CNC-töötlemise eelised ja puudused

CNC-töötlus - mis see on?

CNC-töötlus on automatiseeritud tootmisprotsess, mis võimaldab täpseid lõikeid, freesimist, treimist ja graveerimist. See on palju kiirem, odavam ja usaldusväärsem kui käsitsi töötlemine. Te saate kohe teada, mida see kõik teie ja teie tootmisvajaduste jaoks tähendada võib.

mehaaniline

Esiteks võib sulle kasuks tulla töötlemisprotsessi mõistmine. Kujuta ette, et disainid midagi, lõigates suuremast esemest tükke. Võib-olla nikerdad puupalki kanuu tegemiseks või skulpteerid marmorist nägu.

Lihtsamalt öeldes on mehaaniline töötlemine soovitud kuju andmine millestki lõikamise, laasimise või nikerdamise teel. See on tootmistermin ja tavaliselt arvatakse, et see hõlmab ainult metalli. Tegelikult saab töödelda väga erinevaid materjale, sealhulgas plastikut, puitu või kivi.

CNC-mehaaniline töötlemine

CNC-töötluses tähendab "CNC" "arvuti-numberjuhtimist". See on nii, kuna protsessi käigus kasutatakse arvutipõhiseid tööriistu. Erinevalt käsitsi töötlemisest pakub see laia valikut eeliseid.

Kui töötlemine toimub käsitsi, on tootmisvead tõenäolisemad. CNC-töötlemise puhul peate arvutipõhise tööriista lihtsalt üks kord seadistama. Lõpptoote saab seejärel valmistada murdosa kiirusega. Protsessi saab isegi korrata sama kiiruse ja täpselt sama täpsusega.

● Kõrgem kvaliteet on CNC-töötlemise parim garantii.

● Saate toota rohkem komponente tõhusamalt.

● Inimlike vigade oht on viidud miinimumini.

● Käsitsi tehtud kohandused ei mõjuta lõpliku kujunduse järjepidevust.

Kuidas CNC-mehaaniline töötlemine töötab?

Nüüd saate aru, et CNC-töötlus on tootmises ülitäpne nikerdusprotsess. Samuti teate, et see muudab digitaalsed kujundused lõpptoodeteks või osadeks. Siiski võite sel hetkel olla uudishimulik täpse samm-sammult protsessi kohta. Kuidas see toimib?

1. Alustage CAD-tarkvaraga.

CNC-töötlusprotsessi alustate digitaalse disainiga 3D mudel. Selle saavutamiseks kasutatakse arvutipõhist projekteerimistarkvara (CAD). Sellised programmid nagu Fusion 360, SolidWorks ja AutoCAD on kõik valdkonna lemmikud. CAD-tarkvara võimaldab teil luua virtuaalseid jooniseid, mis määratlevad kõik soovitud eseme mõõtmed.

„Grand View Research” on usaldusväärne allikas ja autoriteet tootmisvaldkonnas. 2023. aastal teatas see, et CAD-tarkvara turg kasvas ülemaailmselt 7.5% aastas. Sellega on palju pistmist CNC-protsesside laialdasemal kasutamisel. See on soodustanud ka konkurentsi ja innovatsiooni CAD-tarkvara tootjate seas.

2. Muutke oma CAD CAM-iks.

Nüüd, kui olete oma lõpliku disaini CAD-i abil valmis saanud, on saadaval virtuaalne mustand kõigi oma keerukate mõõtmete ja detailidega. Teie CAD-disaini töödeldakse seejärel arvutipõhise tootmise (CAM) tarkvara abil. CAM-tarkvara teisendab teie CAD-disaini G-koodiks – CNC-masinate programmeerimiskeeleks.

G-kood suudab sisaldada täpseid käske kuni spindli täpse kiiruseni töötlemisprotsessi teatud etappides. MIT Machine Shop teatab, et 30% Kogu tootmisaega saab lühendada hästi optimeeritud CAM-tarkvara abil.

CAM-tööstuses on praegu juhtival kohal sellised kaubamärgid nagu HSMWorks ja MasterCAM.

3. Seadke oma CNC-masin ja protsess

Kui olete oma G-koodi edukalt laadinud CNC-masin, loeb masina arvuti juhiseid. Nüüd saab see tera või servatööriista täpselt etteantud trajektoori mööda juhtida. Parimad masinad tagavad tolerantsid kuni 0.001 tolli täpsusega – õhemad kui juuksekarv.

