Metal Parçaları CNC İşleme: Her Mühendisin Baskı Yazmadan Önce Bilmesi Gerekenler

Metal Parçaları CNC İşleme: Her Mühendisin Baskı Yazmadan Önce Bilmesi Gerekenler

CNC ile işlenmiş parçalardaki boyutsal problemlerin çoğu atölyede başlamaz -, çizimde başlarlar. Sürecin dayanabileceğinden daha sıkı bir tolerans, gevezeliğe davetiye çıkaran bir duvar kalınlığı, tolerans sınıfını kaçıran bir iplik bilgisi. Parçalar geldiğinde ve inceleme başarısız olduğunda, temel neden zaten üç hafta geçmiş ve PDF dosyasında duruyor.

Bu makale size nasıl yapılacağına dair pratik bir çalışma bilgisi vermektedir.CNC işleme metal parçalaraslında işe yarıyor - sürecin neyi yapıp neyi yapamayacağını, malzeme seçiminin aşağı yöndeki her şeyi nasıl etkileyeceğini ve ilk çalıştırmada size iyi parçalar kazandıracak bir baskının nasıl yazılacağını. Kendi adına bir teori yok. Buradaki her şey gerçek bir işte vereceğiniz kararlarla bağlantılıdır.

Aslında CNC İşleme Nedir?

CNC, Bilgisayar Sayısal Kontrolü anlamına gelir. Makine, genellikle CAD modelinizden - oluşturulan bir programı - okur ve metal bir ham parçadan malzemeyi çıkarmak için bir kesme takımını hassas yollar boyunca hareket ettirir. Operatör makineyi kurar, programı yükler ve çalışmayı izler. Makine geometriyi yürütür.

Bu basit versiyon. Çalışmanız açısından önemli olan kısım şudur:CNC işleme çıkarmalı bir işlemdir. İhtiyacınız olandan daha fazla malzemeyle başlıyorsunuz ve işin parçası olmayan her şeyi kesiyorsunuz. Bu, dökümden, dövmeden veya katmanlı imalattan (3D baskı) temel olarak farklıdır ve hangi geometrilerin uygulanabilir olduğu, hangi toleranslara ulaşılabileceği ve maliyet yapısının neye benzeyeceği konusunda çıkarımlara sahiptir.

Bunu bir tahta bloktan bir figür oymak gibi düşünün. Heykeltraşın araçları, detayın ne kadar ince olabileceğini belirler. Ahşabın kendisi - dokusu, sertliği, kesilmeye nasıl tepki vereceği - bu detayların şeklini koruyup korumayacağını belirler. İçindeCNC metal parça imalat süreçlerimakine heykeltıraştır, malzeme ise ahşaptır. İkisi de önemli.

Karşılaşacağınız en yaygın üç CNC işlemi:

CNC Freze- kesici takım döner ve sabit iş parçası üzerinde hareket eder. Düz yüzeyler, cepler, yuvalar ve karmaşık 3 boyutlu konturlar için kullanılır. Parçanız bir bloktan oyulmuş gibi görünen özelliklere sahipse muhtemelen frezelenmiştir.

CNC Tornalama- iş parçası dönerken kesici takım nispeten sabit kalır. Silindirik parçalar için kullanılır: miller, burçlar, nozullar, dişli bileşenler. Parçanız yuvarlak ve bir eksene göre simetrikse muhtemelen döndürülmüştür.

İsviçre CNC Tornalama- iş parçasının kesme bölgesine çok yakın desteklendiği, uzun, ince parçaların sapma olmadan dar toleranslarla işlenmesine olanak tanıyan özel bir tornalama biçimi. Tıbbi pimler, minyatür konektörler, saat bileşenleri ve yüksek uzunluk-çap- oranına sahip tüm hassas parçalar için standart.

Birçok gerçek parça birden fazla işlem gerektirir - örneğin frezelenmiş kama yuvasına sahip tornalanmış bir şaft veya tornalanmış ve dişli deliklere sahip frezelenmiş bir mahfaza.

Malzeme Seçimi CNC ile İşlenmiş Metal Parçaları Nasıl Etkiler?

Bu, yeni mühendislerin en çok hafife aldığı sorudur. Belirttiğiniz malzeme yalnızca parçanın son-kullanım özelliklerini - belirlemez; aynı zamanda parçanın işlenmesinin ne kadar kolay veya zor olduğunu da belirler; bu da maliyeti, ulaşılabilir toleransları ve yüzey kaplamasını doğrudan etkiler.

