Hoe de precisie van CNC-freesbewerking te regelen?

De kwaliteit van CNC-gefreesde onderdelen hangt af van vele factoren, waaronder onderdeelontwerp, gereedschapsselectie, gereedschapspadprogrammering, vaardigheden van machinisten, werkstukklemstrategie, enz. Kritieke pad-functionele componenten, zoals robotarmen voor laserchirurgie of landingsgestelcomponenten van hoge -prestatievliegtuigen, moeten betrouwbaar werken. Betrouwbaarheid vereist nauwkeurigheid, precisie en het vermogen van de CNC-bewerkingswinkel die de onderdelen produceert om nauwe toleranties te handhaven.

Bij het beslissen welke bewerkingswinkel moet worden gebruikt om belangrijke componenten te verwerken, is het belangrijk om twee vragen te stellen:wat is de nauwkeurigheid van CNC-frezen en wat is de toewijding van de bewerkingswinkel om deze nauwkeurigheid te bieden? Zorgvuldige inspectie van de samenstelling van de CNC-freesnauwkeurigheid zal ontwerpingenieurs helpen de beste keuze te maken in de bewerkingswerkplaats bij het vervaardigen van onderdelen.

Hoe de nauwkeurigheid van een CNC-machine verschillende industrieën beïnvloedt

Hoewel de nauwkeurigheid van bewerkte onderdelen essentieel is in elke industrie, vereisen sommige industrieën meer precisie dan andere:

Medisch:

Apparatuur die wordt gebruikt bij medische procedures, zoals robotarmen voor laserchirurgie, is afhankelijk van nauwkeurig bewerkte onderdelen van micro- en macroformaat.

Lucht- en ruimtevaart:

Lucht- en ruimtevaartcomponenten moeten voldoen aan de strengste toleranties om de veilige werking van het vliegtuig te garanderen, ongeacht de omgeving.

Vervoer:

Bussen, vrachtwagens, treinen en andere voertuigen hebben een verscheidenheid aan assen, koppelingen, zuigers en andere onderdelen nodig om naadloos samen te werken.

Energie:

Of het nu gaat om aardgas en olie, windenergie of andere bronnen, industriële apparatuur die wordt gebruikt om energie op te wekken en te beheren, vereist nauwkeurig bewerkte onderdelen die bestand zijn tegen enorme druk.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van industrieën die een extreem hoge precisie vereisen in het fabricageproces van bewerkte onderdelen. Veel andere bedrijven hebben dergelijke nauwe toleranties misschien niet nodig, maar fabrikanten moeten onderdelen elke keer op dezelfde manier vervaardigen. De herhaalbaarheid van precisieonderdelen is essentieel voor alles, van consumentenproducten tot basisvervangingsonderdelen.

Opgemerkt moet worden dat CNC-freesnauwkeurigheid ook erg belangrijk is voor de bewerkingswinkel zelf. Het handhaven van de nauwkeurigheid kan de productietijd en -kosten in de werkplaats verminderen en de noodzaak elimineren om foutieve productieprojecten opnieuw uit te voeren. De volgende sectie geeft een gedetailleerd overzicht van de verschillende componenten van CNC-freesnauwkeurigheid.

Nauwkeurigheid van CNC-frezen:3 metingen

Drie verschillende metingen bepalen de algehele nauwkeurigheid van het gefreesde onderdeel:positienauwkeurigheid, nauwkeurigheid of herhaalbaarheid en tolerantie.

Nauwkeurigheid van de positie

De positienauwkeurigheid is gelijk aan het verschil tussen de opgegeven afstand tussen de punten op het onderdeel en de werkelijk gemeten afstand van deze punten na het frezen. Voor een CNC-freesmachine hangt de nauwkeurigheid af van het vermogen om het geprogrammeerde pad te volgen. De machinefabriek bepaalt de nauwkeurigheid van de walserij door meerdere metingen te doen en het statistische gemiddelde van de afwijkingen te berekenen.

