CNC-bewerkingsgids:soorten CNC-machines, materialen, voordelen

Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is een zeer nauwkeurige methode voor het vervaardigen van op maat gemaakte onderdelen die zijn afgeleid van een verscheidenheid aan verschillende materialen en binnen zeer nauwe toleranties. Er zijn veel voordelen verbonden aan het implementeren van een productieoplossing voor CNC-bewerking.

CNC-bewerkingen begrijpen

CNC-bewerking wordt beschouwd als een subtractieve productietechnologie, wat betekent dat het eindproduct wordt gevormd door selectief overtollig materiaal van het werkstuk te verwijderen. Elke end-to-end CNC-bewerking volgt een soortgelijk productieproces in vier stappen.

Deze vier productiefasen zijn:

• Onderdeelontwerp

Onderdelen geproduceerd via CNC-bewerking beginnen over het algemeen als eerste ontwerpen van Computer Aided Design (CAD)-software. In de ontwerpfase denken ingenieurs zorgvuldig na over alle aspecten van het gewenste eindproduct, zoals parameters voor optimale prestaties, bedrijfsomstandigheden voor het einddeel en acceptabele tolerantievariaties.

• Ontwerpconversie

Na voltooiing van de initiële ontwerpfase moet het CAD-model worden omgezet in een functioneel CNC-programma met behulp van Computer Aided Manufacturing (CAM)-software. CAM-software kan de geometrische vereisten uit het oorspronkelijke bestand van het CAD-model halen en deze vertalen in een CNC-compatibele programmeertaal, zoals G-code of M-code, die de mechanische bewerkingen van de machine dicteert.

• CNC-machinevoorbereiding

Vervolgens moet de operator van de CNC-machine zowel de machine als het doelmateriaal instellen volgens de specificaties die vereist zijn door het CNC-programma. De operator zorgt ervoor dat de juiste snij- of boorgereedschappen correct worden geïnstalleerd en worden afgestemd op de juiste bits of vingerfrezen. De operator moet het werkstuk ook instellen, meestal in een stationaire klem of rechtstreeks aan de CNC-machine.

• Geprogrammeerde bewerkingen uitvoeren

Tot slot voert de CNC-machineoperator de gewenste mechanische bewerkingen uit. Tijdens bedrijf stuurt het CNC-programma nauwkeurig de bewegingen van de bewerkingsmachines.

Soorten CNC-machines

De meest voorkomende soorten CNC-machines zijn machines die snijgereedschappen gebruiken om overtollig materiaal van het werkstuk te verwijderen. Hoewel er CNC-machines zijn die gebruik maken van waterstraalsnijden en elektrische ontladingsbewerkingen (EDM), richt deze gids zich op de vijf meest voorkomende categorieën in de volgende lijst, onderverdeeld in twee basisclassificaties:3-assige en meerassige machines.

3-assige CNC-machines

Met 3-assige machines kunnen snijgereedschappen langs rechte driedimensionale vectoren bewegen (op en neer, links en rechts, vooruit en achteruit). Er zijn twee soorten 3-assige CNC-machines:

• CNC-freesmachines

Bij CNC-freesbewerkingen blijft het werkstuk stationair en komt een snel roterend snijgereedschap op het werkstuk om overtollig materiaal te verwijderen. Dit type machine is erg handig voor het vormen van geometrische basisvormen.

Een gids voor CNC-frezen:

• CNC-draaimachines (draaibanken) 

Bij CNC-draaibewerkingen blijft het snijgereedschap stationair terwijl het werkstuk met hoge snelheid op een spil draait. CNC draaien biedt de mogelijkheid om snel en met nauwe toleranties cilindrische onderdelen te produceren. Technox Machine and Manufacturing heeft bijvoorbeeld CNC-draaibanken die onderdelen kunnen produceren met afmetingen tot 152″ in diameter en 240″ in lengte, terwijl ze toch krappe ± 0,001″ toleranties aanhouden. Het grote nadeel van 3-assige draaibewerkingen is dat alleen cilindrische onderdelen efficiënt kunnen worden vervaardigd.

Klik hier voor meer informatie over de verschillen tussen CNC-frezen en draaien.