İşte en sık karşılaşacağınız metaller için pratik bir referansCNC işleme metal parçaların malzeme karşılaştırması:

Bu tablonun size doğrudan söylemeyeceği birkaç şey var. Alüminyum hızlı işlenir ve dar toleransları kolayca korur - ağırlık ve maliyetin nihai güçten daha önemli olduğu durumlarda varsayılan seçimdir. Paslanmaz çelik malzeme-kestikçe sertleşir, bu da kör bir takımın veya yanlış ilerleme hızının kesimin ortasında yüzeydeki malzeme özelliklerini gerçekten değiştirebileceği anlamına gelir-. Titanyum, işlenmesi en zor havacılık metalidir: aşırı ısı üretir, düşük ısı iletkenliğine sahiptir ve takımları bu listedeki diğer tüm malzemelerden daha hızlı yok eder. Baskınızda titanyum yazıyorsa, maliyet ve teslimat süresinin bunu yansıtmasını bekleyin.

CNC İşleme Gerçekte Hangi Toleransları Tutabilir?

Yeni başlayanların çoğunun sorunlara neden olan baskılar yazdığı yer burasıdır. Anlamaksıkı toleranslı CNC işlenmiş parçalar"standart"ın ne anlama geldiğini anlamakla başlar.

Standart CNC işleme toleransı, çoğu metal özellik - delikler, yüzler, genel boyutlar için genellikle ±0,05 mm'dir (±0,002"). Bu, özel kurulum olmadan her modern CNC makinesinde elde edilebilir ve tipik bir mekanik parçadaki işlevsel özelliklerin çoğu için uygundur.

Mühendislerin sorun yaşadığı nokta, boyutların işlevsel olarak bunu gerektirip gerektirmediğine bakılmaksızın, çizimdeki her boyut için ±0,005 mm'yi belirtmektir. Daha sıkı toleranslar, daha uzun döngü süreleri, daha sık takım değiştirme, sıcaklık-kontrollü ortamlar ve kritik boyutlarda %100 CMM denetimi anlamına gelir. Daha sıkı olan her adım, önemli ölçüde daha fazla maliyete neden olur. Eğer ihtiyacınız yoksa, onu aramayın.

Farklı tolerans bantlarının üretimde gerçekte ne anlama geldiğine dair pratik bir referans:

Yeni mühendisleri harekete geçiren bilgi açığı:tolerans ve yüzey kalitesi aynı şey değildir ve birinin söylenmesi diğerini kontrol etmez.Bir delik boyutsal olarak ±0,005 mm dahilinde olabilir ancak Ra 1,6 µm - yüzey pürüzlülüğüne sahip olabilir; bu, presle geçme için mükemmel derecede iyi ancak kayar conta için tamamen yanlış olabilir. Her ikisinin de önemli olduğu özelliklerde daima hem Ra'yı (yüzey pürüzlülüğü) hem de boyutsal toleransı belirtin. Baskınızda yalnızca bir tane varsa, iyi bir mağaza bunu isteyecektir. Daha az dikkatli bir atölye, onu varsayılan değerlerine göre işleyecektir.

CNC İşleme Ne Zaman Doğru Süreçtir - ve Ne Zaman Değil?

CNC işleme her zaman en iyi cevap değildir. Bir süreç rotasını değerlendiren yeni mühendisler için bunun nasıl düşünülmesi gerektiği aşağıda açıklanmıştır:

CNC metal parça üretim süreci orta-hacimli, yüksek-karmaşık, dar-tolerans alanında öne çıkıyor. Bu, iki hafta içinde ilk üründe bileşik açılı ve ±0,01 mm delikli bir titanyum havacılık braketi üretmenin tek pratik yöntemidir. Çok kısa sürede damgalanabilecek bir milyon adet birbirinin aynı çelik braket üretmek doğru cevap değil.

Yeni Başlayanların En Çok Maliyetli Hatası: Duvar Kalınlığı

Deneyimli bir makiniste, ilk-mühendislik baskılarında en sık neyi gördüklerini sorun, yanıt genellikle aynıdır: malzeme ve süreç için çok ince duvar kalınlığı.

İşte bu yüzden önemli. Bir kesme aleti, ince bir duvardan malzeme çıkardığında, kesme kuvvetleri, duvarı temiz bir şekilde kesmek yerine, duvarı saptırabilir. Parça, aletin altında esner, geri yaylanır ve ortaya çıkan boyut, programın amaçlanan boyutundan daha büyük olur. Spesifikasyonların 0,1-0,3 mm dışında duvarlar elde edersiniz ve bunu düzeltecek bir işlem ayarı yoktur - sorun geometridir.

