5 CNC-trends om op te letten in 2021

Computer numerieke besturing (CNC) bewerking, een subtractief fabricageproces waarbij gebruik wordt gemaakt van geautomatiseerde besturingen en werktuigmachines om materiaallagen te verwijderen en een gewenst onderdeel te produceren, is een van de meest gebruikte fabricagetechnieken. Het is echter eigenlijk gebaseerd op technologie die in de 18e eeuw is ontwikkeld.

Het begin van de industrialisatie in het midden van de achttiende eeuw zag de technologische voorlopers van CNC-bewerking. Het duurde echter tot de Koude Oorlog voordat de technologie werd geautomatiseerd en de CNC-bewerkingsmethode volledig werd gerealiseerd. Uiteindelijk, in 1952, ontwikkelde Richard Kegg de "Cincinnati Milacron Hydrotel", beschouwd als de eerste moderne CNC-freesmachine.

De CNC-freestechnologie blijft evolueren en vindt elk jaar nieuwe toepassingen naast de snel ontwikkelende computer- en productietechnologie. En te midden van verstoringen, waaronder de hausse van 'slimme' technologie en de COVID-19-pandemie (en de aanhoudende impact ervan op het consumentengedrag), zoeken fabrikanten steeds vaker naar manieren om de productiviteit en flexibiliteit te verbeteren en tegelijkertijd de kosten te verlagen.

Deze uitdaging vereist de wijdverbreide acceptatie van nieuwe technologieën, waarvan sommige het komende jaar waarschijnlijk in de hele industrie ingang zullen vinden. Deze vijf trends zijn aan de horizon - en zullen vrijwel zeker de richting van CNC-bewerking in 2021 bepalen.

1. Meer assen voor grotere kostenbesparingen

Traditionele CNC-machines hebben een lineaire beweging in drie assen. Terwijl veel machines nu een bewegend bed hebben, blijft een 3-assig freescentrum stil terwijl de frees zelf beweegt. Bij een machine met 3 assen beweegt het bed doorgaans lineair langs twee assen, terwijl de spil langs de derde as op en neer beweegt. 4-assige machines maken meer gedetailleerd snijden mogelijk door een roterende as op te nemen.

Gewoonlijk wordt een rotatie met een vierde as gemonteerd op de machinetafel en het onderdeel wordt gemonteerd op het vlak van een rotatie met een vierde as. Dit maakt 4-assige machines zeer geschikt voor het vervaardigen van medische apparaten en onderdelen met complexe geometrieën.

Ten slotte vertegenwoordigen 5-assige machines het toppunt van freesvermogen. Deze machines maken microbewerking mogelijk en zijn in staat om uiterst gedetailleerde sneden te produceren met ongeëvenaarde snelheden. Ze bestaan ​​uit drie lineaire assen en twee rotatievrijheidsgraden. Hoewel 4- en 5-assige CNC-machines al een aantal jaren in de handel verkrijgbaar zijn, zijn ze pas sinds kort financieel toegankelijk voor veel fabrikanten.

Bovendien kunnen oudere CNC-machines achteraf worden uitgerust met meer assen; door een tap toe te voegen die meer kanteling en rotatie mogelijk maakt, kan een machine met 3 assen gemakkelijk een machine met 5 assen worden. Dit vergroot de mogelijkheden van de machine, waardoor meer bewerkingen mogelijk zijn met minder instellingen.

Aangezien elke opstelling extra bewerkingen, materialen, tijd en kans op fouten vereist, vertalen minder opstellingen zich direct in kostenbesparingen. Tegelijkertijd verlaagt de proliferatie van meerassige machines de prijzen over de hele linie voor kleinere CNC-machines, waardoor het frezen toegankelijker wordt voor kleine bewerkingen en hobbyisten.

2. Universele oplossingen voor gereedschap

Vacuümbevestigingen of vacuümplaten, die worden gebruikt om projecten op hun plaats te houden die moeilijk vast te zetten zijn of gemakkelijk kunnen vervormen, worden traditioneel voor elk project op maat gemaakt. Als gevolg hiervan zijn ze behoorlijk duur geweest, en de meeste productieteams hebben de neiging ze te vermijden, tenzij strikt noodzakelijk.

De introductie van universele bases zoals de Pierson SmartVac en het Blue Photon UV-werkstukopspansysteem hebben het echter mogelijk gemaakt om een ​​enkel onderdeel op maat te configureren voor meerdere bewerkingen. Als kant-en-klaar alternatief voor op maat gemaakte armaturen, maken deze tools het mogelijk om bepaalde onderdelen te maken tegen een fractie van wat het voorheen zou kosten.