Meerassige CNC-machines

Meerassige CNC-machines zijn vergelijkbaar met 3-assige machines, maar met een hogere mate van vrijheid in mechanische bewegingen. Machines met meerdere assen kunnen bijvoorbeeld roterende en diagonale snijbewerkingen toepassen. Er zijn drie hoofdtypen meerassige CNC-machines:

• Geïndexeerde 5-assige CNC-freesmachines

Hoewel dit type freesmachine tijdens het gebruik slechts langs 3 lineaire assen kan snijden, heeft de operator tussen de bewerkingen de mogelijkheid om het bed en de gereedschapskop te roteren voor de volgende snede, wat meer vormmogelijkheden mogelijk maakt.

• Continue 5-assige CNC-freesmachines

Dit machinetype zorgt voor continue beweging langs de drie lineaire assen en twee rotatie-assen tijdens bedrijf. Dit geeft de operator de mogelijkheid om zeer complexe vormen van het doelwerkstuk te maken.

• CNC-centra voor het draaien van frezen

Frees-draaicentra combineren de functionaliteiten van CNC-draaibanken en CNC-freesmachines. Het werkstuk kan met hoge snelheden op een spil worden gedraaid of nauwkeurig worden gepositioneerd voor freesbewerkingen.

CNC-bewerkte onderdelen ontwerpen - CAD-modelontwerp

Een 2D-vector- of 3D-CAD-ontwerp voor solide onderdelen is het uitgangspunt voor een CNC-gefreesd onderdeel. Naast ontwerpvereisten die rechtstreeks verband houden met de eindtoepassing van het product, moeten ingenieurs ook rekening houden met de mogelijkheden en beperkingen van de CNC-machine die zal worden gebruikt voor de daadwerkelijke snijbewerkingen.

De ingenieur moet het oorspronkelijke bestand van het CAD-model converteren naar een CNC-compatibel formaat, zoals het open-source STEP- of IGES-formaat, of een meer beperkt formaat zoals IPT of SAT. Het wordt ook beschouwd als een best practice voor een ingenieur om een ​​technische tekening te maken die samen met de digitale CAD-instructies wordt verzonden. Deze tekeningen worden gebruikt om ontwerptoleranties en geometrieën te verifiëren; de machinist helpen de meest opvallende kenmerken van het onderdeel te identificeren; en dienen als een tastbare bron van verificatie als er vragen rijzen.

Voordelen van CNC-bewerking

CNC-bewerking biedt verschillende concurrentievoordelen , waaronder:

• Snelle doorlooptijden voor bestellingen
• Hoge precisie
• Zeer aanpasbaar
• Maakt producten met uitzonderlijke fysieke eigenschappen en prestatiedrempels

Gebruikte materialen

De juiste materiaalkeuze is van cruciaal belang voor CNC-bewerkingen. Deze keuze is grotendeels afhankelijk van het verwachte gebruik van het eindproduct. U moet een reeks materiaaleigenschappen onderzoeken om te bepalen welke het beste bij uw ontwerp past, zoals:

• Treksterkte
• Hardheid
• Gebruiksgemak
• Chemische resistentie
• Corrosiebestendigheid
• Thermische eigenschappen

Bij Technox gebruiken we een breed spectrum aan materialen voor onze machinale bewerkingen, waaronder:

• Staal
• Roestvrij staal
• Aluminium
• Messing
• Koper
• Brons
• Nikkel
• Gietijzer
• Inconel®
• Hastelloy®
• Kunststoffen

CNC-bewerkingstoepassingen

CNC-gefreesde onderdelen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën. Bij Technox bedienen we een breed scala aan sectoren, waaronder:

• Staal
• Eten en drinken
• Kunststoffen
• Papier
• Textiel
• Recycling
• Olie en gas
• Vloeistofkracht
• Constructie

CNC-bewerkte onderdelen bij Technox

Bij Technox Machine and Manufacturing bieden we onze klanten veelzijdige oplossingen op maat en leveren we alleen werk van de hoogste kwaliteit. Onze bewerkingsmogelijkheden omvatten:

• Saai
• Frezen
• Boren
• Tik op
• Inrijgen
• Tegenslag
• Verzinken
• Krullen

Als u meer informatie wilt over de voordelen van een samenwerking met Technox, neem dan contact met ons op of vraag een offerte aan .