfs hout, samen met sommige metalen of kunststof onderdelen. De machines kunnen producten maken met nauwe toleranties en scherpe randen.

Multi-assen in CNC-verspaning

Industrialisatie heeft een enorme verandering teweeggebracht in de CNC bewerkingstechnieken, -methoden en -processen. De toepassing van meerassige CNC bewerkingen heeft het creëren van scherpe en complexe vormen met ingewikkelde kenmerken en een verbazingwekkende productieprecisie vereenvoudigd.

Dit moderne bewerkingssysteem, dat meerassig CNC bewerken wordt genoemd, stelt fabrikanten in staat om gecompliceerde vormen te produceren via de eenvoudigste stappen.

In tegenstelling tot de traditionele X-, Y- en Z-as is dit meerassige concept er trots op dat het meer assen op het werkstuk of gereedschap plaatst, waardoor beweging in meerdere assen mogelijk is. Het stelt fabrikanten in staat om moderne en strakke ontwerpen te maken die niet mogelijk zijn met eenvoudige bewerkingstechnieken.

Mensen verdelen meerassige CNC-bewerkingen in de volgende categorieën, die belangrijk zijn op basis van hun toepassingen:

3-assig CNC machinaal bewerken

3-assig bewerken is een typisch proces dat draait om drie mechanismen. Het begint met op en neer spinnen, gevolgd door zijwaartse beweging en heen en weer bewegen.

De 3-assige bewerking richt zich op drie X-, Y- en Z-assen die werken volgens klassieke snijprincipes om uniforme stukken te snijden. Het werkt echter niet op moeilijk bereikbare delen en de machines moeten meerdere keren aan een enkel stuk werken, wat uiteindelijk de productiviteit en efficiëntie verlaagt.

4-assig CNC verspanen

Gezien de beperkingen van 3-assig bewerken, kunnen 4- en 5-assige bewerkingen een goede vervanging zijn.

Terwijl 4-assige CNC bewerkingen hetzelfde mechanisme volgen, is er een extra as bij betrokken die het werk wat makkelijker maakt. Tijdens het werk beweegt de spindel in drie assen: heen en weer, zijwaarts en op en neer, terwijl het werkstuk stil blijft staan.

Bij 4-assig bewerken beweegt de spindel langs de A-as (of X-as) om situaties als uitsparingen of gaten boren aan te kunnen. Deze extra as verhoogt ook de nauwkeurigheid en efficiëntie van de productie.

5-assig CNC verspanen

Met 2 extra assen belooft deze versie van 3-assig CNC bewerken ongelooflijke prestaties en tevredenheid.

In het 5-assig bewerkingssysteem werken het snijgereedschap en de spindel in drie assen, terwijl er nog meer rotaties zijn op de Z-as (ook wel C-as genoemd), Y-as (B-as) en X-as (A-as). Het systeem kan elk van de twee roterende assen gebruiken op basis van de vereisten.

5-assig bewerken is verder onderverdeeld in het volgende:

3 + 2-assig CNC verspanen

Bekend als het subtype van 5-assig bewerken, valt 3 + 2-assig bewerken ergens tussen 5-assig en 3-assig in, waardoor het een zeer effectieve en voordelige productiemethode is. Soms wordt het ook positioneel 5-assig bewerken genoemd.

Het beste aan 3+2-assig bewerken is dat de positie van het gereedschap niet verandert door de rotatie van de tafel of de spindel. Hierdoor snijdt het gereedschap niet perfect en helpt het om gecompliceerde en onregelmatige vormen te verkrijgen.

4 + 1-assen CNC verspanen

In deze 5-assige bewerkingsconfiguratie zijn stationaire assen aan het werk, d.w.z. één as substraat in een vaste positie. 4+1-assen staat bekend als de eenvoudigste vorm van 5-assig bewerken, omdat er 1 roterende as en 3 translatieassen gebruikt worden.

Het vermelden waard is dat fabrikanten de oppervlaktehoek niet eenvoudig kunnen bepalen vanwege de bewegingsstabiliteit. Deze oppervlakte-afhankelijke bewerking vermindert de snelheid en efficiëntie en heeft dus beperkte toepassingen voor cilindrische vormen.

Simultane 5-assige CNC-bewerking

In dit oppervlakteafhankelijke bewerkingssysteem wordt het snijgereedschap over het substraat geplaatst, waardoor het snijgereedschap in 3 primaire assen kan bewegen. Aan de andere kant roteert het werkstuk ook langs 3 rotatieassen, waardoor het frees- of snijgereedschap door moeilijk bereikbare plaatsen kan snijden.

