CNC-werkstukvastzetmethoden - Vind de beste manier om uw werkstuk te laden voor CNC-bewerking

Bij het maken van CNC-gefreesde onderdelen is het belangrijk om eerst uit te zoeken wat de beste manier is om het werkstuk te laden en vast te houden. Deze stap komt voor het uitzetten van het gereedschapspad en speelt een belangrijke rol in het proces.

Werkstukopspanning en laden zijn cruciale aspecten van het CNC-bewerkingsproces. Uw werkstuk wordt alleen zo goed als hoe goed het staat en stabiel blijft op het werkoppervlak van uw machine. Als zodanig hebben machinisten en ingenieurs een overvloed aan oplossingen bedacht om het werkstuk stabiel te houden.

In dit artikel zullen we kijken naar enkele van de meest prominente methoden voor werkophouding, waarbij we hun respectievelijke voor- en nadelen evalueren.

T-slots

Cruciaal voor de werkstukopspanning, bieden T-sleuven een T-vormige uitsparing waar de dwarsbalk van de T zich aan de onderkant van de tafel of in de tafel zelf bevindt. Hierdoor kan een moer in de sleuf passen om een ​​verplaatsbare locatie te bieden voor het inbrengen van een bout of klem.

Er zijn veel verschillende soorten klemmen en elk heeft zijn eigen voor- en nadelen.

Lijmen

Het toevoegen van een bakelieten blok aan de werktafel is een populaire methode voor het vasthouden van werkstukken, vooral voor het machinaal bewerken van prototypes. Werkstukken kunnen eenvoudig op de bakelieten tafel worden gelijmd en de meeste Chinese prototyping-bedrijven doen het op deze manier.

Lijmen is nog steeds een zeer gemakkelijke en populaire oplossing voor werkstukopspanning. Het kan nuttig zijn voor zowel vlakke als onregelmatig gevormde materialen. Het kan mogelijk een hogere mate van sterkte bieden dan tapijttape, terwijl er geen werkstukvasthoudlipjes nodig zijn. Voor het verwijderen van onderdelen uit het bed is een verfkrabber of handmatige peeling vereist. Lijmen zijn vooral handig voor het bewerken van prototypes en kunststoffen.

Om lijm op de juiste manier aan te brengen, moeten gelijkmatige lagen worden aangebracht om het werkstuk waterpas te houden. Het is een snelle, goedkope en effectieve manier om werkstuk op te bergen, maar het werkt anders, afhankelijk van het materiaal dat wordt gebruikt. Hete lijm haalt bijvoorbeeld soms brokken uit materialen zoals schuim en hout. De beste manier om schade te voorkomen, is door lijm selectief aan te brengen op plaatsen die esthetisch of functioneel niet belangrijk zijn, of door dunne lagen te gebruiken die gemakkelijk te verwijderen zijn.

Op dezelfde manier zullen lijmen sneller uitharden op metaal. Bij het verwerken van metalen is een manier om te voorkomen dat de lijm te snel uithardt, het materiaal op een niet-metalen afvalbord te leggen dat aan het bed is bevestigd. Het materiaal moet bovenop liggen, zodat de lijm de kans krijgt om aan beide oppervlakken te kleven in plaats van vanzelf uit te harden.

Pluspunten:Meerdere stukken kunnen in één keer op de tafel worden gelijmd, wat minder werk is voor operators. Het is een efficiënte methode om prototypes van kunststof of aluminium te maken.

Nadelen:De kans bestaat dat het werkstuk loslaat. Het is ook mogelijk om de onderdelen te beschadigen bij het verwijderen.

Bouten

Bouten zijn een geweldige manier om het werkstuk vast te houden voor bewerking door de T-vormige tafel rechtstreeks te gebruiken. Eerlijk gezegd is het toevoegen van een aluminium blok zelfs een beter idee, omdat het gemakkelijk is om draadgaten te maken waar nodig. Draadgaten gaan hand in hand met klemmen en zorgen voor een betere nivellering en stabiliteit.

Items die worden gebruikt voor het vastschroeven van materialen zijn onder meer T-moeren, tapeinden en flensmoeren. Bouten en moeren kunnen met name handig zijn als een werkoppervlak schroefdraadinzetstukken heeft in plaats van T-sleuven. In deze gevallen kunnen bouten in de inzetstukken worden geschroefd om klemmen van verschillende ontwerpen vast te houden en op hun plaats te houden.

Pluspunten:Bouten is een zeer stabiele manier om het werkstuk vast te houden, dat je dan heel krachtig kunt snijden. Complexe geometrieën zijn geen probleem om vast te houden.

Nadelen:Het gebruik van bouten vereist extra materiaal om als frame te gebruiken. Het verspilde materiaal kan van cruciaal belang zijn bij het bewerken van onderdelen met een groot volume, en de laadtijd is aanzienlijk. Bij het uitsnijden van onderdelen uit het frame kunnen scharniersporen een probleem vormen.

