CNC-precisiebewerking:alles wat u moet weten

Heb je je ooit afgevraagd hoe machinisten die zware aluminium gereedschappen en motoronderdelen maken? Ze hebben ze beslist niet met de handen gemaakt of in een oven gegoten. Ze maken deze onderdelen van een proces dat CNC-precisiebewerking wordt genoemd.

Voor degenen die nieuw zijn in de productiewereld, is CNC-precisiebewerking een productieproces waarbij computerprogramma's worden gebruikt om elk product volgens exacte specificaties te maken. Daarom zal dit artikel het proces, de verschillende gebruikte apparaten, de toepassingen, de verschillende programmering en verwerking definiëren. Als je meer wilt weten over dit productieproces, lees dan tot het einde.

Wat is CNC-precisiebewerking?

Als de vraag "Wat is precies bewerken?" nog steeds in je hoofd blijft hangen, hier is het antwoord. Zoals de naam al aangeeft, omvat CNC-precisiebewerking het vormen van grondstof tot een afgewerkt product door excessen weg te snijden, zoals aangegeven door een Computer-Aided Design (CAD) of Computer-Aided Manufacturing (CAM) blauwdruk. Bovendien gebruiken machinisten dit proces in verschillende productieprocessen en op verschillende materialen.

Voordat een product wordt gemaakt door middel van nauwkeurige CNC-bewerking, is het noodzakelijk om CAD- of CAM-programma's te gebruiken om de blauwdruk van het product te maken. Dat wil zeggen, deze programma's maken zeer gedetailleerde 3D-contouren die een nauwkeurig bewerkingsproces moet volgen om het product met succes te repliceren.

Van speelgoed tot medische apparaten, auto's of spaceshuttles, elk product met onderdelen heeft precisiebewerking nodig. Met behulp van Computer Numerical Control (CNC)-apparatuur maakt het proces gebruik van bewerkingen zoals snijden, frezen, draaien en machinale bewerking door elektrische ontlading om het eindproduct te verkrijgen.

Hoewel het proces toezicht van een ervaren machinist vereist, doet een machine het meeste werk automatisch. De Computer-Aided Design (CAD)-software maakt het ontwerp, de Computer-Aided Manufacturing (CAM)-software vertaalt dit vervolgens in productie-instructies voor de machine. Een laatste post-processorsoftware codeert de instructie in informatie die de machine kan begrijpen. De machinisten laden de instructie vervolgens in de CNC-apparatuur om het productieproces te starten.

Tolerantie voor precisiebewerking

Hoewel precisie-CNC-bewerkingsgereedschappen zeer nauwkeurig zijn, kunnen deze machines de afmetingen van producten niet nauwkeurig reproduceren zoals ze zijn in de CAD-blauwdruk. Daarom hanteren machinisten toleranties.

Tolerantie is de hoeveelheid afwijking in de afmeting van een onderdeel die volgens conventionele normen acceptabel is. Een synoniem hiervoor is maatnauwkeurigheid. Er is geen standaardtolerantie voor alle precisie-CNC-bewerkingsprocessen. De striktheid van tolerantie hangt af van het productieproces. Het aantal decimalen dat een tolerantiewaarde heeft, geeft de striktheid van de meting aan.

Er zijn verschillende soorten tolerantiemeetsystemen. Bijvoorbeeld:

• Eenzijdige tolerantiemeting:Bij dit type tolerantiemeting is de afwijking slechts aan één zijde van de nominale waarde toegestaan. Dit betekent dat als de nominale waarde van een as die in een lager past 20 mm is, een grotere as er niet in zou passen. Daarom laten machinisten de afwijking voor een dergelijke as alleen aan de kleine kant toe.
• Grenstoleranties:Dit is wanneer de tolerantiewaarde in een bereik wordt geplaatst. Als de nominale waarde voor de as bijvoorbeeld 15 mm is en de tolerantie 15 – 15,5 mm is, vertegenwoordigt dit een limiettolerantie.
• Bilaterale toleranties:bij dit type tolerantie kan aan beide zijden van de nominale waarde worden afgeweken. Het wordt meestal uitgedrukt als een +/- waarde. Ter verduidelijking:als een onderdeel een afmeting heeft van 25 mm met een tolerantie van +/- 0,05 mm, betekent dit dat de waarde tussen 24,95 mm en 25,05 mm kan liggen.

Weten wanneer u nauwere toleranties moet kiezen voor de fabricage van uw onderdelen is erg belangrijk. Hoewel het niet nodig is dat het hele onderdeel nauwe toleranties heeft, hoeven de belangrijke structurele onderdelen, zoals die welke in andere componenten passen, weinig af te wijken van de nominale waarde, aangezien onnauwkeurigheid de integriteit van het onderdeel ernstig kan aantasten.