Tips: Misschien ben je ook geïnteresseerd in "4 assen & 5 assen CNC machinale bewerkingsservice“.

Materialen die worden gebruikt bij CNC-verspaning

De CNC bewerkingsindustrie is uitgegroeid tot een van de veelzijdige gebieden om creativiteit en innovatie te tonen. Het stelt fabrikanten in staat om meer dan 150 kunststof- en metaalsoorten te bewerken om aan de eisen van hun klanten te voldoen.

Materialen	Beschrijving
Koper	Koper heeft een uitzonderlijk elektrisch en thermisch geleidingsvermogen en is plastisch. Het is corrosiebestendig, kneedbaar en gemakkelijk te lassen.
Aluminium	Aluminium is een buigzaam metaal dankzij de ongelooflijke sterkte-gewichtsverhouding. Fabrikanten kunnen elk type werk kiezen.
Roestvrij staal	Door de lage koolstofvorming is roestvast staal een goed materiaal voor industriële toepassingen. Bovendien bevat het 10% chroom.
Kunststoffen	Dankzij de betaalbaarheid, snellere bewerking en ruime keuze kunnen CNC fabrikanten een enorme verscheidenheid aan producten maken met kunststoffen.
Titanium	Titanium staat bekend om zijn corrosiebestendigheid, vermogen om extreme temperaturen en chemische reacties te verdragen. Het geheim zit hem in de ongelofelijke verhouding tussen sterkte en gewicht.
Messing	Messing wordt vooral gebruikt vanwege de lage wrijving, het gouden uiterlijk en de elektrische geleiding.

Tips: Klik om de meest uitgebreide "CNC-bewerkingsmaterialen“.

Waarom CNC verspanen? Belangrijkste voordelen

CNC precisiebewerking kan iets duurder zijn dan traditionele bewerkingsmethoden. Maar op de lange termijn maken de voordelen die het proces biedt de aanzienlijke investering zeker waard.

Hoge nauwkeurigheid

Nauwkeurige toleranties zijn een directe indicatie dat het eindproduct van precisiebewerking zeer nauwkeurig zal zijn. Precisiebewerking wordt meestal uitgevoerd op onderdelen die moeten samenwerken met andere onderdelen. Daarom is een hoge nauwkeurigheid essentieel om deze specifieke onderdelen later perfect te laten werken.

Hoge herhaalbaarheid

Het concept van herhaalbaarheid is een van de belangrijkste hoekstenen van moderne productie. Elk onderdeel dat via een bepaald proces wordt gemaakt, ziet er voor de eindgebruiker hetzelfde uit als andere onderdelen. Elke afwijking van deze replica wordt meestal beschouwd als een defect. Precisiebewerking is in dit opzicht aantrekkelijk. Met behulp van CNC-bewerking met hoge precisie is het mogelijk om elk onderdeel identiek te maken aan het origineel met verwaarloosbare afwijkingen.

Lage productiekosten

Omdat er bij precisiebewerking geen afwijkingen zijn, worden er minder defecte onderdelen geproduceerd. Daardoor kan het proces het uitvalpercentage van onderdelen aanzienlijk verlagen. Hierdoor zijn de materiaalkosten laag. Bovendien kunnen geautomatiseerde computerondersteunde productieprocessen de arbeidskosten verlagen. De gecombineerde verlaging van arbeidskosten en materiaalkosten betekent dat CNC-verspaning goedkoper is dan welk alternatief dan ook.

Snelheid en efficiëntie

Bij precisiebewerking worden hogesnelheidsrobots gebruikt die onderdelen sneller kunnen maken dan handmatige productie op een traditionele draaibank. Bovendien worden deze onderdelen afgewerkt met een hoge nauwkeurigheid en nauwe toleranties, zodat secundaire bewerkingen niet nodig zijn. Dit verkort de productietijd en verhoogt de productiviteit en efficiëntie op de werkvloer.

Complexe bewerkingsmogelijkheden

CNC machines kunnen complexe bewerkingen uitvoeren zoals 3D vlakfrezen, spiraalvormig snijden en simultaan meerassig bewerken. Ze kunnen de beweging van gereedschappen en werkstukken nauwkeurig regelen volgens vooraf geschreven programma's, waardoor complexe vormen en structuren bewerkt kunnen worden.

Veiligheid

CNC machines vervangen menselijke arbeid door gecomputeriseerde numerieke besturingen en elimineren de risicofactor van menselijke fouten in het snijproces, waardoor de potentiële gevaren voor werknemers bij het gebruik van de machine sterk afnemen. Werknemers kunnen ook overstappen naar vaardigheidsintensieve functies, zoals CNC ontwerpwerkzaamheden.