Vises

Machinisten gebruiken vaak bankschroeven als hun standaardmethode bij het vastzetten van werkstukken. Bankschroeven houden het stuk meestal vanaf de uiteinden vast, bevestigd tussen twee kaken, terwijl het gereedschap het materiaal verwerkt. Ze zijn vooral handig voor stukken met rechte randen, maar ze kunnen ook worden aangepast voor stukken met afgeronde randen.

Afhankelijk van het type bankschroef kan voor het bewerken van afgeronde hoeken de hulp van zachte kaken nodig zijn, die kunnen worden gefreesd om het werkstuk te ondersteunen. Moderne bankschroeven zijn ontworpen met een snelwisselbasis, waardoor de machinist het werkstuk van de CNC-machine kan laden. Als de onderdelen klaar zijn, kan de volgende batch snel worden geladen. Ook in onze CNC-werkplaats hebben bankschroeven de voorkeur.

Voordelen:bankschroeven zorgen voor snijden met hoge snelheden en maken het gemakkelijk om het werkstuk te lokaliseren bij het maken van herhalende onderdelen. Ze zijn een efficiënte manier om grote aantallen CNC-onderdelen te maken. U kunt ook meerdere bankschroeven op de CNC-machine plaatsen om verschillende onderdelen in één keer te maken.

Nadelen:Onderdelen moeten een regelmatige geometrie hebben met evenwijdige oppervlakken. Anders zijn aangepaste kaken vereist.

Klemmen

Er zijn verschillende soorten klemmen die kunnen worden gebruikt voor het vasthouden van werkstukken tijdens CNC-bewerking. Ze omvatten combinatieklemmen, tangen en C-klemmen.

De combinatieklem of "bouwsteenklem" bestaat uit een reeks componenten met gestandaardiseerde ontwerpen, verschillende functies, verschillende specificaties en maten. Deze klemmen voor gereedschapsmachines kunnen net als bouwstenen worden geassembleerd, in overeenstemming met de verwerkingsvereisten. Vanwege zijn aard is de gecombineerde klem zeer tijdbesparend in termen van ontwerp en productie, en daarom geschikt voor productiecycli in kleine batches. De gecombineerde klem heeft ook de voordelen van een hoge positioneringsnauwkeurigheid, grote klemflexibiliteit, herhaald gebruik, energie- en materiaalbesparing en lage gebruikskosten. Het past goed bij kleine productieseries die enigszins complexe vormen vereisen.

Een ander voordeel van klemmen is hun vermogen om de specifieke componenten te verbeteren en te vervangen op basis van de specifieke vereisten van het werkstuk. Gebruik bijvoorbeeld gecombineerde precisietangen kan meer veelzijdigheid, hogere standaardisatie, eenvoudiger gebruik en betrouwbaardere klemming opleveren. Dit type precisie-platte tang heeft het voordeel van een snelle en eenvoudige installatie en klemming. Het kan de voorbereidingstijd van de productie verkorten en de efficiëntie van de productie van kleine batches verbeteren.

Eenvoudigere klemmen zoals C-Clamps gemakkelijk te vinden in bouwmarkten. Deze zijn goedkoop en gemakkelijk te gebruiken, maar hun eenvoud kan nadelen hebben. Als het materiaal aan slechts één kant wordt geklemd, kan het soms aan de andere kant omhoog komen, dus het is belangrijk om ervoor te zorgen dat het materiaal vlak is voordat u het bewerkt. Evenzo kan het lastig zijn om stukken en onderdelen uit het materiaal te snijden, waarbij meerdere klemmen en waarschijnlijk ook andere middelen nodig zijn om het materiaal vast te zetten. Voor zwaardere projecten hebben verschillende soorten klemmen de voorkeur om de workflow te vergemakkelijken.

Andere manieren om deze klemmen te verbeteren zijn onder meer het gebruik van een gladde klembasis of het gebruik van speciale magnetische materialen. De laatste wordt gebruikt voor Elektromagnetische permanente klemmen , wat handig kan zijn voor het verbeteren van de bewerkingsefficiëntie van CNC-bewerkingsmachines en bewerkingscentra. De positioneringscomponenten en klemelementen van conventionele klemmen kunnen veel ruimte innemen, maar aangezien de elektromagnetische permanente klemmen magnetische krachten gebruiken die inherent zijn aan het materiaal, hebben ze deze ruimteverslindende componenten niet. Dit kan veel gedoe voor verschillende bewerkingen besparen en hinderlijke onderdelen die de werktuigmachine in de weg kunnen zitten, minimaliseren. Men moet er echter voor zorgen dat de zuigkracht van de magneet goed genoeg is om de snijkracht te weerstaan.