Herhaalbare nauwkeurigheid

De bewerkingswinkel definieert de nauwkeurigheid van de freesmachine door precies dezelfde commando's te herhalen, zodat het ene onderdeel na het andere hetzelfde resultaat oplevert. Net als nauwkeurigheid kan de werkplaats de nauwkeurigheid van de CNC-freesmachine berekenen door middel van meerdere metingen bij het besturen van het snijpad van de machine. De maatstaf voor nauwkeurigheid ligt in de herhaalbaarheid van het snijden van hetzelfde precieze pad, wat resulteert in een nauwkeurige kopie van het onderdeel keer op keer.

Tolerantie eindproduct

Machinisten en ingenieurs gebruiken de term tolerantie als ze verwijzen naar de toegestane afwijking van de CNC-freesmachine om de ingestelde waarde te meten. CNC-programmeurs en machinisten programmeren de freesmachine om onderdelen te vervaardigen binnen de door de klant vereiste toleranties. Bij het snijden van materialen en het produceren van onderdelen moet de freesmachine binnen de ingestelde tolerantie van de opgegeven meetwaarde blijven.

Het doel van een CNC-freesmachine is om deze binnen een gespecificeerd tolerantiebereik te houden door herhaaldelijk een hoge positioneringsnauwkeurigheid te handhaven. Stel je bijvoorbeeld voor dat je een pijl op een doel schiet. De afstand tussen de pijl en de roos meet de nauwkeurigheid. Arrow vindt dat de nabijheid van zijn groepering gelijk is aan de herhaalbare nauwkeurigheid. Herhaalbaarheid zonder precisie bij het bewerken van een batch onderdelen zal geen bruikbare resultaten opleveren, omdat de onderdelen ook buiten tolerantie zijn. Of nauwkeurigheid zonder herhaalbaarheid resulteert in slechts één of twee onderdelen. De combinatie van precisie en herhaalbaarheid levert hele batches intacte producten op. De bewerkingswinkel gebruikt deze precisie om de kwaliteit van uw onderdelen te waarborgen.

Hoe u de nauwkeurigheid van uw CNC-machinewerkplaats kunt bepalen

Om de precisie en precisie te behouden die nodig is voor het frezen van onderdelen, zal een goede bewerkingswinkel prioriteit geven aan de volgende punten in zijn proces en procedures:

Werkomgeving:

De nauwkeurigheid is afhankelijk van de werkomgeving die stabiele omstandigheden biedt, zoals temperatuur en vochtigheid.

Apparatuurstatus:

CNC-freesnauwkeurigheid vereist consistent preventief onderhoud om alle apparatuur in perfecte staat te houden.

Machinekalibratie:

De machinewerkplaats moet alle precisiefreesapparatuur periodiek opnieuw kalibreren om de fabrieksinstellingen te behouden.

Toolbewaking:

De winkel moet ook de snijgereedschappen controleren - ze slijten na verloop van tijd - voor onderhoud of vervanging.

Werkstuk spannen:

Om trillingen te minimaliseren en nauwkeurigheid te garanderen, moet de werkplaats de juiste kleminstellingen voor het werkstuk gebruiken om het werkstuk op zijn plaats te houden voor verwerking.

Machinist ervaring:

Ervaren machinisten begrijpen eerder de nuances die leiden tot de vervaardiging van precieze onderdelen.

Programmeren:

Bekwame productie-ingenieurs begrijpen hoe ze verschillende gereedschappen moeten gebruiken, met verschillende methoden en snelheden, om op efficiënte wijze nauwkeurige CNC-gefreesde onderdelen te produceren.

Wanneer onderdelen op de walserij worden opgesteld, moet een hoogwaardige bewerkingswinkel een gedocumenteerd eerste artikelinspectieproces hebben. Het zal ook regelmatig controlepunten hebben tijdens het productieproces voor kwaliteitscontrole.