Menselijke fouten verminderen

Omdat de bediening van CNC bewerkingsmachines door computers wordt bestuurd, is de invloed van menselijke factoren op de kwaliteit van de bewerking kleiner. Menselijke fouten, zoals vermoeidheid, inconsistente bediening en inschattingsvermogen, leiden vaak tot slechte bewerkingsresultaten. Het gebruik van een CNC bewerkingsmachine vermindert deze fouten en verbetert de consistentie en nauwkeurigheid van de bewerking.

Hoge flexibiliteit

CNC machines kunnen worden aangepast aan verschillende bewerkingsbehoeften door vooraf geschreven programma's te wijzigen. Dankzij deze flexibiliteit kunnen veel verschillende onderdelen op dezelfde machine worden bewerkt zonder dat de apparatuur ingrijpend hoeft te worden veranderd of aangepast.

Toepassingen van CNC verspanen

Welke soorten onderdelen kunnen worden bewerkt met CNC-verspaning, dat zo wijdverspreid is? De primaire werkstukken vallen in vijf categorieën: doosvormige onderdelen, complexe oppervlakken, onregelmatig gevormde onderdelen, schijf-/schuif-/plaatonderdelen en speciale bewerkingen.

1. Doosvormige onderdelen

Box-type onderdelen verwijst over het algemeen naar onderdelen met meerdere boorsystemen, interne holtes en gedefinieerde lengte/breedte/hoogte-verhoudingen.

Deze onderdelen worden veel gebruikt in gereedschapsmachines, auto's, vliegtuigbouw en andere industrieën. Ze vereisen machinale bewerking op meerdere stations van boorsystemen en vlakken met hoge toleranties, met name strikte geometrische dimensionering en toleranties (GD&T).

Als er meer werkstations bewerkt moeten worden, of als de bewerkingstafel meerdere keren gedraaid moet worden om de hoek van de onderdelen te voltooien, wordt over het algemeen gekozen voor horizontale bewerkingscentra voor boren/frezen.

Als er minder stations bewerkt moeten worden en de overspanning niet groot is, kan een verticaal bewerkingscentrum (VMC) gekozen worden om vanaf één kant te bewerken.

2. Complexe oppervlakken

Complexe oppervlakken nemen een bijzonder belangrijke plaats in de machinebouw in, vooral in de lucht- en ruimtevaartindustrie.

Complexe oppervlakken zijn moeilijk of zelfs onmogelijk te realiseren met gewone bewerkingsmethoden. De traditionele methode is precisiegieten en het is voorstelbaar dat de nauwkeurigheid daarvan laag is.

Veel voorkomende complexe oppervlaktedelen zijn diverse waaiers, windturbines, bolvormige oppervlakken, gebogen vormmallen, propellers en stuwraketten, evenals enkele andere vrije-vorm oppervlakken.

Belangrijkste subtypes:

Nokken & Nokkenmechanismen

Als basiselementen van mechanische informatieopslag en -overdracht worden nokken en nokmechanismen veel gebruikt in diverse automatische machines. Bij het bewerken van dergelijke onderdelen kunnen mensen kiezen voor 3-assige, 4-assige of 5-assige simultaan bewerkingscentra, afhankelijk van de complexiteit.

Integrale waaiers

Onderdelen zoals integrale waaiers worden vaak gebruikt in compressoren voor vliegtuigmotoren, expanders voor zuurstofgenererende apparatuur, enkelschroefs luchtcompressoren, enz. De bewerking van dergelijke profielen kan alleen worden uitgevoerd met een vierassig of meer simultaan bewerkingscentrum. Voor een dergelijk profiel kunnen meer dan vierassige koppelingen van het bewerkingscentrum worden gebruikt.

Vormen

Mallen zoals spuitgietmatrijzen, rubbermatrijzen, vacuümschuimmatrijzen, spuitgietmatrijzen, enz.

Bolvormige oppervlakken

Sferische oppervlakken kunnen worden gefreesd op bewerkingscentra. 3-assig frezen is beperkt tot inefficiënte benadering met kogelkopfrezen, terwijl 5-assig frezen efficiënt omhullende bewerkingen mogelijk maakt met vlakke kopfrezen om het sferische profiel te benaderen.

Wanneer complexe oppervlakken worden bewerkt met bewerkingscentra, is de programmeerbelasting groot en hebben de meeste een automatische programmeertechnologie nodig.

