Oplossingen voor het opspannen van werkstukken optimaliseren:belangrijke overwegingen voor opstelling en precisie

Zelfs met geavanceerde snijgereedschappen kan het een uitdaging zijn om onderdelen met hoge nauwkeurigheid en precisie te produceren als er geen werkstukopspanningsmethode is. Werkstukopspanningen helpen onderdelen stevig vast te houden tijdens de bewerking. Van freesbankschroeven tot mallen en opspanmiddelen, er zijn veel werkstukopspanningsopties beschikbaar.

Het soort materiaal waarmee u werkt en het aantal onderdelen dat u wilt produceren, zijn echter factoren die een rol spelen bij het bepalen van de meest praktische methode. In dit artikel worden de verschillende beschikbare oplossingen voor werkstukopspanning besproken, hun positionering en de factoren waarmee u rekening moet houden voordat u een methode voor het opspannen van werkstukken kiest.

Wat is een werkstukopspanning bij verspanen?

Een werkstukopspanning is elk gereedschap of apparaat dat voorkomt dat een werkstuk tijdens een bewerkingsproces van zijn oorspronkelijke positie beweegt. Meer gedetailleerd voert een werkstukhouder twee basistaken uit; lokaliseren en vastklemmen.

Lokaliseren helpt bij het uitlijnen van het werkstuk met het snijgereedschap. Aan de andere kant houdt het klemmen het werkstuk stevig genoeg vast om de kracht van het snijden te weerstaan, terwijl wordt voorkomen dat de werkstukbevestiging en het onderdeel vervormen.

Bovendien houdt een CNC-armatuur tijdens het CNC-bewerkingsproces een werkstuk stevig vast, terwijl een CNC-mal de beweging van de frees stuurt. Hoewel een bewerkingswerkstukopspanning geen enkele snijbewerking uitvoert, zijn ze waardevol en vormen ze de belangrijkste niet-snijdende gereedschappen.

Waarom zou u een sterke werkstukopspanningsmethode moeten kiezen?

Het kiezen van een sterke CNC-werktuigopspanmethode is net zo belangrijk als het kiezen van het juiste snijgereedschap voor uw onderdeel. Wanneer de werkstukopspanning correct wordt gebruikt, kan de CNC-machine op volle capaciteit werken om onderdelen van hoge kwaliteit te produceren. Een sterke werkstukopspanningsmethode is belangrijk vanwege het volgende:

Verhoogde immobiliteit van een deel

Voor een hoge nauwkeurigheid en precisie moet de gehele snijbewerking stabiel en onbeweeglijk zijn. De CNC-machine, het snijapparaat, het werkstuk en de gebruikte werkstukopspanmethode dragen allemaal bij aan de stijfheid van het bewerkingsproces. Zelfs een kleine beweging tijdens de bewerking kan tot fouten leiden, waardoor u mogelijk de onderdelen opnieuw moet maken. Met een sterke werkstukopspanningsmethode kunt u de tijd en kosten die met de bewerking gepaard gaan, minimaliseren.

Beveilig het tegen de krachten van machinale bewerking

Bij het bewerken ontstaan bepaalde krachten die de positie van het werkstuk en de daaropvolgende nauwkeurigheid van het proces kunnen beïnvloeden. Hierdoor voorkomt het werkstuk beweging van het werkstuk door het op zijn plaats te houden. Dit is erg belangrijk, vooral bij het bewerken van ontwerpen met scherpe interne hoeken of bij het werken met CNC-technieken zoals frezen en draaien die een hoog koppel genereren.

Houd veiligheid

De veiligheid van de operator en het werkstuk hangt af van hoe sterk de werkstukopspanningsmethode is. Hoewel de CNC-machine het werkstuk zal bevatten. Dit is misschien niet altijd het geval. Wanneer de werkstukhouder niet sterk genoeg is, kunnen het werkstuk of fragmenten van het snijgereedschap wegvliegen. Het werkstuk moet dus stil blijven staan om de veiligheid van de medewerkers te garanderen.

