Trong sản xuất ngắn hạn, thật khó để gọi tên công nghệ nào tốt hơn gia công CNC.Nó cung cấp sự kết hợp hoàn hảo của các ưu điểm bao gồm tiềm năng năng suất cao, độ chính xác và độ lặp lại, nhiều lựa chọn vật liệu và dễ sử dụng.Trong khi hầu hết mọi máy công cụ đều có thể được điều khiển bằng số, gia công điều khiển số bằng máy tính thường đề cập đến phay và tiện nhiều trục.
Để tìm hiểu thêm về cách sử dụng gia công CNC để gia công tùy chỉnh, sản xuất và tạo mẫu khối lượng thấp, Engineering.com đã nói chuyện với Wayken Rapid Manufacturing, một dịch vụ sản xuất nguyên mẫu tùy chỉnh có trụ sở tại Thâm Quyến về vật liệu, công nghệ, ứng dụng và vận hành của máy công cụ CNC .
Khi nói đến vật liệu, nếu nó ở dạng tấm, tấm hoặc thanh, rất có thể bạn có thể gia công nó.Trong số hàng trăm hợp kim kim loại và polyme nhựa có thể gia công, nhôm và nhựa kỹ thuật là phổ biến nhất để gia công nguyên mẫu.Các bộ phận bằng nhựa được thiết kế để đúc trong sản xuất hàng loạt thường được gia công ở giai đoạn nguyên mẫu để tránh chi phí cao và thời gian sản xuất khuôn.
Việc tiếp cận nhiều loại vật liệu đặc biệt quan trọng khi tạo nguyên mẫu.Bởi vì các vật liệu khác nhau có giá thành khác nhau cũng như các tính chất cơ và hóa học khác nhau, nên cắt nguyên mẫu bằng vật liệu rẻ hơn so với dự định cho sản phẩm cuối cùng hoặc vật liệu khác có thể giúp tối ưu hóa độ bền, độ cứng hoặc trọng lượng của bộ phận. liên quan đến thiết kế của nó.Trong một số trường hợp, vật liệu thay thế cho nguyên mẫu có thể cho phép thực hiện một quy trình hoàn thiện cụ thể hoặc được chế tạo bền hơn bộ phận sản xuất để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thử nghiệm.
Điều ngược lại cũng có thể xảy ra, với các vật liệu thông dụng có chi phí thấp thay thế nhựa kỹ thuật và hợp kim kim loại hiệu suất cao khi nguyên mẫu được sử dụng cho các mục đích sử dụng chức năng đơn giản như kiểm tra độ khít hoặc xây dựng mô hình.
Mặc dù được phát triển để gia công kim loại nhưng nhựa vẫn có thể được gia công thành công nếu có kiến thức và thiết bị phù hợp.Cả nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn đều có thể gia công được và rất tiết kiệm chi phí so với khuôn ép phun ngắn hạn cho các bộ phận nguyên mẫu.
So với kim loại, hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo như PE, PP hoặc PS sẽ tan chảy hoặc cháy nếu được gia công với bước tiến và tốc độ phổ biến đối với gia công kim loại.Tốc độ dao cắt cao hơn và tốc độ tiến dao thấp hơn là phổ biến và các thông số của dụng cụ cắt như góc trước là rất quan trọng.Kiểm soát nhiệt ở vết cắt là cần thiết, nhưng không giống như kim loại, chất làm mát thường không được phun vào vết cắt để làm mát.Khí nén có thể được sử dụng để loại bỏ phoi.
Nhựa nhiệt dẻo, đặc biệt là các loại hàng hóa không độn, biến dạng đàn hồi khi tác dụng lực cắt, gây khó khăn cho việc đạt được độ chính xác cao và duy trì dung sai gần, đặc biệt đối với các chi tiết và chi tiết đẹp.Ánh sáng ô tô và ống kính đặc biệt khó khăn.
Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực gia công nhựa CNC, Wayken chuyên về các nguyên mẫu quang học như thấu kính ô tô, dẫn hướng ánh sáng và gương phản xạ.Khi gia công các loại nhựa trong như polycarbonate và acrylic, việc đạt được độ bóng bề mặt cao trong quá trình gia công có thể làm giảm hoặc loại bỏ các hoạt động xử lý như mài và đánh bóng.Gia công vi mô sử dụng gia công kim cương một điểm (SPDM) có thể mang lại độ chính xác dưới 200 nm và cải thiện độ nhám bề mặt dưới 10 nm.
Mặc dù các công cụ cắt cacbua thường được sử dụng cho các vật liệu cứng hơn như thép, nhưng có thể khó tìm được hình dạng công cụ phù hợp để cắt nhôm trong các công cụ cacbua.Vì lý do này, dụng cụ cắt thép tốc độ cao (HSS) thường được sử dụng.
Gia công nhôm CNC là một trong những lựa chọn vật liệu tiêu biểu nhất.So với nhựa, nhôm được cắt ở bước tiến và tốc độ cao, đồng thời có thể cắt khô hoặc cắt bằng chất làm mát.Điều quan trọng cần lưu ý là loại nhôm khi thiết lập để cắt nó.Ví dụ, loại 6000 rất phổ biến và chứa magie và silicon.Ví dụ, các hợp kim này mang lại khả năng gia công vượt trội so với 7000 loại có chứa kẽm làm thành phần hợp kim chính và có độ bền và độ dẻo dai cao hơn.
Điều quan trọng cần lưu ý là chỉ định nhiệt độ của vật liệu nhôm gốc.Những ký hiệu này cho biết quá trình xử lý nhiệt hoặc làm cứng biến dạng, ví dụ, vật liệu đã trải qua và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất trong quá trình gia công và sử dụng cuối cùng.
