CNC-freesmachines uitgelegd:voordelen voor klanten en machinisten

Het doel van modern CNC-frezen is om materialen zoals metalen gietstukken om te zetten in afgewerkte, bruikbare onderdelen. Dat doel kan alleen worden bereikt door het gebruik van ongelooflijk nauwkeurige CNC-freesmachines.

Computersoftware is het brein van een CNC-freesmachine (Computer Numerical Control), die de machine bestuurt en de productie automatiseert om de doorvoer met consistente kwaliteit te verhogen. Het is deze herhaalbaarheid die CNC-bewerking zo efficiënt en zo waardevol maakt voor zowel klanten als de machinisten zelf (zie 'Het perspectief van de machinist' in dit artikel.)

De eindresultaten? Op maat bewerkte onderdelen die in grote hoeveelheden aan exacte specificaties voldoen en tegelijkertijd extreem nauwe toleranties bereiken. Hoogopgeleide machinebedieners begrijpen dat CNC-freesmachines niet alleen belangrijk zijn voor hun werk, maar ook voor de maakindustrie en het effect daarvan op de wereldeconomie.

De spanning van het werken als CNC-machinist is het transformeren van een gietstuk in een onderdeel dat kan worden gebruikt en vertrouwd, vaak binnen een groter product. Deze onderdelen vereisen vaak nauwe toleranties, die onafgewerkte gietstukken niet hebben voordat ze door een CNC-freesmachine worden bewerkt.

• Vlakke oppervlakken — CNC-vlakfrezen plaatst vlakke oppervlakken op een werkstuk. Door vlakfrezen ontstaat een afgewerkt afdichtingsoppervlak dat zo vlak is dat potentiële lekproblemen vrijwel worden geëlimineerd.
• Geboorde gaten — Door te boren ontstaat een gat en door te tikken ontstaat er schroefdraad. Doorvoer- en tapgaten zijn de meest gebruikelijke manier om onderdelen te monteren. Boren richt zich op zowel de diameter als de diepte van het gat.
• Verveelde gaten — Het vergroten van een bestaand gat met behulp van een boor en een stijve kotterbaar met een enkelpunts snijgereedschap vormt een precieze binnenholte binnen een werkstuk. Door te kotteren kunnen onderdelen correct en strak worden gemonteerd (waarbij zeer nauwe toleranties voor de diameter worden bereikt) of kunnen kleppen de stroom van lucht, olie of gas consistent regelen.

Als het gaat om ‘strakke toleranties’, hoe krap hebben we het dan? Een CNC-machine kan zo nauwkeurig snijden als 0,001" (micronbereik van één cijfer), of ongeveer een kwart van de breedte van een mensenhaar. En dat gebeurt met een ongelooflijke snelheid.

Het perspectief van de machinist — Het zien van de transformatie van een gietstuk in een afgewerkt onderdeel met een nauwe tolerantie is een lonende en terugkerende prestatie. Misschien is dat de reden waarom CNC-freesmachines operators zo betrokken houden.

Hoe werkt een CNC-freesmachine?

Voor een gedetailleerde beschrijving van iedere CNC-freesmachine zou een hele reeks blogposts nodig zijn! Dit is het belangrijkste dat u moet weten:het bewegingsbereik is een belangrijk aspect van CNC-frezen en bepaalt wat er met het gereedschap van de frees kan worden bereikt. Bij CNC-freesmachines omvat dit opties voor 2, 3, 4 en volledige 5 assen.

• 2-assige machine — Gebruikt voor handmatige armatuurbouw; beweging vindt alleen plaats op de x- en y-as; niet veel herhaalbaarheid
• 3-assige machine — Vaak gebruikt bij verticaal frezen; beweging op x-, y- en z-assen
• 4-assige machine — Meest voorkomende CNC-freesmachine; beweging op x-, y- en z-assen met een extra b-as, zodat de tafel kan draaien en toegang rondom een werkstuk mogelijk wordt; meestal beperkt tot horizontale machines, maar geavanceerde winkels gebruiken ook verticale machines met 4 assen (normaal verticaal is 3 assen)
• 5-assige machine — Beweging op x-, y-, z- en b-assen en extra a-as; dit zijn speciale freesmachines; niet ideaal voor productieonderdelen met grote volumes

Verticale versus horizontale machines

Er zijn twee belangrijke spiloriëntaties in CNC-freesmachines. Bij verticale CNC-machines is de spilas, die de z-as wordt genoemd, verticaal georiënteerd. In een c-kolomconfiguratie beweegt de spil in deze richting en beweegt de tafel die het werkstuk vasthoudt in zowel x- als y-horizontale richtingen. Verticale machines zijn perfect voor grote, snelle projecten die vanaf één kant worden gefreesd, zoals deksels en beugels.