4. Automatiseeri täpsuse saavutamiseks.

On uskumatu, kui palju tõhusust saab automatiseerimise abil saavutada. NASA sõnul on nende CNC-töödeldud osadel 99.8% vähem vigu. See on nii, sest kui inimlike vigade võimalus ära jätta, ei suuda käsitsi töötlemine CNC-töötlemisega konkureerida.

CNC-töötlus on automatiseeritud protsess. See tähendab, et teie soovitud komponendid valmistatakse täpselt, saabuvad kiiremini ja neid saab ikka ja jälle ümber teha. CNC-töötluse abil saate tootmist kiiremini suurendada või aeglustada. See on auto-, meditsiini-, masina- ja lennundustööstuse selgroog.

Nüüd teate, kuidas CNC-töötlus töötab. Vaatame selle peamisi eeliseid ja miks nii paljud tööstusharud sellele toetuvad.

✅️ CNC-töötlemise eelised

Te juba teate, et CNC-protsessid toodavad ühtlaselt kvaliteetseid detaile. Vaadake järgmisi 5 faktipõhist eelist CNC-töötlemise kasutamisel oma tootmisprotsessis.

1. Te tagate täpsuse

CNC-töötlusega saavutatav täpsus võib olla kuni 0.001 tolli. See arv on nii usaldusväärne, et isegi NASA kasutab CNC-protsesse. Lennundusgigant toodab paljusid oma raketi osi ja viimistleb neid sel viisil.

Paljud levinumad meditsiinilised tööriistad, mida võite ette kujutada, on valmistatud CNC-töötlemise abil. Mõelge skalpellile või proteesile või isegi stetoskoobile. Kõik need läbivad valmistamisel mingul viisil töötlemise ja seda tehakse harva käsitsi.

Samuti on olemas autotootjad, insenerid, lennukitootjad ja teised. Need on suured ja olulised tööstusharud, mis vajavad asjade tegemiseks järjepidevat täpsust. Teil on raske leida tööstusharusid, kus CNC-töötlust ei kasutata.

2. Säästad aega

CNC-protsesside kasutuselevõtt võimaldab teil suurendada tootmismahtu. 2022. aastal teatas ajakiri Journal of Manufacturing Systems, et CNC-töötlus võib ooteaegu poole võrra lühendada. Masinad saavad töötada ööpäevaringselt ilma peatumata. See tähendab, et teie detailid valmivad kiiremini, ilma käsitsitööga seotud pausideta.

Nädala- või kuupikkuse tellimuse saab muuta selliseks, mille täitmine võtab vaid tunde või päevi. See omakorda võimaldab teie toodetel turule jõuda kiiremini kui teie konkurentidel.

3. Säästad kulusid

CNC-töötlus võimaldab teil tootmiskulusid kokku hoida. See võib isegi teie müüki suurendada.

CNC-protsesside kasutamine võimaldab teil säästa käsitsi tööjõukulusid. Lisaks saate jaotada kasutuselevõtu kulud lugematute komponentide vahel. Seda seetõttu, et CNC-töötlusega saab toota laia valikut komponente ja lõpptooteid. Kuigi see on võimalik, on haruldane leida CNC-d, mida tellitakse ühekordseks kasutamiseks.

4. Saate töödelda paljusid materjale

Võiks ekslikult arvata, et mehaaniline töötlemine on ainult metallitöötlus. Kuigi on tõsi, et metalle alumiiniumist titaanini saab töödelda, saab CNC-töötlusega töödelda ka plastikut, puitu ja kivi.

Ja kindlasti ei ole te piiratud toodetavate toodete arvuga. Veelgi parem on see, et materjalivalikuid saab muuta tootmisprotsessi minimaalsete häiretega.

5. Saate oma ettevõtet laiendada

Alguses võite töötada umbes 20 detailiga. Tellimuse ja kohaletoimetamise vahel võib olla pikk ooteaeg. CNC-töötlemise abil saab teie tootmist mõne kuuga eksponentsiaalselt suurendada.

Lisaks teostusaegade lühenemisele saab disainimuudatusi ka kiiresti ellu viia. Seda saab teha ilma, et oleks vaja töötajaid uute disainide osas koolitada. Lihtsalt värskendate digitaalset disaini ja oletegi valmis. Kõik see tähendab minimaalseid tööjõukulusid ja suurenenud tootmist.

CNC-töötlus pakub tootmise kasvatamiseks selgeid eeliseid. Võib-olla katsetate uut prototüüpi. Võite olla piisavalt enesekindel, et oma olemasolevat tootmist suurendada. Olenemata sellest, tagab ettevõtte laiendamine CNC-töötluse abil täpsuse, kontrolli ja kulude kokkuhoiu.