Toleranties zijn belangrijk bij nauwkeurige bewerkingsprocessen omdat ze helpen de productiekosten en doorlooptijden te verlagen. Hoe belangrijk ze ook zijn, ze vereisen veel vaardigheid en geduld om het goed te doen. De standaard tolerantie van CNC-machines is 0,005 inch. Bij RapidDirect kunnen onze 5-assige CNC-machines een tolerantie tot 0,002” bereiken. We bieden een reeks toleranties om aan de behoeften van onze klanten te voldoen. Onze standaardtoleranties voor CNC-bewerking van metalen zijn conform DIN-2768-1-fine, terwijl dit voor kunststoffen DIN-2768-1-medium is.

Soorten precisie CNC-bewerkingsapparatuur

Vanwege de verschillende processen die betrokken zijn bij CNC-precisiebewerking, zijn verschillende apparaten nodig om het te laten werken. In sommige gevallen worden deze gereedschappen op één machine geplaatst en hoeft de machinist het proces alleen maar te starten en te stoppen.

In sommige andere situaties moeten de gereedschappen op verschillende machines worden geplaatst en moet de machinist het werkstuk/de grondstof van de ene machine naar de andere verplaatsen. Machines die worden gebruikt bij CNC-precisiebewerkingen omvatten bijvoorbeeld:

CNC-freesapparatuur

Frezen is het precieze bewerkingsproces waarbij roterende frezen worden gebruikt om overtollig materiaal van een werkstuk te verwijderen. Het gaat om verschillende soorten molens. Voorbeelden van dergelijke molens omvatten vingermolens, afschuinmolens en schroeflijnvormige molens. De CNC-gestuurde freesmachines omvatten ook handfreesmachines, gewone freesmachines, universele freesmachines en universele freesmachines. Deze machines hebben een horizontale of verticale oriëntatie.

CNC-draaiapparatuur

Draaien is een nauwkeurig CNC-bewerkingsproces waarbij het werkstuk wordt gedraaid naast een roterend enkelpunts snijgereedschap. De meest populaire gereedschappen die worden gebruikt voor draaiprocessen zijn draaibanken, zoals revolverdraaibanken, motordraaibanken en draaibanken voor motordoeleinden. Andere draaiapparatuur omvat recht draaien, taps draaien, uitwendige groeven en schroefdraad.

CNC-boorapparatuur:

Boren is een nauwkeurig bewerkingsproces waarbij roterende meerpuntsboren worden gebruikt om cilindrische gaten in grondstoffen/werkstukken te maken. Bovendien zorgt het ontwerp van de boren ervoor dat de spanen van het werkstuk wegvallen, waardoor de geboorde gaten netjes blijven.

Voorbeelden van veelvoorkomende boren die worden gebruikt in CNC-bewerkingsprocessen zijn puntboren (voor het maken van ondiepe gaten of geleidegaten), klopboren (om het aantal spanen op het werkstuk te verminderen), schroefmachineboren (voor het maken van gaten zonder geleidegat), en spanruimers (voor het vergroten van eerder gemaakte gaten). Er zijn ook boorpersen, dit zijn boren gemaakt voor een bepaalde boortaak.

CNC mijnbouwapparatuur voor elektrische ontlading

Mijnbouw met elektrische ontlading is een nauwkeurig bewerkingsproces waarbij elektrische ontladingen (vonken) worden gebruikt om het eindproduct te verkrijgen.

De opstelling bestaat uit de gereedschapselektrode (gereedschap) en de werkstukelektrode (werkstuk) gescheiden door een diëlektrische vloeistof en onderworpen aan een elektrische spanning. Het proces staat ook bekend als vonkbewerking, vonkerosie, verbranding, zinkvonken of draaderosie.

CNC-precisiebewerkingstoepassingen

Precision Machining wint geleidelijk meer terrein in de productiewereld vanwege de meervoudige gebruiks-, kosten- en tijdbesparende processen. Het precieze bewerkingsproces wordt gebruikt in industrieën zoals:

Medische industrie

De geneeskunde evolueert snel met de behoefte aan nieuwe apparatuur. Naast het produceren van nieuwe apparatuur, hebben ze ook behoefte aan grote hoeveelheden bestaande. Precisie CNC-bewerking is verantwoordelijk voor het maken van deze apparatuur. Voorbeelden hiervan zijn orthesen, veilige behuizingen, implantaten, MRI-machines, onderzoeksapparatuur, enz.

