CNC-draaien vs CNC-frezen: Hoe het juiste proces te kiezen

Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is een traditionele productiemethode die onderdelen creëert door materiaal van een massief blok te verwijderen, bekend als het werkstuk of blank.

Echter, de term "CNC-bewerking" kan eigenlijk verwijzen naar een aantal processen, elk welke verschillende gereedschappen en machines gebruikt om het gewenste onderdeel te vormgeven. CNC-frezen gebruikt bijvoorbeeld roterende snijgereedschappen en loodrechte beweging om materiaal van het gezicht van het werkstuk te verwijderen, terwijl CNC-boren ingenieurs in staat stelt gaten en vormen in het blank te creëren met nauwkeurige diameters en lengtes.

Veel CNC-productieprocessen omvatten het toepassen van draaiende snijgereedschappen op een vast werkstuk, maar CNC-draaien is een bewerkingsmethode die andersom werkt. Door het blank te draaien in plaats van het gereedschap, stelt dit proces de efficiënte productie in van een wijd verscheidenheid aan cilindrische of oblange onderdelen. Hier is wat ingenieurs en productteams in gedachten moeten houden.

Hoe CNC-draaien werkt

Doorgaans produceert CNC-draaien onderdelen door een snijgereedschap te bewegen langs het externe oppervlak van een snel draaiend werkstuk. Dit proces creëert een helicale toolpath en resulteert in hoogst as-symmetrische onderdelen. Wanneer toegepast op de interne oppervlakken van een blank, is deze zelfde snijactie bekend als "boren" – samen vormen draaien en boren de grotere subset van CNC-processen bekend als CNC-draaibanken.

Terwijl sommige van de kleinere details variëren per model en fabrikant, bevatten de meeste CNC-draaimachines een vergelijkbare set onderdelen. De meest relevante voor productie zijn:

• De klem of collet: De klem grijpt het werkstuk en houdt het stevig op zijn plek. Klemmen kunnen een harde of zachte kaak hebben. Collets worden doorgaans gebruikt voor kleinere blanks.
• De spindel: De spindel is de draaiende as van de CNC-draaimachine, die instructies ontvangt van het CAM-bestand over de juiste RPM.
• De snijgereedschappen: Een gereedschapturret draagt de diverse snijgereedschappen die voor productie vereist zijn en stelt de machine in staat om gereedschappen te wisselen zoals nodig.

Tijdens productie wordt het werkstuk in de klem geïnsereerd, de spindel begint te draaien en de snijgereedschappen worden toegepast op het oppervlak van het stuk om de onderdeelgeometrie te vormgeven.

Werkstukken gebruikt in CNC-draaien zijn doorgaans lang en cylindrisch, maar kunnen vierkant of zeshoekig zijn afhankelijk van onderdeelontwerp. Zeshoekige messing balven beginnen bijvoorbeeld als zeshoekige staven en worden aan weerskanten van de moer gedraaid om draden te creëren.

Belangrijke overwegingen voor het produceren van onderdelen met CNC-draaibanken

Waar conventionele draaibanken doorgaans alleen toestaan voor tooling langs twee assen (draaicentra zullen waarschijnlijk enige Y-as mogelijkheden hebben), staan CNC-draaimachines snijbewerkingen toe langs drie, vier of vijf assen. Een paar van deze additionele operaties zijn:

• Recht of cilindrisch draaien: Dit proces kan gebruikt worden om uniforme sneden in de werkstukdiameter te creëren en grote hoeveelheden materiaal te verwijderen.
• Kegel draaien: Kegel draaien produceert een cilindrische vorm met soepel afnemende diameter (vergelijkbaar met een zandloper vorm).
• Nuten: Dit proces gebruikt een gevormd gereedschap om smalle kaviteiten in het werkstuk te produceren.
• Knarrelen: Deze techniek omvat het snijden van een gezagde patroon van rechte, hoekige of gekruiste lijnen in het werkstuk, wat het onderdeel extra grip geeft.
• Draaien: Dit produceert de draden die op moeren en schroeven gezien worden die objecten laten bevestigen en kan toegepast worden op relatief grote of kleine geometrieën.
• Afscheiden: Afscheiden wordt gebruikt om het voltooide onderdeel van het oorspronkelijke werkstuk te snijden.

