Обработка с ЧПУ — это субтрактивный метод производства, при котором используются режущие инструменты для удаления материала из куска сырья или уже существующей детали. В обрабатывающих центрах с ЧПУ обычно используются самые современные 5-осевые станки, что значительно сокращает время выполнения работ за счет устранения промежуточных настроек и включения поднутрений и внеосевых функций. Обработка с ЧПУ — это дополнительная технология для 3D-деталей, которые требуют сверления, сверления, торцевого фрезерования или другой прецизионной обработки для улучшения характеристик. При использовании обработки с ЧПУ в качестве ценной второстепенной операции сложность обрабатываемых деталей обычно варьируется.
От простых плоских деталей до сложных и очень сложных геометрий поверхностей — выбор правильного станка с ЧПУ имеет решающее значение. Разные типы станков с ЧПУ могут обрабатывать разные детали. Тип используемого станка (токарный станок с ЧПУ, 3-осевой фрезерный станок с ЧПУ или 5-осевой обрабатывающий центр) обычно зависит от сложности детали, геометрии, размера, допуска, конечного использования и материала изделия.
Обработка с ЧПУ – Материалы
Материал часто является вторым по важности фактором, влияющим на стоимость обработки с ЧПУ. Когда вы сможете найти баланс между стоимостью материала и его обрабатываемостью, будет достигнута наиболее экономичная обработка. Когда дело доходит до обрабатываемости или легкости материала в процессе, чем сильнее обрабатываемость материала, тем быстрее производство деталей и тем ниже стоимость обслуживания. Пластмассы и более мягкие металлические сплавы, как правило, легче обрабатывать. Чтобы определить присущую материалу обрабатываемость, вы можете обратиться к различным свойствам материала в таблице обработки с ЧПУ.
Время и трудозатраты на обработку с ЧПУ
Технические специалисты, программирующие станки с ЧПУ При производстве с использованием обработки с ЧПУ обычно самым большим фактором затрат является время, необходимое для изготовления деталей. Сложные крупногабаритные детали требуют более длительного времени обработки, тем самым увеличивая общую стоимость.
Сложная геометрия, требующая многоосевой обработки, требует больше времени, а сложные конструкции обычно полагаются на ручное производство и последующую обработку. Если каждая сторона конструкции детали содержит различные элементы, ее обычно необходимо переместить вручную. Иногда для обработки этих элементов используются детали, которые необходимо переместить с помощью нового приспособления. Чем больше процессов, связанных с реализацией конструкции, тем дороже деталь.
Стоимость обработки на станках с ЧПУ значительно снижается по мере увеличения количества деталей. На ранних стадиях проекта может быть выгодно рассмотреть более низкую цену за единицу из-за большого количества обрабатываемых деталей.
Проектирование деталей с ЧПУ
Обработанные алюминиевые детали могут быть быстро изготовлены благодаря оптимизированной конструкции, почти не требуется ручное перемещение, что может значительно снизить стоимость обрабатываемых деталей. В частности, можно рассмотреть следующие основные конструктивные особенности:
Конструктивные особенности с соотношением сторон менее 4 являются идеальными. Более мелкие детали требуют большего количества машин для прохождения и подвержены вибрации, тем самым повышая точность и время обработки.
Глубина полости часто лучше всего при вырезании полости глубиной до 2-3 раз больше ее диаметра. Если возможно, сделайте глубину менее чем в 4 раза больше диаметра инструмента.
Толщина стенки должна быть в пределах 0,8-1,5 мм. Более тонкие стенки требуют нескольких проходов инструментом на малой глубине резания. Тонкостенные детали подвержены вибрации, что может затруднить прецизионную обработку и увеличить время обработки.
Отверстия стандартного размера сверла можно быстро выполнить, а отверстия нестандартного размера необходимо обрабатывать концевой фрезой, что увеличит общую стоимость и время обработки. Резьба должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимальная длина в 1,5 раза больше диаметра отверстия, а максимальная длина — в 3 раза больше диаметра отверстия.
Соотношение длины к диаметру 3:1 или меньший внутренний радиус может обеспечить сокращение времени фрезерования, отсутствие необходимости замены инструмента и сокращение общего времени обработки.
Пытаясь снизить стоимость заказов на обработку с ЧПУ, лучше всего найти баланс между дешевыми материалами и простотой обработки и оптимизированной стандартизированной конструкцией. Обеспечение того, чтобы все функции в проекте были критически важны для ключевых проектов, может упростить общий объем работ. Чем сложнее требования к механику, тем ниже эффективность решения.
Выводы
В целом, из-за своей конструкции, специфических размеров и требований сложные детали требуют большего внимания в процессе обработки. Когда детали находятся в процессе проектирования, инженеры-конструкторы всегда должны стремиться к созданию простых, легких в производстве деталей, когда это возможно. Чем проще конструкция, тем проще ее изготовление и тем дешевле косвенные затраты.
Конструкторы-механики думают о том, как создавать конструкции, требующие меньшего количества компонентов, обеспечивая при этом максимальную производительность, что может снизить затраты, обеспечивая эффективность и более высокую производительность. Обработка с ЧПУ является эффективным производственным методом для производства деталей и прототипирования. Если ключевые детали конструкции и возможности обработки не сбалансированы должным образом, экономическая эффективность может быть потеряна.