Voorbeelden van werkstukopspanningsoplossingen die u kunt gebruiken bij de productie van onderdelen

Hieronder volgen voorbeelden van werkstukopspanningen die u kunt gebruiken om uw werkstuk vast te houden tijdens zaagwerkzaamheden.

Freesbankschroef

Dit is de meest populaire oplossing voor het opspannen van werkstukken. De meest gebruikte freesbankschroef is de machinistenbankschroef. Een machinistenbankschroef gebruikt zijn kaken om een onderdeel onbeweeglijk te houden terwijl de frees er doorheen draait.

Je kunt het onderdeel tussen de vaste en beweegbare bekken klemmen. Omdat deze bankschroeven doorgaans van zachte materialen zijn gemaakt, werken ze mogelijk niet met alle technische materialen.

U kunt echter elke freesbankschroef gebruiken om kunststoffen, staal, aluminium en ander materiaal vast te houden. Bovendien beïnvloeden de vorm en dikte van het materiaal het gebruik ervan. Wanneer u freesbankschroeven gebruikt, moet u deze op de juiste manier instellen om nauwkeurige onderdelen te produceren.

Platen en klemmen

Platen en klemmen worden beide gebruikt voor CNC-freesopspanning. Het eenvoudigste werkstukhouderapparaat is een klem die kan worden aangepast aan de behoeften van een bepaald onderdeel en die geschikt is voor het werken met alle soorten metalen, waaronder aluminium, gietijzer, messing en staal.

Een klem is een vorm van een hefboom die werkt zoals alle hefbomen. Een deel ervan houdt het oppervlak van het werkstuk vast. Doordat platen en klemmen gemaakt zijn van staal dat verder gehard kan worden, zijn ze zeer slijtvast en kun je ze hergebruiken.

Zachte kaken

Zachte kaken zijn gemaakt van zachte metalen zoals aluminium. Ze kunnen onderdelen met complexe vormen bevatten, en je kunt ze hergebruiken als de onderdelen hetzelfde ontwerp hebben. Maar omdat zachte kaken niet erg goed bestand zijn tegen slijtage, zijn ze mogelijk niet bruikbaar bij het hanteren van grote aantallen onderdelen. In dit geval kun je kiezen voor harde kaken.

Hoewel zachte kaken nuttig zijn bij CNC-bewerkingen, kan het maken ervan een uitdaging zijn. Gereedschappen voor het vasthouden van werk verhogen de winst van het bedrijf niet rechtstreeks. Het productieproces ervan moet dus kosteneffectief zijn.

Trapklemmen

Met trapklemmen heeft men toegang tot het oppervlak van een onderdeel terwijl eraan wordt gewerkt. Dit vermindert de interferentie met het snijgereedschap. Trapklemmen grijpen een onderdeel vast door tegen de zijkanten te drukken. Bovendien werkt dit apparaat goed met zowel handmatig frezen als CNC-bewerking.

Trapklemmen bieden een stevige manier om een werkstuk vast te zetten. Ze hebben echter een paar nadelen. Het vereist niet alleen een herconfiguratie vóór elk gebruik, maar de tijd om het in te stellen is ook relatief lang.

Bevestigingsplaten

Bevestigingsplaten gebruiken talrijke schroefgaten om onderdelen vast te klemmen tijdens het werken eraan. Normaal gesproken dienen schroeven die in deze gaten passen als bescherming, en deze kunnen worden verwijderd als u klaar bent om een bepaald gat te gebruiken.

Fixatieplaten zijn populair omdat ze de meeste materialen kunnen vasthouden, inclusief grote, complexe en ongewoon gevormde onderdelen. Bovendien zijn de onderhoudskosten laag en kunnen ze gespecialiseerde taken aan.

Positionering voor werkstukhouders

Er zijn twee hoofdcomponenten van een werkstukopspanningsmethode:het werkstukopspanningsapparaat en het gereedschap dat wordt gebruikt om het te positioneren. Hieronder volgen enkele hulpmiddelen die u kunt gebruiken om werkstukopspanningen in te stellen.