Metal CNC parçaları için genel rehberlik:

Alüminyum için, işlenmiş özelliklerde minimum duvar kalınlığının 0,8 mm olmasını sağlayın. Çelik ve paslanmaz için, 1,0 mm. Titanyum için, parça işleme sırasında bölümü sertleştiren köşebentler veya destek özellikleriyle özel olarak tasarlanmadığı sürece 1,5 mm veya daha fazlası. Bunlar zor sınırlar değildir - deneyimli makineciler doğru fikstürler ve takım yolları ile inceltilebilirler - ancak parçanızda bu sayıların altında duvarlar varsa, baskıyı gönderdiğinizde bunu açıkça işaretleyin. İyi bir mağaza size bunu nasıl halletmeyi planladıklarını söyleyecektir. Yorum yapmadan alıntı yapan bir mağaza ya çizimi dikkatli okumamış ya da ne olacağını deneyip görmeyi planlıyor.

5 Eksen ve 3 Eksen: Rakamlar Sizin Açınızdan Ne Anlama Geliyor?

Mağazaların "5 eksenli CNC işleme"yi birinci sınıf bir yetenek olarak tanıttığını göreceksiniz. İşte bunun sizin açınızdan gerçekte ne anlama geldiği ve ne zaman önemli olduğu.

3-eksenli bir makine X, Y ve Z yönünde hareket eder. Bir parçanın üst kısmına ve dört tarafına ulaşabilir, ancak ek yüzleri işlemek için yeniden konumlandırma (yeniden{-fikstürleme) gerektirir. Her yeniden fikstürleme, potansiyel hizalama hatasına neden olur ve kurulum süresini artırır.

5-eksenli bir makine, iki ek eksen etrafında dönüş sağlar; bu, kesici takımın, yeniden sabitlemeye gerek kalmadan iş parçasına neredeyse her yönden yaklaşabileceği anlamına gelir. Sizin açınızdan bunun iki pratik anlamı vardır:

Tek kurulumda karmaşık geometri.Birden fazla yüzdeki özellikler, bileşik açılar, alttan kesmeler ve konik duvarların tümü tek bir kurulumda işlenebilir. 3-eksenli bir makinede bunlar üç veya dört kurulum gerektirebilir; her biri maliyete ve kümülatif hizalama hatasına eklenir.

Çok yüzlü parçalarda-daha iyi tolerans.Tüm kritik özellikler, tek bir veriye göre tek bir kurulumda işlendiğinde, bu özellikler arasındaki geometrik ilişkiler, bunların birden fazla yeniden{0}bağlantıyla işlenmesine göre daha doğrudur. İçinsıkı toleranslı CNC işlenmiş parçalarörneğin bir yüzdeki deliğin bitişik yüzdeki bir özellik ile tam olarak eşmerkezli olması gerektiğinde, 5 eksen genellikle doğru yanıttır.

Her parçanın 5 eksene ihtiyacı yoktur. Yalnızca bir veya iki yüzdeki özelliklere sahip basit bir braket, 3 eksende mükemmel şekilde işlenir. Yükseltme yalnızca parça geometrisi gerçekten bunu gerektirdiğinde anlamlıdır.

Hassas Metal Parçalar Belirtiyorsanız - İşte MID Precision Nasıl Yardımcı Olabilir?

±0,02 mm'nin altında toleranslara ihtiyaç duyan bir parça, titanyum veya tıbbi-medikal kalite paslanmaz gibi malzemeler veya 5 eksenli çalışma gerektiren karmaşık çok-yüzlü geometri belirtiyorsanız, bunlar tam olarak ekibimizin günlük olarak yürüttüğü işlerdir.

BizimCNC işleme yetenekleri3-eksen, 4-eksen ve 5 eksenli frezeleme, CNC tornalama, küçük çaplı hassas parçalar için İsviçre CNC tornalama ve sac metal işlerini kapsar. Nitelikli özelliklerde toleransı ±0,002 mm'ye ve yüzey pürüzlülüğünü Ra 0,02 µm'ye kadar tutuyoruz. Malzeme yelpazemiz alüminyum alaşımları, paslanmaz çelik, titanyum, bakır, pirinç ve mühendislik plastiklerini kapsar; bunların tümü ham stok sertifikasından son denetim raporuna kadar tam malzeme izlenebilirliğine sahiptir.

Kaynak bulma konusunda yeni olan mühendisler içinhassas CNC işlenmiş metal parçalar Çin'den her teklifle birlikte ücretsiz bir DFM incelemesi sunuyoruz. Bu, herhangi bir şeyi kesmeden önce, duvar kalınlığı sorunları, proses kapasitesiyle eşleşmeyen tolerans bilgileri, açıklığa kavuşturulması gereken diş özellikleri ve tasarım ayarlamasından fayda sağlayacak tüm özellikler açısından çiziminizi inceleyeceğimiz anlamına gelir. - yazılı olarak işaretliyoruz, değiştirip değiştirmeyeceğinize siz karar veriyorsunuz.

