Hoe helpt CAD-CAM-technologie bij de engineering en productie van materialen?

Computer Aided Design omvat programma-ontwerpruimte, parametrische modellen en propriëtaire softwarepakketten. Op zichzelf kan dit gebied van engineering geen echt product creëren. Betreed Computer Aided Manufacturing (CAM), met zijn machinecodes en geautomatiseerde machines. Dit is de tweede helft van een computerondersteund ontwerp- en fabricageproces dat momenteel een revolutie teweegbrengt in de machinewerkindustrie.

Wat is CAD-CAM-technologie?

Fase één ziet een kamer bezet door een krachtige werkplek. Het heeft de vereiste onderdelen, waaronder een centrale verwerkingseenheid, een toetsenbord en muis en een grote monitor. Een geavanceerd 3D-softwarepakket creëert virtuele ruimte op de monitor. Het laatste onderdeel is een ontwerper, iemand die de software zal gebruiken om ingewikkeld gedetailleerde modellen te maken van parametrische objecten. Werkplaatsen hebben echter ook een CAM-koppeling nodig, want het is deze software-naar-product-brug die virtuele coördinaten omzet in gereedschapsinstructies.

Subtractieve productietechnologie

CNC-codes (Computer Numerical Control) zijn uitgevonden als vertaalmatrix. Ze nemen het 3D-object, dat subtractieve kenmerken heeft op een computermonitor, en ze zetten de afmetingen op het scherm om in een productprofiel. G-codes zijn een voorbeeld van deze technologie in actie. Een G02-instructie zou een meerassige gereedschapskop in een cirkelvormige interpolatiemanoeuvre met de klok mee sturen. Dan, door over te schakelen naar G17, zou een XY-vlakselectiemodus worden geactiveerd. Vanaf hier kan het gereedschap frezen of boren, snijden of ponsen, of meerdere bewerkingen uitvoeren. Nu we het toch over ponsen hebben, laten we eens kijken wat die 5-assige machine te bieden heeft.

CAD-CAM materiaalproductie

Voor een geautomatiseerde productielijn kunnen materiaalverschillen het verschil maken tussen een perfect ingesprongen plaatmetaalsegment en een segment dat slecht geponst is. In plaats van een perfect uitgeworpen blanco, zoals mogelijk gemaakt door een geometrisch ingewikkelde combinatie van matrijs en pons, zou het merkteken worden aangebracht als een ruw kuiltje. Ter compensatie komt de aard van het materiaal in de CAD-CAM-configuratie. De treksterkte, hardheid, legeringsplasticiteit en kneedbaarheid, in feite verdienen alle legeringskenmerken een soort machinewaarde, zodat een gereedschapskant een geoptimaliseerde toepassingsimpact of draaimoment krijgt.

Voor de CAM-codes die een subtractief koppel toepassen, vliegen geharde metalen snippers weg terwijl een smeervloeistof het gebied vrijhoudt. De CAD-instructies worden opgevolgd. Voor impactgerichte taken is er minder koppel en meer impact. Hier is een hydraulische zuiger gemonteerd op de bewegende gereedschapshouder. Een carbide geharde matrijs is waarschijnlijk wat als eerste in je opkomt bij het gebruik van deze ongelooflijk nauwkeurige geautomatiseerde rig. Stel je echter het gebruik van een in water ondergedompelde laser voor. Oxy-fuel, waterjets, zelfs plasmatoortsen, elk gekozen gereedschap wordt aangepast. Alleen deze keer, in plaats van de impactdruk, de laserintensiteit of de ingespoten brandstofsnelheid die verandert om de eigenschappen van het fabricagemateriaal te compenseren.