Hydraulische en pneumatische klemmen  gebruik extra krachtbronnen om het werkstuk correct te positioneren, te ondersteunen en samen te drukken door middel van hydraulische of pneumatische componenten. Hierdoor kunnen ze nauwkeurig en snel de onderlinge positie bepalen, het werkstuk afstellen voor de werktuigmachines en de snijgereedschappen. Ze kunnen ook andere voordelen bieden, zoals een compacte structuur, klemming met meerdere stations, snel zwaar zagen en automatische besturingen, die allemaal de materiaalverwerking versnellen. Dit geeft ze dat extra nut dat ze ideaal maakt voor CNC-bewerkingsmachines, bewerkingscentra en flexibele productielijnen.

Vacuümtafels

Vacuümtafels houden het werkstuk vast door een neerhoudkracht te genereren - veroorzaakt door het verschil tussen een vacuüm onder het onderdeel en atmosferische druk die van bovenaf naar beneden wordt gedrukt. Vacuümtafels zijn vaak de beste oplossing voor het vlakke plaatwerk op CNC-routers.

Deze tabellen kunnen zeer nauwkeurig, flexibel en efficiënt zijn. Ze zijn aanpasbaar aan een breed scala aan materialen en zijn vooral nuttig voor materialen die niet klembaar zijn (zoals hightech composieten of geavanceerde synthetische materialen). Ze kunnen ook obstakels minimaliseren op manieren die klemmen en andere oplossingen niet kunnen, terwijl ze ook de installatie en omschakeling veel efficiënter maken.

Vacuümtafels hebben echter ook hun nadelen. Een vacuümtafel is het beste voor vlakke stukken materiaal, omdat onderdelen met verschillende geometrieën extra voorbereiding vergen. Bepaalde kleine onderdelen hebben mogelijk niet genoeg oppervlakte voor het vacuüm om ze vast te houden, hoewel meer geavanceerde typen vacuümtafels die een meer uniforme of gerichte neerwaartse trekkracht hebben, deze items kunnen beheren.

Pluspunten:Vacuümtafels hebben een zeer snelle laadtijd en zijn geschikt voor niet-klembare materialen.

Nadelen:De meeste vacuümtafels zijn alleen geschikt voor eenvoudige, platte onderdelen.

Magnetische tabellen

Magnetische tafels gebruiken een magnetisch gebruik een magnetische basis om werkstukken van geschikte metalen vast te houden. Ze zijn een populaire oplossing voor de matrijzenindustrie, aangezien de meeste vormholten van staal zijn gemaakt. Ze worden echter ook gebruikt op stalen werkstukken voor algemene CNC-bewerkingen.

De meeste magnetische tafels zijn elektromagnetisch, dus de magnetische kracht kan worden gestopt wanneer de bewerking is voltooid. Ze maken snelle instellingen mogelijk en, aangezien er geen fysieke klemmen of andere apparaten nodig zijn, zorgen ze voor een uitstekende toegang tot het snijgereedschap. Ze zijn geschikt voor lichte of zware bewerkingen, hoewel ze niet kunnen worden gebruikt op niet-magnetische werkstukken zoals die van aluminium.

Voordelen:Magnetische tafels zorgen voor totale snijtoegang en kunnen snel worden opgesteld. Ze zijn ook zeer veilig en beveiligd.

Nadelen:Magnetische tafels kunnen alleen worden gebruikt op magnetische metalen, waardoor het gebruik ervan in een door aluminium gedomineerd productiegebied wordt beperkt.

Aangepaste mallen

Bij het frezen van onderdelen met een groot volume zijn standaard werkstukopspanmethoden mogelijk niet voldoende. Als dit het geval is, kan het de moeite waard zijn om op maat gemaakte mallen te maken om de onderdelen CNC te bewerken. Het afscheren van seconden kan een groot verschil maken tijdens massaproductie.

Jigs kunnen het gereedschapspad begeleiden en de productkwaliteit enorm verbeteren, maar ze zijn alleen nodig als absolute stabiliteit nodig is. Het werkstuk wordt meestal in de mal geschoven of neergezet en op zijn plaats gehouden met een of twee snelklemmen.

Er zijn duidelijke voordelen aan het op maat produceren van mallen voor werkstukopspanning, en ze kunnen op verschillende manieren worden gemaakt. Jigs die een hoge stijfheid en strakke geometrische toleranties vereisen, kunnen het beste worden gemaakt met behulp van CNC-bewerking, terwijl een opspanning die is ontworpen om te voldoen aan een gebogen onderdeel, gemakkelijker te produceren is via FDM of SLS 3D-printen.

Voordelen:Aangepaste mallen kunnen worden aangepast voor extra grote of onregelmatige werkstukken, waardoor de insteltijden worden verkort en de stabiliteit wordt gegarandeerd.

Nadelen:Verlengt de doorlooptijden en verhoogt de uitgaven. De mallen passen niet op andere gemeenschappelijke onderdelen.

3ERP zal zijn kennis van CNC-verspaning blijven delen. Als u meer wilt weten over onze mogelijkheden voor CNC-bewerking, bekijk dan onze CNC-bewerkingsservices.