Welk type CNC-bewerking is geschikt voor mijn project?

Er zijn aanwijzingen dat machinale bewerking al enkele honderden jaren voor Christus is gebruikt om objecten te maken, maar Computer Numerical Control (CNC)-bewerking zoals we die kennen, begon in de 18e eeuw, toen stoom werd gebruikt om productieprocessen te automatiseren. Aan het eind van de jaren veertig ontwikkelden onderzoekers van het MIT de eerste programmeerbare bewerkingssystemen, met behulp van geperforeerde papieren kaarten (ook wel numerieke besturingstechnologie genoemd) om de beweging van de machines te sturen. De opkomst van digitale computers in het midden van de 20e eeuw zorgde voor een revolutie op het gebied van productie, wat uiteindelijk leidde tot de geavanceerde robot-CNC-machines van vandaag.

Met CNC-bewerking kunnen fabrikanten zeer nauwkeurige onderdelen van constante kwaliteit maken van bijna elk materiaal, inclusief metalen, kunststoffen, composieten, schuim en zelfs hout. Omdat CNC-bewerking in hoge mate geautomatiseerd is, biedt het fabrikanten een kosteneffectieve manier om zowel op maat gemaakte unieke projecten als middelgrote productieruns uit te voeren.

In dit stuk zullen we u door de verschillende soorten CNC-bewerkingen leiden, evenals welke soorten het meest geschikt zijn voor specifieke onderdelen en toepassingen.

Hoe CNC-bewerking werkt

Terwijl additieve processen zoals 3D-printen onderdelen helemaal opnieuw creëren, is CNC-bewerking subtractief, wat betekent dat het omgekeerd werkt door geleidelijk materiaal van een massief blok te verwijderen - een "leeg" of een "werkstuk" genoemd - om het eindproduct te maken. CNC-machines worden aangestuurd via digitale ontwerpbestanden, die worden vertaald in instructies voor hoe het apparaat het werkstuk moet snijden.

Het gebruik van computers om het bewerkingsproces te automatiseren en te controleren, geeft een ongelooflijke boost aan de productiviteit van de fabrikant. Omdat meerdere CNC-machines hetzelfde ontwerpbestand kunnen gebruiken om dezelfde reeks sneden op meerdere uniforme werkstukken te maken, kunnen ze onderdelen veel sneller maken dan hun menselijke tegenhangers.

CNC-verspaning, een zeer reproduceerbaar productieproces, heeft een fundamentele rol gespeeld in de productiesector en is grotendeels verantwoordelijk voor het ontstaan ​​van rapid prototyping. Voordat ponsband en computer numerieke besturingstechnologie bestonden, moesten onderdelen met de hand worden bewerkt. Dit zorgde steevast voor grote foutenmarges in eindproducten van prototypes, vooral wanneer machines werden gebruikt voor grootschalige handmatige productie. CNC-bewerking heeft de productie getransformeerd door een grotere efficiëntie in het proces te introduceren, waardoor snelle prototyping en grootschalige productie met uniforme kwaliteit en snelheid mogelijk zijn.

Moderne CNC-bewerking is een veelzijdig productieproces dat resulteert in zeer nauwkeurige onderdelen, waardoor het nuttig is voor het maken van een breed scala aan producten in een groot aantal industrieën. Dit omvat alles, van autochassis en vliegtuigmotoren tot tuingereedschap en chirurgische apparatuur.

Soorten CNC-machines

Er zijn twee soorten CNC-machines:3-assige en meerassige.

3-assige bewerking

3-assige bewerking omvat de processen van CNC-frezen en CNC-draaien, waarbij beide de snij-inrichting langs drie lineaire assen bewegen terwijl het werkstuk wordt gesneden (de drie assen zijn van links naar rechts, heen en weer en omhoog en omlaag).

Met een CNC-freesmachine wordt het werkstuk stationair gehouden terwijl snijgereedschappen of boren met hoge snelheid roteren om materiaal te verwijderen, wat resulteert in zeer nauwkeurige onderdelen. De machines zijn eenvoudig te programmeren en te bedienen en kunnen worden gebruikt om de meeste onderdelen met eenvoudige geometrische ontwerpen te maken.

Omdat de snijgereedschappen en boren echter alleen langs de drie assen kunnen bewegen, kunnen bepaalde ontwerpen of delen van het werkstuk moeilijk te voltooien of te bereiken zijn. Het draaien van het werkstuk kan vaak een tijdelijke oplossing zijn, maar meerdere rotaties per onderdeel in het freesproces kunnen de productiekosten snel verhogen.