T-gleuven

Een T-gleuf is een werkstukhouder met een T-vormige uitsparing die wordt gebruikt om werkstukken op een machinebed vast te zetten. Het is het meest gebruikte apparaat om werkstukopspanningsoplossingen op te zetten en te positioneren. Ze zijn betrouwbaar en eenvoudig te gebruiken. Bij T-gleuven kan het echter een uitdaging zijn om de werkstukhouder te verplaatsen. De ophoping van vuil en vuil beperkt ook het gebruik ervan.

Onderplaten voor armatuur

Onderplaten voor bevestigingen bieden vlakke en stabiele oppervlakken om werkstukhouders te positioneren tijdens bewerkingen. Onderplaten voor armatuur zijn er in verschillende vormen en zijn gemaakt van verschillende materialen. Deze platen zijn gemakkelijk te gebruiken en je kunt ze verticaal of horizontaal plaatsen voor een nauwkeurige positionering.

Bewerkingsplaten

Het is vergelijkbaar met de onderplaten van het armatuur. Gereedschapsplaten zijn voorzien van gaten die de werkstukbevestigingen nauwkeurig positioneren. Door deze nauwkeurige positionering kan een onderdeel aan de bewerkingstoleranties voldoen.

Modulair armatuur

Een modulair armatuur kan de beste optie zijn om kosten te besparen. Deze apparaten zijn perfect voor het vasthouden van werkstukken en u kunt ze meerdere keren gebruiken. Modulaire bevestigingssystemen kunnen worden geleverd met gaten in een rasterpatroon of T-gleuven. Systemen met rastergaten zijn sterker en beter gepositioneerd.

Tapbevestigingen

Trunnion-armaturen zijn ideaal voor geautomatiseerde toepassingen zoals CNC-bewerking. Het apparaat kan binnen enkele minuten worden geïnstalleerd en maakt gebruik van positioneringspennen om werkstukbevestigingen snel te positioneren. Met tapbevestigingen kunt u zeker zijn van batch-tot-batch consistentie.

Grafstenen

Het is raadzaam om grafstenen te gebruiken met compactere apparaten in plaats van omvangrijke apparaten zoals freesbankschroeven. Tombstones zijn een betrouwbaar en efficiënt positioneringshulpmiddel voor CNC-bewerkingen. Wat nog belangrijker is, is dat bij de meeste grafstenen al gaten in het raster zijn aangebracht. Dit maakt het reinigen snel en minimaliseert de vorming van spanen.

Tooling-kolom

Gereedschapskolommen zijn gemaakt van aluminium of gietijzer. Hierdoor zijn ze zeer slijtvast en kun je ze meerdere keren gebruiken. Gereedschapskolommen worden populair omdat ze oppervlakken bieden voor het fixeren en positioneren van werkstukken en werkstukken.

Het opzetten van een CNC-werkstukopspanningsoplossing is afhankelijk van het materiaaltype, het contactpunt en andere factoren. In dit gedeelte worden de factoren besproken en wat u kunt doen bij het instellen van de werkstukopspanningsoplossing:

Materiaalsoort

Het materiaal waaraan u werkt, heeft een aanzienlijke invloed op hoe sterk uw werkstukhouder zal zijn. Er zijn veel technische materialen met verschillende texturen. Als vuistregel geldt:hoe harder uw materiaal, hoe sterker de kracht die nodig is om het vast te houden. Omdat freesbankschroeven van zachte materialen zijn gemaakt, zijn ze bijvoorbeeld beter geschikt voor zachte materialen zoals kunststoffen en aluminium. Aan de andere kant kunnen harde kaken echter zowel met harde als zachte materialen werken.

Grootte en vorm van het materiaal

Dit is een andere belangrijke factor die u kunt gebruiken om de opties voor het opspannen van werkstukken te beperken. Een onregelmatig gevormd onderdeel heeft mogelijk speciale aandacht nodig. Voor het frezen van een groot onderdeel met complexe vormen en geometrieën zijn bijvoorbeeld robuustere opspanningen nodig die de kracht van de freesbewerking kunnen weerstaan. Bovendien kunt u een eenvoudig klemapparaat gebruiken als het onderdeel klein is en een plat oppervlak heeft.