03. Onregelmatig gevormde onderdelen

Onregelmatig gevormde onderdelen zijn onderdelen met onregelmatige vormen die meestal een combinatie van punt-, lijn- en oppervlaktebewerking vereisen.

Deze onderdelen zijn over het algemeen minder stijf. Ze zijn gemakkelijk te vervormen en moeilijk te controleren tijdens het opspannen, en het is moeilijk om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Zelfs in sommige specifieke gevallen is het moeilijk om onderdelen te bewerken met gewone bewerkingsmachines.

Bij het bewerken van onregelmatig gevormde componenten met bewerkingscentra moeten redelijke procesmaatregelen worden genomen. Optimaliseer bijvoorbeeld processen met enkele/dubbele opstellingen op bewerkingscentra om hun hybride mogelijkheden voor meerdere bewerkingen te benutten.

04. Schijf/Mantel/Plaat Onderdelen

Schijf-, huls- en plaatonderdelen verwijzen naar schijf-, huls- of asonderdelen met spiebanen, radiale gaten of aan het uiteinde verdeelde gatenpatronen en gebogen oppervlakken. Voorbeelden zijn asbussen met flens, assen met spiebanen of rechte uiteinden en plaatonderdelen die uitgebreide bewerking van gaten vereisen, zoals diverse motordeksels. Onderdelen met schijfvormige gatenpatronen en gebogen oppervlakken worden aanbevolen voor verticale bewerkingscentra, terwijl onderdelen met radiale gaten horizontale bewerkingscentra kunnen gebruiken.

05. Speciale verwerking

Nadat ze de functionaliteit van bewerkingscentra onder de knie hebben, kunnen operators gespecialiseerde bewerkingen uitvoeren met behulp van de juiste opspanning en speciaal gereedschap, zoals het graveren van tekst, lijnen of patronen op metalen oppervlakken.

Door de spindel van het bewerkingscentrum uit te rusten met een hoogfrequente EDM-voeding kan line-scan oppervlakteafkoeling worden uitgevoerd op metalen oppervlakken.

Door het bewerkingscentrum uit te rusten met een hogesnelheidsslijpkop kunnen kleine kegeltandwielen en diverse rondingen en oppervlakken worden geslepen.

CNC-bewerkingsnormen en toleranties

Als het aankomt op het verkrijgen van precisiebewerkingsdiensten, is het noodzakelijk om het belang van CNC-bewerkingsnormen en hun toleranties te begrijpen. Voor lineaire en hoekmetingen van werkstukken is ISO 2768-1 van toepassing en voor oppervlakteruwheid ISO 2768-2. Fabrikanten moeten alleen zeker zijn van de vereiste toleranties om betrouwbare en nauwkeurige resultaten te behalen. Fabrikanten moeten gewoon zeker zijn van de vereiste toleranties om betrouwbare en nauwkeurige resultaten te behalen.

Hieronder staat een tabel met CNC bewerkingstoleranties die maatvariaties voor het bewerkingsproces weergeeft. Het stelt ingenieurs en machinisten in staat om een duidelijk beeld te krijgen van aanvaardbare beperkingen in parameters zoals oppervlakteafwerking, geometrische kenmerken en afmetingen. ^[1].

Lineaire dimensiewaaier (mm)	F (Fijn)	M (Medium)	C (Grof)	V (zeer grof)
0,5 tot 3	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.2	–
Meer dan 3 tot 6	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.3	+/- 0.5
Meer dan 6 tot 30	+/- 0.1	+/- 0.2	+/- 0.5	+ 1.0
Meer dan 30 tot 120	+/- 0.15	+/- 0.3	+ 0.8	+ 1.5
Meer dan 120 tot 400	+ 0.2	+ 0.5	+ 1.2	+ 2.5
Meer dan 400 tot 1000	–	+ 0.8	+ 2.0	+ 4.0
Meer dan 1000 tot 2000	+ 0.5	+ 1.2	+ 3.0	+ 6.0
Meer dan 2000 tot 4000	–	+ 2.0	+ 4.0	+ 8.0

Eenzijdige tolerantie

Zoals de naam al aangeeft, zijn eenzijdige toleranties toegestaan in slechts één richting. Deze kan zowel positief als negatief zijn. Een eenzijdige tolerantie van 0,00 / - 0,07 mm betekent bijvoorbeeld dat het product minder dan 0,07 mm mag zijn, maar niet groter dan de opgegeven afmetingen.

