CNC-freesvoordelen uitgelegd: Precisie, efficiëntie en kwaliteit

Een computer numerical control (CNC) machine is een apparaat geprogrammeerd om numerieke code om te zetten in Cartesische coördinaten om grondstof om te zetten in een afgerond onderdeel. CNC-frezen is een specifiek type CNC-bewerking die gecomputeriseerde controles en een freesmachine benut om progressief materiaal van een massief blok te verwijderen om een onderdeel te produceren. Een freesmachine is vergelijkbaar met andere boormachines in het sens dat het bedoeld is om materiaal te snijden en boren.

Echter, freesmachines verschillen van standaard boormachines in dat ze in verschillende hoeken kunnen snijden en langs verschillende assen kunnen bewegen. Technisch gezien is er geen limiet aan het aantal assen dat een freesmachine kan hebben, maar de meeste worden gemeenschappelijk aangeduid als 3-assen, 4-assen, en 5-assen machines. CNC-frezen is geschikt voor gebruik met tal van materialen, inclusief glas, metaal, kunststof, en hout.

Als de meeste CNC-bewerkingsprocessen, steunt frezen op gecomputeriseerde controles om de gereedschappen die snijden en vormen van voorraadmateriaal te bedienen. Echter, in tegenstelling tot de meeste andere CNC-subtractieve productieprocessen, is CNC-frezen een mechanisch proces, wat betekent dat materiaal van het werkstuk via mechanische middelen wordt verwijderd in plaats van chemische, elektrische, of thermische middelen.

Het CNC-freesproces begrijpen

Het freesproces omvat dezelfde stappen als de meeste andere CNC-bewerkingsprocessen, wat het volgende omvat.

1. Het ontwerpen van de onderdelen met computer-aided design (CAD): Deze initiële stap omvat het creëren van de virtuele voorstelling van het eindonderdeel via CAD-software, typisch met een CAD-CAM programma.
2. De CAD-bestanden vertalen naar numerieke code: Veel CAD-CAM programma's vertalen ontwerpen automatisch naar numerieke code die de freesmachine zal begrijpen. Deze programma's controleren ook op fouten in het ontwerp, ervoor zorgend dat de freesmachine nooit geïnstrueerd zal worden om een onderdeel te creëren dat onmogelijk-te-bewerken kenmerken bevat.
3. De freesmachine opstellen: CNC-freesmachines snijden en boren automatisch, maar andere delen van het proces vereisen handmatige invoer. Voor één ding, is het noodzakelijk om het werkstuk aan de werktabel te fixeren en de freesgereedschappen aan de spil te bevestigen.
4. Onderdelen produceren: Om een onderdeel te produceren, gebruikt de freesmachine een roterend gereedschap dat in contact komt met het werkstuk om continu spanen af te snijden en het materiaal in de gewenste einds vorm te renderen.

Conventioneel frezen vs. climb frezen

Er zijn twee veelvoorkomende technieken van CNC-frezen: conventioneel frezen en climb frezen. Traditioneel is conventioneel frezen vaker gebruikt. Conventioneel frezen is wanneer het gereedschap snijdt in de tegenovergestelde richting waarin het gereedschap reist. Decennialang was dit de bevorzugde methode voor freeswerkers, aangezien het meer vergelijkend kan zijn op minder nauwkeurig gemaakte machines. Hoewel conventioneel frezen nog steeds nuttig is in bepaalde situaties, is het de moeite waard om te noteren dat het behoorlijk wat wrijving en wrijving omvat. Deze slijtage kan de levensduur van het gereedschap verkorten; het betekent ook dat het werkstuk strakkere klemming en fixatie vereist.