Contactpersoon

U moet ook rekening houden met het contactpunt tussen het werkstuk en het werkstuk. Wilt u dat uw apparaat de zijkanten of het oppervlak van uw werkstuk vasthoudt? Moet het oppervlak tijdens de bewerking gemakkelijk toegankelijk zijn? Dit zijn enkele van de vragen die u uzelf moet stellen om de ideale werkstukopspanningsoplossing voor uw kant te kiezen.

Aantal onderdelen

Uw keuze voor de werkstukopspanningsoplossing moet afhangen van het aantal onderdelen dat u wilt maken. Werkstukinrichtingen die voor kleinschalige productie worden gebruikt, verschillen van grootschalige omdat ze na verloop van tijd verslijten. Hoewel het mogelijk is om deze tijdens het bewerkingsproces te pauzeren en te wijzigen, kan dit tijdrovend zijn. Als u dus rekening houdt met het aantal onderdelen dat u wilt produceren, kunt u de opties beperken bij het kiezen van de juiste werkstukopspanningen voor uw project.

Ontvang op maat gemaakte machinaal bewerkte onderdelen met werkstukopspanningsoplossingen bij Wayken

Van prototyping tot volledige productieruns:het succes van elke operatie hangt af van de gebruikte werkstukopspanningsoplossing. Om deze reden is het essentieel om het ideale gereedschap voor uw project te selecteren. De ideale oplossing voor het vasthouden van werkstukken moet niet alleen duurzaam en herbruikbaar zijn om de kosten te verlagen. Ze moeten ook eenvoudig in te stellen zijn om tijd te besparen en de productiviteit te verhogen.

Het hele proces van het opzetten van de juiste werkopspanning kan een uitdaging zijn. Het is raadzaam om met productie-experts te werken. Bij WayKen hebben we een professioneel team dat uitstekende productiediensten op maat en sterke oplossingen voor het opspannen van werkstukken biedt.

Van ideeën tot onderdelenproductie, onze ingenieurs kunnen u helpen bij elke stap van de productie om onderdelen van hoge kwaliteit te produceren en de tijd dat uw product op de markt komt te verkorten. Wat is meer? We kunnen u helpen met al uw bewerkingsbehoeften, inclusief CNC-bewerkingsdiensten, 3D-printen, snelle gereedschappen, enz. Upload vandaag nog uw CAD-bestanden en laten we aan de slag gaan!

Conclusie

Een goede opstelling van het werkstuk kan snelle productieruns stroomlijnen en tegelijkertijd garanderen dat alle batchonderdelen aan de specificaties voldoen. U moet weten dat er geen standaardoplossing bestaat voor het kiezen van de beste projectmethode. U kunt de veelzijdigheid van het werkstukopspanapparaat overwegen. Dit komt omdat de productie tot doel heeft de kosten te verlagen en tegelijkertijd onderdelen van hoge kwaliteit te produceren.

Veelgestelde vragen

Wat zijn de kenmerken van een goed werkstukhouder?

Een goed werkstukhouder moet niet alleen het werkstuk ten opzichte van het snijgereedschap vasthouden en positioneren. Het moet ook weerstand bieden aan de kracht die gepaard gaat met de bewerking.

Is er enig verschil tussen zachte en harde kaken?

Het belangrijkste verschil is het materiaal dat wordt gebruikt om ze te vervaardigen. Harde kaken zijn gemaakt van gehard staal. Aan de andere kant zijn zachte kaken gemaakt van zachtere metalen zoals aluminium of gietijzer.

Wat zijn werkstukmallen en armaturen?

Mallen en armaturen vervullen niet dezelfde functie. Een armatuur houdt het onderdeel vast. Mallen houden niet alleen de onderdelen vast, maar sturen ook de frees.