Bij horizontale CNC-machines is de z-as van de spil horizontaal en doorgaans evenwijdig aan de lengte van de machine. De spil beweegt langs de verticale y-as en horizontaal langs de x-as. De pallet en de armaturen houden het werkstuk vast en bewegen in de z-as, terwijl de b-as roteert. Horizontale bewerking heeft verschillende voordelen:toegang tot de bewerking vanaf vier zijden, het uitvoeren van meerdere bewerkingen op dezelfde opspanning, het frezen van ingewikkeldere onderdelen en een betere spaanafvoer.

Het perspectief van de machinist — Het is spannend om te werken met een interne engineeringafdeling die de machines kent en de operators kent, waardoor een efficiënte workflow ontstaat.

Kan CNC-frezen gecombineerd worden met andere bewerkingen?

Dankzij computerautomatisering en de verbeeldingskracht van ingenieurs kunnen CNC-freesmachines vrijwel alles wat maar denkbaar is frezen. Met deze ongelooflijke machines kunnen ook extra bewerkingen aan het freesproces worden toegevoegd, waardoor de functionaliteit wordt vergroot.

Een draaibank kan bijvoorbeeld eerst een groot deel van het materiaal van een onderdeel verwijderen (wat sneller is dan profielfrezen), waardoor de benodigde ronde bochten ontstaan. Vervolgens kan het onderdeel worden gefreesd, waarbij gaten worden geboord, tappen worden toegevoegd, enz. Eén enkele operator die beide freesmachines in één cel of werkplaats bestuurt, kan een compleet onderdeel maken. Het ontbreken van meerdere werkplekken en operators verhoogt de efficiëntie.

Het perspectief van de machinist — Het feit dat hij meerdere taken achter elkaar kan uitvoeren, geeft een CNC-machineoperator niet alleen een gevoel van voldoening, maar verstevigt ook een betrouwbare en gewaardeerde positie binnen de werkplaats.

Wat zijn de mogelijkheden van de CNC-freesmachines van Stecker?

Geen twee machinewerkplaatsen zijn hetzelfde; elk vindt unieke marktniches en ontwikkelt zijn eigen productiesterkte.

Stecker Machine is een voorbeeld van een moderne, hoogwaardige werkplaats die veel CNC-freesprojecten aankan. Hoewel de apparatuur regelmatig wordt bijgewerkt om aan de vraag van de klant te voldoen, bestonden de CNC-freesmachines van Stecker op het moment dat dit artikel werd geschreven uit 61 horizontale frezen en 14 verticale frezen.

Afhankelijk van de productie-eisen kan 95 procent of meer hiervan tijdens een typische eerste ploegendienst draaien, terwijl de andere beschikbaar blijven voor installatie. Het hebben van ruim vier keer zoveel horizontale CNC-freesmachines als verticale zegt iets over de focus van Stecker op complexe onderdelen die nauwe toleranties vereisen.

Naast standaard freesgereedschappen maakt Stecker indien nodig ook gebruik van speciaal gereedschap. Eén gereedschap werd bijvoorbeeld op maat geslepen zodat alle drie de diameters erop zaten, wat normaal gesproken met drie afzonderlijke boren zou gebeuren.

Een ander ongewoon gereedschap is een wisselplaatkop op CNC-freesmachines. In plaats van dat de boor rechtstreeks uit de spil komt, maakt het gereedschap het mogelijk de spil 90 graden te draaien, zodat u gaten in de zijkanten van onderdelen kunt maken zonder dat u extra handelingen hoeft uit te voeren.

Het perspectief van de machinist — Vanuit carrièreperspectief weten machinisten dat hun vaardigheden altijd zullen groeien en dat er altijd vraag naar zal zijn. CNC-bewerking is een ijzersterke industrie met eindeloze mogelijkheden.

We hopen dat jouw kennis van CNC-freesmachines iets dieper is, en dat je het ook vanuit het perspectief van een machinist bekijkt. Stecker neemt de tijd om van CNC-bewerking een carrière te maken, niet alleen een baan. De voordelen zijn talrijk en de stabiele werkgelegenheid wordt gewaardeerd door duizenden CNC-machinisten in het hele land.

Klaar om veel meer te leren over CNC-bewerkingen? Onze CNC-industriegids is een geweldige plek om je reis voort te zetten, van diensten tot machines, van casting tot carrières.

Als u interesse heeft in gereedschap, lees dan hoe u uw gereedschapsbehoeften kunt benaderen en duik in 4 praktijkvoorbeelden van verbetering van snijgereedschappen. Ontvang onze gids:CNC-gereedschapsverbeteringen en partnerschappen . Klik op de onderstaande link voor directe toegang!

Over de auteur

Rob is Plant 1-productiemanager van SMC. Hij geeft leiding en dagelijkse leiding aan supervisors en operators om de vraag van de klant te optimaliseren en ons gebruik van machines, mensen en grondstoffen te optimaliseren. Rob begon zijn SMC-carrière als machinist en werkte zich op tot Setup Operator, Leadman, Supervisor en nu Production Scheduler. Zijn grootste prestatie? Werken, zijn diploma halen en een gezin stichten... allemaal tegelijk (het leven was hectisch).