Het CNC-draaiproces daarentegen omvat het bevestigen van het werkstuk aan een roterende spil en het gebruik van een draaibank om het onderdeel te vormen. Draaibanken kunnen stukken sneller en tegen lagere kosten produceren dan CNC-freesmachines, vooral wanneer ze worden gebruikt voor grote productieruns, maar hun belangrijkste beperking is dat ze alleen kunnen worden gebruikt om stukken te maken die rotatiesymmetrisch zijn. Denk hierbij aan onderdelen als schroeven, schalen en stoelpoten.

Meerassige bewerking

De meerassige CNC-bewerkingsfamilie omvat drie processen:geïndexeerd 5-assig CNC-frezen, continu 5-assig CNC-frezen en freesdraaien met live tooling.

Vergeleken met 3-assige bewerkingen zorgen meerassige processen voor meer bewegingsvrijheid tijdens het frees- en draaiproces. Bij 3-assige processen roteert ofwel het werkstuk of het snijgereedschap (maar niet beide), terwijl 5-assige processen zowel roteren als bewegen langs de drie lineaire assen mogelijk maken. Hoewel dit mogelijkheden biedt voor het maken van complexere onderdelen, zijn meerassige machines duurder en vereisen ze gespecialiseerde machines en operators.

Geïndexeerd 5-assig CNC-frezen wordt soms 3+2 CNC-frezen genoemd vanwege het feit dat het snijgereedschap tijdens het bewerkingsproces alleen langs de drie lineaire assen beweegt terwijl het werkstuk twee rotatievrijheidsgraden heeft. Het belangrijkste voordeel van 5-assig frezen is dat de werkstukken niet langer handmatig hoeven te worden verplaatst tussen bewerkingen, waardoor het creëren van stukken met gecompliceerde geometrieën sneller en nauwkeuriger kan worden gemaakt.

Doorlopende 5-assige CNC-freesmachines zorgen ervoor dat zowel het snijgereedschap als het werkstuk tijdens elke bewerking gelijktijdig kunnen roteren en bewegen. Hierdoor kunnen fabrikanten extreem ingewikkelde geometrieën creëren met gladde "organische" oppervlakken die niet met vergelijkbare nauwkeurigheid kunnen worden gerepliceerd met behulp van andere vormen van technologie. Over het algemeen is dit de duurste vorm van CNC-bewerking per onderdeel.

CNC-freescentra combineren elementen van CNC-draaibankmachines met freesgereedschappen. Het werkstuk is bevestigd aan een spil die zowel kan draaien als een draaibank of het werkstuk stationair kan houden onder bepaalde hoeken (vergelijkbaar met hoe de 5-assige CNC-frees werkt). Deze combinatie van hoge productiviteit met geometrische productieveelzijdigheid maakt dit proces ideaal voor het maken van onderdelen zoals centrifugaalcompressoren en nokkenassen met relatief losse rotatiesymmetrieën.

Een veelzijdige en kosteneffectieve productieoplossing

Terwijl alle CNC-bewerkingsprocessen fabrikanten in staat stellen om consistent nauwkeurige onderdelen te maken van een verscheidenheid aan materialen, leent het aantal assen van verschillende machines zich voor het maken van bepaalde soorten onderdelen. Die met eenvoudigere ontwerpen kunnen bijvoorbeeld snel en betaalbaar worden gemaakt met behulp van 3-assige systemen, terwijl 5-assige machines goed gepositioneerd zijn om geometrisch complexe stukken te maken met verhoogde snelheid en nauwkeurigheid.

Fast Radius is een one-stop digitale productiewinkel die de beste CNC-bewerkingsmogelijkheden biedt, samen met een volledige reeks andere productiediensten. Ons team van ingenieurs staat klaar om onze klanten bij te staan ​​in elke fase van het productieproces, van ontwerp en prototyping tot massaproductie en verzending. Als je klaar bent om een ​​bestelling te plannen - of als je gewoon nieuwsgierig bent naar hoe we werken en wat we aanbieden - neem dan vandaag nog contact met ons op.

Bezoek ons ​​informatiecentrum voor meer informatie over ons assortiment productiediensten en productiematerialen, waaronder ABS, polycarbonaat, aluminium, messing en roestvrij staal.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?