Automobielindustrie

Nu autobedrijven nieuwe innovaties bedenken om toe te voegen aan hun nieuwste auto-iteraties, moeten ze prototypes van deze onderdelen ontwikkelen voordat ze aan de productielijn worden toegevoegd. CNC-precisiebewerking is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van deze prototypes volgens exacte specificaties. De technologie maakt ook onderdelen voor andere transportmiddelen zoals schepen, transportvrachtwagens en nog veel meer.

Lucht- en ruimtevaartindustrie

Van transportvliegtuigen tot spaceshuttles, ruimtevaartvoertuigen hebben zeer nauwkeurige constructies nodig, aangezien een enkele fout kan leiden tot ernstige schade aan de verschillende luchtvaartvoertuigen. Het CNC-precisiebewerkingsproces is verantwoordelijk voor het maken van veel componenten in deze industrie, zoals landingsgestelpoorten, bussen, spruitstukken, draagvlakken, enz.

Militaire en defensie-industrie

CNC is nog nooit zo relevant geweest, waarbij verschillende landen verschillende ontwerpen hebben voor nieuwe munitie- en verdedigingssystemen. Het precieze bewerkingsproces is verantwoordelijk voor het tot leven brengen van al deze ontwerpen met behulp van verschillende materialen en processen. Voorbeelden van apparaten die voor deze industrie zijn gemaakt, zijn vliegtuigonderdelen, transportcomponenten, communicatiecomponenten, munitie, enz.

Voordelen van CNC-bewerking met hoge precisie

Het gebruik van deze uiterst nauwkeurige machines voor uw productieproces zou zeker een groot aantal voordelen opleveren. Een paar zijn:

Verlaagde productiekosten

Qua prijs is CNC-bewerking de juiste keuze, vooral als u een paar tot honderd onderdelen wilt maken. Het proces vereist minder initiële kosten in vergelijking met spuitgietkosten (vanwege de kosten voor het maken van de mal).

Verhoogde snelheid

CNC-machines bieden een hogere snelheid in vergelijking met spuitgieten. In tegenstelling tot spuitgieten, wat maanden kan duren om de mal te maken en ervoor te zorgen dat de onderdelen binnen de tolerantie vallen, kan CNC-bewerking onderdelen in een kwestie van weken produceren.

Maakt snelle en kosteneffectieve prototypes mogelijk

Met CNC-bewerkingsservices is uw prototypeproductie nog effectiever. Dit komt omdat CNC met veel kosteneffectieve materialen kan werken, dus u hoeft niet veel uit te geven aan prototypes. Natuurlijk, als de prototypes sneller worden gemaakt, wordt het hele productieproces nog meer versneld. Bij RapidDirect leveren we prototypes die voldoen aan de productie-eisen en kwaliteitsnormen.

Precisiebewerking uitvoeren

Materialen

Precisie CNC-bewerking kan op een breed scala aan materialen werken. Bij RapidDirect bieden we u materiaalcertificering (SGS, RoHS, enz.) als u daarom vraagt. Hier zijn een paar voorbeelden van metalen en kunststoffen waarvoor we certificering aanbieden:

Metalen

1. Aluminium (Aluminium 6061, Aluminium 6061-T651, Aluminium 606, enz.)
2. Roestvrij staal (201, 301, 303, 304, 316, enz.)
3. Staal (1008, 1018, 1020, enz.)
4. Messing (280, 260, 2680, enz.)
5. Koper
6. Brons
7. Titanium

Kunststoffen

1. ABS
2. PC
3. PMMA
4. POM
5. PA

Hierboven zijn slechts de meest voorkomende materialen in precisie-CNC-bewerkingen. RapidDirect biedt honderden materialen voor uw aangepaste prototyping- en productiebehoeften. Om de volledige lijst van onze materialen te bekijken, uploadt u uw ontwerp om binnen enkele minuten direct een offerte te ontvangen en start u vandaag nog met uw project!

Programmeren

Voordat het precieze bewerkingsproces kan beginnen, moeten de machines worden geprogrammeerd om het proces foutloos te laten verlopen. Om dit te doen, volgt hier het te volgen proces:

Nadat de Computer-Aided Design (CAD)-software de 2D-vector of 3D-solid-blauwdruk voor het te vervaardigen product heeft gemaakt, wordt deze geëxporteerd naar een CNC-compatibel bestandsformaat zoals STEP of IGES.

De Computer-Aided Manufacturing Software (CAM) genereert vervolgens de digitale programmeercode die de tooling bestuurt en het op maat ontworpen onderdeel produceert.