Nüüd olete täpselt õppinud, kuidas CNC-töötlus annab teile täpsuse, kiiruse ja kulude kokkuhoiu. Samuti teate, et see töötab teie ettevõttes mitmete materjalide ja skaaladega. Need eelised muudavad CNC tänapäevases tootmises hädavajalikuks.

Kõige levinumad CNC protsessid

Vahel on vaja komponenti valmistada, aga ei suuda otsustada, millist CNC-protsessi kasutada. Võite kindlad olla – allpool on taktitundeline juhend viie kõige levinuma CNC-töötlusmeetodi kohta.

1. CNC freesimine

Keeruliste kujundite jaoks on olemas CNC-freesimine. Freesimisprotsessis saab kasutada pöörlevaid lõikureid. Need lõikurid saavad liikuda mitmes suunas, samal ajal kui töödeldav detail jääb paigale.

CNC freesimise eelised

● Freesimisprotsess võimaldab teil välja lõigata keerukaid taskuid.

● See võib hästi välja nikerdada 3D kontuurid ja kõige õrnemad pilud.

● Saate freesida nii kõige kõvemaid materjale nagu titaan kui ka mitte nii kõvasid esemeid, näiteks plastikut.

● Saavutada on kuni 0.001 suurused tolerantsid (SME Journal, 2023).

CNC-freesimine on kasulik siis, kui vajate keerukaid ja detailseid osi.

2. CNC treimine

Kõigi nende ümarate osade ja kõverate detailide jaoks on parim CNC-treimine. Selle protsessi abil saate materjali ringi liigutada. See toimub samal ajal, kui töötlemisvahend jääb ideaalselt paigale.

CNC-treimine on pühendatud üksteise sees liikuvate esemete tootmisele. Mõelge hüdraulilisele osale või mootorite võllidele. Selliste kõverate tegemine nõuab liikumise täpsust ja õhukindlaid tihendeid.

CNC-treimise eelised

● Protsess on tõestatult tõhus 30% kiirem kui käsitsi treimine.

● See annab kõverate komponentide pindadele palju parema viimistluse

● Protsess osutub kiiremaks masstootmises ümmarguste esemete suure pöördemomendi korral

CNC-treimine on protsess, millele toetute pöörlevate komponentide ja sümmeetria korral.

3. CNC-puurimine

Puurimisfunktsioon on oluline. CNC abil automatiseeritud, see võimaldab teil teha täpseid ja õhukindlaid piluavasid. Täpsus on inimtööjõule vaidlustamatu. Kujutage ette millegi nii detailse loomist nagu trükkplaat või automootor. Nende esemete augud tuleb puurida ülitäpselt ja kiiresti.

CNC-puurimise eelised

● CNC-puurimisega saab keskmiselt teha umbes 50 auku minutis. See kehtib olenemata töödeldavast materjalist.

● Saate töötada keerukate kujundustega.

● See võimaldab automatiseerida puurimisfunktsiooni, mille täitmine muidu võiks tunde võtta.

Kui töötate millegi kallal, mis nõuab arvukate täpsete aukude kiiret puurimist, on CNC-puurimine teie jaoks lahendus.

4. CNC lihvimine

Ideaalse viimistluse saavutamiseks on ideaalne CNC-meetod CNC-lihvimine. Mõnikord peavad tellitud detailide viimistlused olema peegelsiledad. Detail võib vajada erinevatele külgedele erinevaid tekstuure.

Lihvimismasinal kasutatakse abrasiivkettaid. See protsess võimaldab töödeldud pindadel saavutada spetsiifilise viimistluse. Protsessi saab kasutada isegi esemete teritamiseks ja tuimestamiseks.

CNC-lihvimise eelised

● Seda saab kasutada nii suurte esemete kui lennukipropellerite ja nii väikeste tööriistade nagu kirurgiliste skalpellide puhul.

● Protsessi abil saab eemaldada mikroskoopilisi ebatäiusi.

● See sobib ideaalselt tööstusstandardite järgimiseks.

● CNC-lihvimist saab kasutada ka liikuvate osade vahelise hõõrdumise vähendamiseks.

CNC-lihvimist kasutatakse siis, kui vajaliku eseme pind peab olema kõrgeima kvaliteediga.

5. Kombineeritud CNC protsessid

Võib-olla olete mõelnud erinevate CNC-protsesside kombineerimisele. See on tavapärane praktika kõigis tööstusharudes. Komponenti või tööriista võib vaja minna freesimist ja puurimist või lihvimist ja treimist. Seetõttu pole CNC-töötlemisprotsessis erinevate meetodite kombineerimine haruldane.

