De voordelen van CNC-frezen op een rijtje

Een computer numerieke besturing (CNC) machine is een apparaat dat is geprogrammeerd om numerieke code om te zetten in cartesiaanse coördinaten om grondstof om te zetten in een afgewerkt onderdeel. CNC-frezen is een specifiek type CNC-bewerking waarbij gebruik wordt gemaakt van geautomatiseerde bedieningselementen en een freesmachine om geleidelijk materiaal van een massief blok te verwijderen om een ​​onderdeel te produceren. Een freesmachine is vergelijkbaar met andere boormachines omdat hij bedoeld is om materiaal te snijden en te boren.

Freesmachines verschillen echter van standaard boormachines doordat ze in verschillende hoeken kunnen snijden en langs verschillende assen kunnen bewegen. Technisch gezien is er geen limiet aan het aantal assen dat een freesmachine kan hebben, maar de meeste worden gewoonlijk 3-assige, 4-assige en 5-assige machines genoemd. CNC-frezen is geschikt voor gebruik met tal van materialen, waaronder glas, metaal, kunststof en hout.

Zoals de meeste CNC-bewerkingsprocessen, is frezen afhankelijk van geautomatiseerde besturingen om de gereedschappen te bedienen die voorraadmateriaal snijden en vormen. In tegenstelling tot de meeste andere CNC-subtractieve fabricageprocessen, is CNC-frezen echter een mechanisch proces, wat betekent dat materiaal van het werkstuk wordt verwijderd via mechanische middelen in plaats van chemische, elektrische of thermische middelen.

Het proces van CNC-frezen begrijpen

Het freesproces omvat dezelfde stappen als de meeste andere CNC-bewerkingsprocessen, waaronder de volgende.

1. De onderdelen ontwerpen met behulp van computer-aided design (CAD) :Deze eerste stap omvat het creëren van de virtuele weergave van het laatste onderdeel via CAD-software, meestal met behulp van een CAD-CAM-programma.
2. De CAD-bestanden vertalen naar numerieke code :Veel CAD-CAM-programma's vertalen ontwerpen automatisch naar numerieke code die de freesmachine zal begrijpen. Deze programma's controleren ook op fouten in het ontwerp, zodat de freesmachine nooit de opdracht krijgt om een ​​onderdeel te maken dat onmogelijk te bewerken functies bevat.
3. De freesmachine instellen :CNC-freesmachines snijden en boren automatisch, maar andere delen van het proces vereisen handmatige invoer. Ten eerste is het noodzakelijk om het werkstuk aan de werktafel te bevestigen en de freesgereedschappen aan de spil te bevestigen.
4. Onderdelen produceren :Om een ​​onderdeel te produceren, gebruikt de freesmachine een roterend gereedschap dat in contact komt met het werkstuk om continu spanen af ​​te snijden en het materiaal in de gewenste eindvorm te brengen.

Conventioneel frezen vs. meelopend frezen

Er zijn twee veelgebruikte technieken voor CNC-frezen:conventioneel frezen en meelopend frezen. Traditioneel wordt vaker gebruik gemaakt van conventioneel frezen. Conventioneel frezen is wanneer het gereedschap snijdt in de tegenovergestelde richting waarin het gereedschap beweegt. Decennialang was dit de voorkeursmethode van machinebouwers, omdat het vergevingsgezinder kan zijn op minder nauwkeurig gemaakte machines. Hoewel conventioneel frezen in bepaalde situaties nog steeds nuttig is, is het vermeldenswaard dat het nogal wat wrijving en wrijving met zich meebrengt. Deze slijtage kan de levensduur van het gereedschap verkorten; het betekent ook dat het werkstuk strakker moet worden vastgeklemd en bevestigd.