Er zijn twee hoofdprogrammeercodes:de G-code en de M-code. De G-code is populairder en staat bekend als de geometrische code. Het vertelt de machine wanneer, waar en hoe de machine beweegt. De M-code is de diverse functiecode die de hulpfuncties van de machine bestuurt.

Verwerking

Na het programmeren van de machine is de volgende stap het verwerken van de grondstof om deze aan de exacte specificaties voor het eindproduct te laten voldoen. Afhankelijk van het product worden nogal wat processen gebruikt om tot het eindproduct te komen. Voorbeelden zijn:

a. CNC frezen

b. CNC draaien

c. CNC-boren

Oppervlakteafwerking

Dit omvat het plateren van het oppervlak van het eindproduct met verschillende materialen om het verder te versterken en te verfraaien. Bij RapidDirect gebruiken we verschillende soorten afwerkingstechnieken zoals anodiseren, parelstralen, galvaniseren, poedercoaten, enz.

RapidDirect:het precisie-cnc-bewerkingsbedrijf waarnaar u op zoek was

CNC-precisiebewerking is misschien wel de meest effectieve manier om uw op maat gemaakte onderdelen te vervaardigen. Behalve dat het u kosten bespaart, kost het weinig tijd en is er weinig ruimte voor fouten. Neem dit productieproces vandaag nog op in uw productie!

Bij RapidDirect brengen we uw CAD-blauwdrukken tot leven op de beste manier waarop u ooit zou kunnen hopen. We garanderen sterke productiemogelijkheden met ons brede scala aan technische ervaring en aanpak. Onze 3, 4-, 5-assige CNC-machines en een breed scala aan hulpapparatuur stellen ons in staat om uw CNC-ontwerpen te maken, of het nu gaat om op maat gemaakte prototypes van slechts één of het maken van onderdelen die maanden in beslag nemen.

Onze technische ondersteuning voor onze klanten is ongeëvenaard. We bieden diensten aan zoals het verzenden van het product in twee sets als u dat wenst. De eerste set zou worden verzonden om uw verificatie te krijgen voordat we in volledige productie gaan. Nadat de productie is voltooid, geven we u de juiste zekerheid dat uw product zal passen en werken zoals het bedoeld is door het met de onderdeelafmetingen te verzenden. We bieden ook materiaalcertificering voor al onze producten, waardoor u meer te weten kunt komen over de materiaaleigenschappen.

Lever onderdelen van hoge kwaliteit

Afgezien van al deze kenmerken, onderscheiden onze prijzen zich ook van het pakket. Met een 30% lagere prijs dan het gemiddelde dat u overal zult vinden, helpen we u kosten te besparen op de productie bij RapidDirect. Zoals vermeld in onze gecertificeerde ISO 9001:2015 QMS-normen, leveren wij u afgewerkte onderdelen van de hoogste kwaliteit, gemaakt met de nieuwste vooruitgang in CNC-technologie.

Bij RapidDirect hoeft u niet lang te wachten op uw offerte. Zodra u uw CAD-bestand naar onze website uploadt, krijgt u binnen een minuut de online offerte waarmee u een echt ontwerp heeft. Dit bespaart ons alle heen en weer e-mails. U geniet ook van de functie Design for Manufacturing, die laat zien of uw ontwerp ideaal is voor fabricage of niet.

Upload uw ontwerpbestanden en start vandaag nog met uw project!

Veelgestelde vragen

CNC-precisiebewerking houdt eenvoudigweg in dat een grondstof/werkstuk wordt gevormd om te voldoen aan specifieke en exacte afmetingen. Hiervoor worden blauwdrukken gebruikt die zijn gemaakt van CAD- en CAM-ontwerpen.

De kosten van een CNC-frees zijn afhankelijk van de grootte en het bereik van bewerkingen die ze kunnen uitvoeren. De prijzen variëren van ongeveer $ 50.000 - $ 170.000.

De uitdrukking die wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van een CNC-machine te kwantificeren, is 'positionele nauwkeurigheid'. Het wordt berekend door de machine te programmeren om naar een bepaalde waarde te gaan en de afwijking van deze geprogrammeerde waarde wordt geregistreerd. Na meerdere metingen te hebben gedaan, wordt de statistische gemiddelde waarde van de afwijkingen berekend en dit is de positionele nauwkeurigheid van de machine. 0,02 mm is de gemiddelde waarde voor de meeste CNC-machines. Als uw waarde niet binnen dat bereik ligt, is uw machine waarschijnlijk niet nauwkeurig.