Gia công CNC năm trục phức tạp hơn máy ba trục, nhưng chúng đang trở nên phổ biến trong ngành sản xuất do một số lợi thế công nghệ.Ví dụ: cắt một bộ phận có các tính năng ở cả hai mặt có thể nhanh hơn nhiều với máy 5 trục, vì bộ phận đó có thể được cố định theo cách mà trục chính có thể tiếp cận cả hai mặt trong cùng một thao tác, trong khi với máy 3 trục , phần này sẽ yêu cầu hai hoặc nhiều thiết lập.Máy 5 trục cũng có thể tạo ra các hình học phức tạp và bề mặt hoàn thiện mịn để gia công chính xác vì góc của dụng cụ có thể phù hợp với hình dạng của bộ phận.
Bên cạnh máy phay, máy tiện và trung tâm tiện, máy EDM và các công cụ khác có thể được điều khiển bằng CNC.Ví dụ, máy phay CNC+trung tâm tiện là phổ biến, cũng như EDM dây và mỏ hàn.Đối với nhà cung cấp dịch vụ sản xuất, cấu hình máy công cụ linh hoạt và thực hành gia công có thể tăng hiệu quả và giảm chi phí gia công.Tính linh hoạt là một trong những lợi ích chính của trung tâm gia công 5 trục và khi kết hợp với giá mua máy cao, phân xưởng được khuyến khích duy trì hoạt động 24/7 nếu có thể.
Gia công chính xác đề cập đến các hoạt động gia công có dung sai trong phạm vi ± 0,05mm, được áp dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô, thiết bị y tế và phụ tùng hàng không vũ trụ.
Ứng dụng điển hình của Gia công vi tinh là Gia công kim cương một điểm (SPDM hoặc SPDT).Ưu điểm chính của gia công kim cương là dành cho các bộ phận gia công tùy chỉnh có yêu cầu gia công nghiêm ngặt: độ chính xác hình dạng dưới 200 nm cũng như cải thiện độ nhám bề mặt dưới 10 nm.Trong sản xuất các nguyên mẫu quang học như nhựa trong hoặc các bộ phận kim loại phản chiếu, độ hoàn thiện bề mặt trong khuôn là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc.Gia công kim cương là một cách để tạo ra bề mặt có độ chính xác cao, độ hoàn thiện cao trong quá trình gia công, đặc biệt đối với các hợp kim PMMA, PC và nhôm.Các nhà cung cấp chuyên gia công các bộ phận quang học từ nhựa có tính chuyên môn cao nhưng cung cấp dịch vụ có thể giảm đáng kể chi phí so với khuôn mẫu ngắn hoặc khuôn mẫu.
Tất nhiên, gia công CNC được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp sản xuất để sản xuất các bộ phận và dụng cụ sử dụng cuối cùng bằng kim loại và nhựa.Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt, các quy trình khác như kỹ thuật đúc, đúc hoặc dập thường nhanh hơn và rẻ hơn so với gia công, sau khi chi phí ban đầu của khuôn và dụng cụ được khấu hao trên một số lượng lớn các bộ phận.
Gia công CNC là một quy trình được ưu tiên để sản xuất nguyên mẫu bằng kim loại và nhựa vì thời gian quay nhanh so với quy trình như kỹ thuật in, đúc, đúc hoặc chế tạo 3D, đòi hỏi khuôn, khuôn dập và các bước bổ sung khác.
Tính linh hoạt bằng 'nút nhấn' này để biến tệp CAD kỹ thuật số thành một chi tiết thường được những người đề xuất in 3D quảng cáo là lợi ích chính của in 3D.Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, CNC cũng được ưa chuộng hơn in 3D.
Có thể mất vài giờ để hoàn thành từng khối lượng sản phẩm in 3D, trong khi gia công CNC chỉ mất vài phút.
In 3D chế tạo các bộ phận theo lớp, điều này có thể tạo ra độ bền dị hướng trong bộ phận đó, so với bộ phận gia công được làm từ một mảnh vật liệu duy nhất.
Phạm vi vật liệu hẹp hơn có sẵn để in 3D có thể hạn chế chức năng của nguyên mẫu được in, trong khi nguyên mẫu được gia công có thể được làm từ cùng chất liệu với phần cuối cùng.Các nguyên mẫu được gia công bằng máy CNC có thể được sử dụng làm vật liệu thiết kế sử dụng cuối để đáp ứng việc xác minh chức năng và xác minh kỹ thuật của nguyên mẫu.
Các tính năng in 3D như lỗ khoan, lỗ ren, bề mặt tiếp xúc và độ hoàn thiện bề mặt yêu cầu xử lý sau, thường thông qua gia công.
Mặc dù in 3D mang lại những lợi thế như một công nghệ sản xuất, nhưng các máy công cụ CNC ngày nay cũng mang lại nhiều lợi thế tương tự mà không có những hạn chế nhất định.
Máy CNC quay vòng nhanh có thể được sử dụng liên tục, 24 giờ một ngày.Điều này làm cho việc gia công CNC trở nên tiết kiệm khi thực hiện các bộ phận sản xuất trong thời gian ngắn đòi hỏi phạm vi hoạt động rộng.
Để tìm hiểu thêm về gia công CNC cho nguyên mẫu và sản xuất ngắn hạn, vui lòng liên hệ với Wayken hoặc yêu cầu báo giá qua trang web của họ.
Bản quyền © 2019 Engineering.com, Inc. Mọi quyền được bảo lưu.Việc đăng ký hoặc sử dụng trang web này đồng nghĩa với việc chấp nhận Chính sách quyền riêng tư của chúng tôi.
Thời gian đăng: 30/11/2019