CNC-draaien is doorgaans goed geschikt voor prototyping en lage-volume productie. Echter, bij het bepalen of CNC-draaibank draaien de meest kosteneffectieve methode is om een onderdeel te produceren, is een factor die in overweging genomen moet worden de buitendiameter (OD) van het stuk. Dit is omdat CNC-draaimachines een maximum OD hebben voor staaf-voeding capaciteits productie, en elk onderdeel met een OD boven de ingestelde limiet moet afzonderlijk geklemd worden, wat zowel productietijd als kosten kan opdrijven.

Een ander element om in gedachten te houden zijn de CNC-gereedschappen zelf. Veel van deze zijn cilinder-vormig met een beperkte snijrand, wat inherent bepaalt hoe sneden in het werkstuk gemaakt kunnen worden. Dit betekent ook dat ontwerpelementen zoals binnenhoeken een straal zullen hebben, ongeacht hoe fijn of klein de grootte van het snijgereedschap. CNC-draaien is goed geschikt voor het creëren van ondergraten (ook wel nek- of reliëfgaten genoemd). Deze zijn veelvoorkomend op cilindrische gedraaide onderdelen en zouden erg omslachtig zijn om te produceren op een CNC-freesmachine. Als gespecialiseerde snijgereedschappen worden geroepen, is het belangrijk om te onthouden dat deze hun eigen set uitdagingen presenteren. Bijvoorbeeld, gereedschappen met langere schachten – die nuttig zijn om diepere delen van werkstukkaviteiten te bereiken – verhogen het risico op trilling, minder nauwkeurige sneden en slechte oppervlakteafwerking.

Wanneer CNC-frezen in plaats van CNC-draaien overwegen

Terwijl CNC-draaien ongekende efficiëntie biedt voor het produceren van onderdelen met gedraaide profielen – zoals bouten, bellen en rings – is het niet optimaal voor het creëren van niet-as-symmetrische stukken.

CNC-frezen – veelvoorkomend gebruikt voor auto-, luchtvaart- en meubelproductietoepassingen, alsook in de productie van robots en industriële machines – kan ook in tandem met CNC-draaien gebruikt worden om ontwerpkenmerken toe te voegen, zoals platte vlakken, die anders onmogelijk zijn te bereiken.

Fast Radius kan u helpen starten met CNC-draaien

Om de voordelen van CNC-draaien ten volle te benutten, moeten productteams en ingenieurs zich vertrouwd maken met een aantal cruciale ontwerp- en productieoverwegingen, waaronder de OD van het onderdeel en het productievolume.

Partneren met een on-demand digitale fabrikant zoals Fast Radius kan het ticket zijn naar snellere, meer effectieve ontwerp en productie. Ons team van experts helpt niet alleen om onderdeelontwerp te optimaliseren voor CNC-draaien, frezen, of welke combinatie van productieprocessen het meest efficiënt en kosteneffectief is voor een bepaald project – we helpen ook supply chains te stroomlijnen en operationeel risico te verminderen voor onze klanten. Neem vandaag nog contact met ons op om te ontdekken hoe we het mogelijk herdefiniëren met moderne productie.

Om meer te leren over geavanceerde CNC-bewerking – inclusief vijf veelvoorkomende CNC-mythen om bewust te zijn van en hoe bewerkingskosten te verminderen – alsook onze andere productiemogelijkheden, bezoek het Fast Radius leercentrum.

Klaar om uw onderdelen met Fast Radius te maken?

Start uw offerte