Matrix Innovations creëerde een vergelijkbare oplossing in de vorm van universele zachte bekken, die ook kunnen worden aangepast en gebruikt voor herhaalde operaties. Samen maken vacuümtafels en herbruikbare zachte kaken het veel betaalbaarder om complexe CNC-bewerkingsprojecten te voltooien.

3. Toegenomen gebruik van robotica

Hoewel robots al lang worden gebruikt bij CNC-bewerkingen, zijn collaboratieve robots, of 'cobots', pas onlangs wijdverbreid in gebruik genomen. Cobots zijn, in tegenstelling tot industriële robots, ontworpen om nauw samen te werken met menselijke werknemers. Ze zijn geprogrammeerd om intuïtief te werken en kunnen zelfs met handmatige bewegingen worden geleerd hoe ze moeten werken.

De acceptatie van cobots versnelt snel dankzij de vooruitgang in robotvisiesystemen. Net zoals een Tesla-auto vision-systemen heeft die auto's en voetgangers kunnen herkennen, kunnen vision-systemen aan cobots worden bevestigd, waardoor ze onderdelen leren zien, herkennen, kiezen en plaatsen in een machinewerkplaats.

Omdat deze robots minimale programmeer- en trainingsbehoeften hebben, zijn ze ongelooflijk veelzijdig en vereisen ze zelden een aanzienlijke tijdsinvestering vooraf. Verwacht wordt dat deze technologie werknemers zal helpen productiever te maken en tegelijkertijd de kosten op de lange termijn zal verlagen door de kans op menselijke fouten te verkleinen. Verder, aangezien machine learning-mogelijkheden steeds meer in robotsystemen worden ingebouwd, voorspellen sommige experts dat cobots in de nabije toekomst nog effectievere medewerkers op de werkplek zullen worden.

4. Vooruitgang in de opleiding van personeel

Fabrikanten van apparatuur installeren steeds vaker 3D CAD-viewers in hun standaard machineplatforms. Dit scherm fungeert als de primaire visuele gids voor de installatie en voortgang van de bediening en kan zelfs worden geconfigureerd om video's voor probleemoplossing op te nemen.

De integratie van deze software in CNC-bewerkingsapparatuur zal fabrikanten niet alleen helpen om de opleiding van hun personeel te verbeteren, maar ook om de effectiviteit en efficiëntie van bestaande werknemers te vergroten. Bovendien, hoewel deze technologie hoge initiële kosten met zich meebrengt, zal het waarschijnlijk de kostenbesparingen op de lange termijn vergroten door het verminderen van operatorfouten.

5. Vooruitgang in CAD/CAM-software

In de afgelopen vijf tot tien jaar is CAD/CAM steeds meer gedemocratiseerd. De software, die ooit onbetaalbaar was, is nu niet alleen betaalbaarder, maar ook toegankelijker, intuïtiever, gebruiksvriendelijker en krachtiger. Deze verbeterde CAD/CAM-software zorgt voor meer efficiëntie en nauwkeurigheid, en voor nog meer innovatieve workflows.

Bovendien biedt CAD/CAM-software talloze integraties met machineplatforms, modelgebaseerde definitiesoftware (MBD), 3D-weergavesystemen en meer. Deze integraties verkleinen de kans op gebruikersfouten en vergroten de toegankelijkheid van CAD/CAM-software.

De toekomst van CNC-bewerkingen

Deze ontwikkelingen op het gebied van CNC-bewerking beloven de technologie in 2021 en daarna zowel toegankelijker als betrouwbaarder te maken. Bovendien maken deze trends het gemakkelijker en goedkoper om op maat gemaakte projecten snel af te ronden, waardoor CNC-bewerking meer flexibiliteit biedt dan ooit tevoren - een belangrijk concurrentievoordeel, aangezien de steeds grotere verwachtingen van de consument de opkomst van on-demand productie stimuleren.

Voor productteams die willen profiteren van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van CNC-bewerking, of die hun bestaande CNC-bewerkingen willen verbeteren, is er geen betere partner dan Fast Radius. Bij Fast Radius is het ons doel om klanten te helpen consistent uitstekende resultaten te behalen, en ons team van bekwame ingenieurs en ontwerpers werkt met elke klant samen om ongeëvenaarde ondersteuning te bieden tijdens elke fase van het productontwikkelingsproces. We garanderen dat elke klant tevreden is met de kwaliteit, kosten en productietijd van hun onderdelen. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie.

U kunt meer te weten komen over CNC-bewerkingen, spuitgieten en ons andere serviceaanbod in het Fast Radius-resourcecentrum. Daar vindt u ook profielen van verschillende productiematerialen en -processen.