Om deze redenen neigt climb frezen ertoe vandaag de dag favoriet te zijn. Moderne freestechnieken zoals hoge dynamische frezen (trochoïdaal frezen) benutten climb snijden met grote axiale snijdiepte en kleine radiale stapjes om zeer efficiënte freesstrategieën te produceren. Climb frezen met dynamische gereedschappadden produceert een dunner snijspan met minder wrijving en wrijving, wat voorkomt dat het werkstuk oververhit en de levensduur van het gereedschap verlengt. Als een additioneel voordeel vereist het werkstuk ook minder klemming aangezien snijkrachten typisch gereduceerd zijn.

Voordelen en beperkingen van CNC-frezen

CNC-frezen, als andere CNC-bewerkingsmethoden, biedt talrijke voordelen. Enkele van de meest opvallende omvatten de precisie, de herhaalbaarheid, en de lage arbeidskosten.

Echter, frezen heeft wel een handjevol nadelen. Een is de hoge voorafgaande kost van de machines, aangezien productteams ofwel in dure CNC-freesmachines vooraf moeten investeren of diensten uitbesteden aan een vertrouwde fabrikant. Het vereist ook gespecialiseerde training om met succes uit te voeren, wat het proces compliceert als teams ervoor kiezen om in hun eigen machines te investeren.

Geschikte materialen voor CNC-frezen

Een hoogst veelzijdig proces, kan CNC-frezen gebruikt worden om onderdelen te creëren uit een breed scala aan materialen. Effectieve materiaalselectie komt natuurlijk neer op de vereisten van een specifiek project, maar al de volgende materialen zijn geschikt voor frezen:

Metalen

• Aluminium
• Messing
• Zacht staal
• Roestvrij staal
• Gereedschapstaal

Kunststoffen

• ABS
• HDPE
• Nylon
• PEEK
• Polycarbonaat (ook bekend als Lexan)
• POM (ook bekend als acetal of Delrin)
• PTFE (ook bekend als Teflon)

Wanneer CNC-draaien in overweging te nemen

Hoewel CNC-frezen geschikt is voor een breed scala aan materialen en zeer kosteneffectief kan zijn, is het niet noodzakelijk geschikt voor elke productietoepassing. Een aantal andere productieprocessen zijn compatibel met CNC-technologie.

CNC-draaien is vergelijkbaar met CNC-frezen, maar de processen verschillen in diverse cruciale opzichten. Terwijl CNC-frezen een roterend gereedschap gebruikt, gebruikt CNC-draaien een roterend onderdeel en een snijgereedschap dat niet roteert. CNC-draaien creëert onderdelen met ronde dwarsdoorsnedes, terwijl frezen typisch gebruikt wordt met prismatische onderdelen. Complexe onderdelen die zowel prismatische kenmerken als kenmerken van ronde dwarsdoorsnede hebben, kunnen gemaakt worden met meerdere opstellingen op zowel frees- als draaicentra, of op Mill-Turn of MultiTasking machines die zowel frees- als draaioperaties in een enkel stuk apparatuur combineren.

Zuiwer draaien wordt vaker gebruikt voor eenvoudige, cilindrische onderdelen zoals assen, holle buizen, of kegelvormige vormen. Hoewel deze vormen met een freesmachine gemaakt kunnen worden, is het typisch sneller, efficiënter, en minder kostbaar om deze onderdelen met draaien te creëren.

Aan de slag met het juiste productieproces

Uiteindelijk is het aan productteams om te bepalen welke productiemethode best geschikt is voor de unieke vereisten van hun project. En het kiezen van de beste productiemethode om aan uw behoeften te voldoen kan moeilijk zijn — en de verkeerde keuze maken kan resulteren in dure vertragingen, verspild materiaal, en een ondermaats product.

Om deze redenen is het verstandig om te partnerschap te sluiten met een vertrouwd productieteam zoals Fast Radius. Bij Fast Radius is het ons doel om klanten te helpen precies de resultaten te bereiken die ze wensen — tegen een concurrerend prijspunt en tijdlijn. Neem vandaag nog contact met ons op als u klaar bent om te beginnen.

U kunt meer leren over CNC-bewerking, injectiegieten, en onze andere diensten in het Fast Radius kenniscentrum.