Siin on rahustav statistika. Rohkem kui 67% tootjatest ühendab kahte või enamat CNC-protsessi. See selgub 2. aastal avaldatud IMIS-i aruandest.

❎️ CNC-töötlemise puudused

CNC-töötlemise eelised on ilmselged, kuid selle puuduste ees ei saa silma kinni pigistada. Allpool STYLECNC selgitab üksikasjalikumalt selle peamisi puudusi.

1. Kõrge algkulu

CNC-masinad (näiteks CNC-freespingid, CNC-treipingid, CNC-freespingid, 5-teljelised CNC-masinad) vajavad suurt esialgset investeeringut.

Seadistus- ja tööriistakulud: Kohandatud kinnitusdetailid, lõikeriistad ja programmeerimine võivad kulusid suurendada, eriti väikeste partiide puhul.

2. Nõutav oskuslik operatsioon

Kuigi CNC vähendab käsitsi tööd, vajab see programmeerimiseks, seadistamiseks ja hooldamiseks siiski oskuslikke tehnikuid (operaatoreid ja programmeerijaid).

Koolituskulud: Operaatorid vajavad enne ametikohale asumist erikoolitust, mis suurendab tööjõukulusid.

3. Materjalijäätmed

Subtraktiivne tootmine: CNC-töötlus eemaldab materjali, mille tulemuseks on rohkem jäätmeid võrreldes lisandite tootmisega (näiteks 3D trükkimine).

Kallimate materjalide kõrgem hind: Selliste materjalide nagu titaan või Inconel raiskamine võib olla kulukas.

4. Spetsiifilised disainipiirangud

Kuigi CNC suudab toota keerukaid osi, on teatud erikonstruktsioone (näiteks sisevõred, kaldservad) keeruline saavutada, kui pole olemas mitmeteljelist CNC-masinat.

Keerulised kujundid on kallimad: 5-teljeline CNC-töötlus võib vähendada piiranguid, kuid see suurendab ka investeerimiskulusid.

5. Suurte osade töötlemise piirangud

CNC-töötluslaua piiratud suurus takistab neil osalemast teatud suurtes projektides, mis nõuavad alternatiivseid töötlemismeetodeid.

6. Hooldus ja seisakud

CNC-tööpingid vajavad regulaarset hooldust, sealhulgas määrimist, kalibreerimist ja osade (nt spindlite, kuulkruvide) vahetamist.

Seisakute tõrked võivad põhjustada tootmisliini katkemise või peatamise.

7. Aeglane masstootmine

Väga suurte partiide (nt miljonite detailide) puhul on kulutõhusamad sellised protsessid nagu survevalu, stantsimine või survevalu.

8. Pinna viimistluse piirangud

Ülisujuva pinna saavutamiseks on tavaliselt vaja täiendavaid toiminguid, näiteks poleerimist ja lihvimist.

Järeldus

CNC-töötluse eelised muudavad selle tänapäevases tööstuslikus tootmises asendamatuks, kuid selle kõrge algkulu heidutab väikeettevõtete omanikke ning CNC-programmeerimine nõuab kogemusi, mis tekitab algajates enesekindluse kaotuse. Lühidalt öeldes on CNC-töötlusel plusse ja miinuseid. Olenemata sellest, kas tegemist on algaja või professionaaliga, kasutab igaüks oma tugevusi ja väldib nõrkusi, et saada seda, mida vajab.

Lõplik arvamus CNC-töötlemise kohta

Oled edukalt uurinud CNC-töötlemise täielikku potentsiaali. Alates täpsusest ja kiirusest kuni viie põhiprotsessini – oled kõigega kursis. Samuti näed, miks see on tänapäevase tootmise selgroog.

Kõike seda silmas pidades võib olla suurepärane, kui teie kõrval on usaldusväärne CNC-töötlemispartner.

Kasutage CNC-töötlust oma ettevõtte heaks

Olete täielikult varustatud, et näha, kuidas CNC-töötlus tagab täpsuse, kiiruse ja skaleeritavuse. Nüüd peate vaid tegutsema. CNC-töötlus annab teile konkurentsieelise ja ... STYLECNC, oleme spetsialiseerunud CNC-töötlemisteenustele, mis vastavad täpselt teie vajadustele.

Kui soovid CNC-töötlemisest tõeliselt aru saada, oled leidnud oma partneri ja teejuhi. Võta julgelt ühendust.