Om deze redenen wordt tegenwoordig de voorkeur gegeven aan klimfrezen. Moderne freestechnieken zoals hoog dynamisch frezen (trochoïdaal frezen) maken gebruik van klimmend snijden met grote axiale snedediepte en kleine radiale stappen om zeer efficiënte freesstrategieën te produceren. Meelopend frezen met dynamische gereedschapsbanen produceert een dunnere spaan met minder wrijving en wrijving, waardoor het werkstuk niet oververhit raakt en de levensduur van het gereedschap wordt verlengd. Als bijkomend voordeel hoeft het werkstuk ook minder te worden vastgeklemd, omdat de snijkrachten doorgaans worden verminderd.

Voordelen en beperkingen van CNC-frezen

CNC-frezen biedt, net als andere CNC-bewerkingsmethoden, tal van voordelen. Enkele van de meest opvallende zijn de precisie, de reproduceerbaarheid en de lage arbeidskosten.

Frezen heeft echter een aantal nadelen. Een daarvan zijn de hoge initiële kosten van de machines, aangezien productteams vooraf moeten investeren in dure CNC-freesmachines of diensten moeten uitbesteden aan een vertrouwde fabrikant. Het vereist ook gespecialiseerde training om succesvol te presteren, wat het proces bemoeilijkt als teams ervoor kiezen om in hun eigen machines te investeren.

Geschikte materialen voor CNC-frezen

Een zeer veelzijdig proces, CNC-frezen kan worden gebruikt om onderdelen te maken van een breed scala aan materialen. Effectieve materiaalkeuze hangt natuurlijk af van de vereisten van een specifiek project, maar alle volgende materialen zijn geschikt om te frezen:

Metalen

• Aluminium
• Messing
• Zacht staal
• Roestvrij staal
• Gereedschapsstaal

Kunststoffen

• ABS
• HDPE
• Nylon
• PEEK
• Polycarbonaat (ook bekend als Lexan)
• POM (ook bekend als acetaal of Delrin)
• PTFE (ook bekend als teflon)

Wanneer moet u in plaats daarvan CNC-draaien overwegen

Hoewel CNC-frezen geschikt is voor een breed scala aan materialen en zeer kosteneffectief kan zijn, is het niet noodzakelijkerwijs geschikt voor elke productietoepassing. Een aantal andere productieprocessen zijn compatibel met CNC-technologie.

CNC-draaien lijkt op CNC-frezen, maar de processen verschillen op een aantal belangrijke punten. Terwijl CNC-frezen een roterend gereedschap gebruikt, gebruikt CNC-draaien een roterend onderdeel en een snijgereedschap dat niet roteert. CNC-draaien maakt onderdelen met ronde doorsneden, terwijl frezen meestal wordt gebruikt met prismatische onderdelen. Complexe onderdelen met zowel prismatische kenmerken als kenmerken van een cirkelvormige doorsnede kunnen worden gemaakt met behulp van meerdere instellingen op zowel frees- als draaicentra, of op frees- of multitasking-machines die zowel frees- als draaibewerkingen combineren in één apparaat.

Puur draaien wordt vaker gebruikt voor eenvoudige, cilindrische onderdelen zoals assen, holle buizen of conische vormen. Hoewel deze vormen met een freesmachine kunnen worden gemaakt, is het meestal sneller, efficiënter en goedkoper om deze onderdelen te maken met draaien.

Aan de slag met het juiste productieproces

Uiteindelijk is het aan productteams om te bepalen welke productiemethode het meest geschikt is voor de unieke vereisten van hun project. En het kiezen van de beste productiemethode die aan uw behoeften voldoet, kan moeilijk zijn - en het maken van de verkeerde keuze kan leiden tot dure vertragingen, verspilling van materiaal en een ondermaats product.

Om deze redenen is het verstandig om samen te werken met een vertrouwd productieteam zoals Fast Radius. Bij Fast Radius is het ons doel om klanten te helpen precies de resultaten te bereiken die ze wensen - tegen een concurrerende prijs en tijdlijn. Neem vandaag nog contact met ons op als u klaar bent om aan de slag te gaan.

U kunt meer te weten komen over CNC-bewerking, spuitgieten en ons andere serviceaanbod in het Fast Radius-leercentrum.