In de praktijk wordt eenzijdige tolerantie toegepast op ontwerpen voor projecten waarbij meerdere werkstukken op elkaar moeten passen. Op deze manier blijven de afmetingen altijd gelijk, zodat elk onderdeel naar wens in elkaar past.

Bilaterale toleranties

Bij bilaterale tolerantie kan het verschil met de vereiste buitenafmetingen om het even wat zijn, d.w.z. positief of negatief, waardoor het onderdeel kleiner of groter kan zijn dan de metingen. Als de bilaterale tolerantie bijvoorbeeld +/- 0,06 mm is, betekent dit dat het geproduceerde onderdeel 0,6 mm langer of korter kan zijn. ^[2].

Geometrische dimensionering en toleranties

Het is nauwkeuriger en grondiger dan andere bewerkingstoleranties. GD&T houdt rekening met zowel de gespecificeerde afmetingen als een redelijke afwijking. Bovendien benadrukt het zowel geometrische dimensionering als toleranties om een soepelere productie te garanderen.

Het staat bekend om een geavanceerder en gecompliceerder bewerkingstolerantiesysteem dan typische bewerkingen, dat metingen en gepaste afwijkingen benadrukt. Bovendien geeft GD&T geometrische kenmerken van de bewerkingscomponenten weer, zoals ware positie, vlakheidsniveaus en centriciteit. Geometrische dimensionering en toleranties stellen fabrikanten in staat om de diameter te specificeren volgens de gewenste metingen.

Tips: Lees meer over de uitgebreide gids voor "Geometrische dimensionering en toleranties".

Eenzijdige tolerantie

Zoals de naam al suggereert, kunnen metingen per keer langer of korter zijn. Een tolerantie van +/-0,06 mm geeft bijvoorbeeld aan dat het gefabriceerde onderdeel alleen kleiner kan zijn. Dit geldt vooral voor onderdelen die in andere onderdelen moeten passen om de machine bruikbaar te maken.

Grenstolerantie

Bij limiettolerantie moeten meerdere waarden altijd binnen een bepaald bereik vallen om het onderdeel bruikbaar te maken. Als het bereik bijvoorbeeld 13 ~ 13,5 is, moeten de metingen binnen de bovenste (13) en onderste (13,5) grens vallen.

Tips: Klik om een volledig begrip te maken voor "CNC bewerkingstoleranties“.

Hoe kies je de juiste leverancier van CNC-verspaning?

Kies een fabrikant met uitgebreide ervaring en technische expertise. Het bewerken van precisieonderdelen vereist geavanceerde vaardigheden en kennis. Alleen fabrikanten met relevante expertise kunnen producten van hoge kwaliteit leveren. Evalueer hun ervaring en mogelijkheden op het gebied van machinale bewerking via hun website of rechtstreeks overleg met vertegenwoordigers.

Kies een fabrikant met moderne machines en efficiënte bewerkingsmogelijkheden. Geavanceerde apparatuur en processen zijn essentieel voor precisiebewerking. Complete apparatuurconfiguratie garandeert productnauwkeurigheid en stabiliteit, terwijl efficiënte productiecapaciteit tijdige levering garandeert.

Geef prioriteit aan fabrikanten die kwaliteitsbeheersystemen en -normen implementeren. Strikte kwaliteitscontrole is essentieel om te voldoen aan de normen voor precisiebewerking. Kies voor ISO-gecertificeerde of vergelijkbaar geaccrediteerde fabrikanten, omdat een robuuste kwaliteitsborging tijdwinst op de lange termijn bevordert.

Selecteer een fabrikant die kosteneffectiviteit biedt. Ondanks het feit dat dit een technologie-intensieve industrie is, blijft de prijs een belangrijke overweging. Vraag offertes aan bij meerdere fabrikanten en vergelijk niet alleen de kosten, maar ook de inbegrepen services en ondersteuning na verkoop.

Tips: Klik voor meer informatie over "CNC bewerkingskosten". Misschien ben je ook geïnteresseerd in de gekwalificeerde "CNC-bewerkingsservices“.

Veelgestelde vragen (FAQ's)

Referenties

[1] JLCCNC. (n.d.). ISO 2768 tolerantienormen voor CNC-verspaning. Opgehaald van JLCCNC.com: https://jlccnc.com/help/article/ISO-2768-Tolerance-Standards-for-CNC-Machining

[2] Lynch, M. (1997, 4 januari). Sleutelbegrip CNC Nr. 1 - De grondbeginselen van numerieke computerbesturing. Moderne machinewerkplaats. https://www.mmsonline.com/articles/key-cnc-concept-1the-fundamentals-of-cnc