Parçanız düzenlemeye tabi bir son ürüne ({0}} tıbbi cihaz, havacılık tertibatı, yarı iletken ekipmana - giriyorsa, ISO 13485-uyumlu kalite sistemimiz uyumluluk ekibinizin ihtiyaç duyduğu belgeleri üretir: ilk ürün inceleme raporları, malzeme sertifikaları, CMM boyut raporları ve herhangi bir şeyin uygun olmaması durumunda düzeltici eylem kayıtları.

Çiziminizi bize gönderin24 saat içinde fiyat teklifi ve DFM notlarıyla geri döneceğiz. Hala tasarım aşamasındaysanız ve baskı tamamlanmadan önce bir süreç girişi yapmak istiyorsanız,ücretsiz tasarım incelemesi alın- genellikle bir çizimdeki maliyet ve kalite risk noktalarını bir saat içinde tespit edebiliriz.

SSS

S: Çizimimde "tüm boyutlarda ±0,01 mm" yazıyor. Bu gerçekçi mi?

Teknik olarak ulaşılabilir - ancak genel bir açıklama olarak pratik veya uygun maliyetli{- değil. Bir parçanın her boyutunda ±0,01 mm, muayene süresini ve işleme çevrim süresini gerekenden çok daha fazla artırır. Doğru yaklaşım, yalnızca işlevsel olarak bunu gerektiren boyutlarda - genellikle yatak delikleri, sızdırmazlık yüzeyleri, birleşme arayüzleri - için ±0,01 mm belirtmek ve diğer her şey için genel bir tolerans bloğu (ISO 2768-m veya benzeri) kullanmaktır. Bu, maliyeti düşük tutar ve kritik özelliklerin makinist için net olmasını sağlar.

S: Parçamın 3 eksenli mi, yoksa 5 eksenli işlemeye mi ihtiyacı olduğunu nasıl anlarım?

Parçanızın gerektirdiği tüm özelliklere bir bloğun üst ve dört tarafından dönüş olmadan erişilebiliyorsa, 3-eksen genellikle yeterlidir. Bileşik açılarınız, kesin geometrik ilişki içinde tutulması gereken ikiden fazla yüzdeki özellikler veya düz bir takım yolu ile ulaşılamayan alt kesimleriniz varsa, 5-ekseni tartışmaya değer. Şüpheye düştüğünüzde CAD dosyanızı bir mağazayla paylaşın ve onlardan öneride bulunmalarını isteyin - bu beş dakikalık bir sorudur ve yeniden sabitleme maliyetinden büyük oranda tasarruf sağlar.

S: Yüzey pürüzlülüğü Ra 0,8 ile Ra 3.2 - arasındaki fark nedir ve bu benim açımdan önemli mi?

Ra yüzeyin ortalama pürüzlülüğüdür - daha düşük bir sayı daha düzgün anlamına gelir. Ra 3,2μm,-işlenmiş yüzey olarak standarttır. Ra 0,8 µm, hafif bir son işlem geçişi veya cilalama gerektirir. Ra 0,4 µm ve altı genellikle özel sonlandırma işlemleri gerektirir. Çoğu yapısal özellik için Ra 3,2 µm uygundur. Sızdırmazlık yüzeyleri, kayan bağlantılar ve biyolojik doku veya sıvıyla temas eden herhangi bir yüzey için genellikle Ra 0,8 µm veya daha iyisi gereklidir. Bunu bu özelliklerde açıkça belirtin -, baskı gerektirmediği sürece mağazanın varsayılan olarak daha iyi bir yüzey elde edeceğini varsaymayın.

S: CNC işleme, dökümle aynı parça geometrisini üretebilir mi?

Çoğu zaman evet, ama her zaman değil. CNC işleme, dökümün üretebileceği geometrilerin çoğunu ve ayrıca derin kör delikler, keskin iç köşeler ve hassas dişli delikler gibi dökümün - yapamayacağı özellikleri üretebilir. Bunun dezavantajı hacimdir: dökümün takım maliyeti yüksektir, ancak yüksek hacimlerde-parça başına maliyeti düşüktür. CNC'nin kurulum maliyeti düşüktür ancak-parça başına maliyeti daha yüksektir. Birkaç bin parçanın altındaki hacimler için CNC genellikle daha ekonomiktir. Bunun üzerinde başabaş-noktası parçanın karmaşıklığına ve malzemesine bağlıdır.