Τι είναι το φρεζάρισμα CNC;
Αν και οι μέθοδοι αφαίρεσης υλικού διαφέρουν, πρώτον, οι μηχανές διάτρησης και φρεζαρίσματος CNC και οι τόρνοι CNC αφαιρούν το καθένα υλικό για την παραγωγή ενός εξαρτήματος. Ένα κέντρο κατεργασίας συνήθως συνδυάζει δύο μεθόδους και πολλά εργαλεία σε ένα μηχάνημα. Όλα αυτά διαθέτουν πολυαξονική κίνηση που οδηγεί το εργαλείο κοπής γύρω και μέσα από το τεμάχιο εργασίας για να δημιουργήσει το ακριβές σχήμα που απαιτείται.
Η βασική διαφορά μεταξύ των δύο μεθόδων είναι ότι μια μηχανή φρεζαρίσματος χρησιμοποιεί ένα περιστρεφόμενο εργαλείο για να κόψει το τεμάχιο εργασίας, ενώ ένας τόρνος είναι ένα περιστρεφόμενο τεμάχιο εργασίας και το πλέγμα γίνεται από το εργαλείο.
Πώς λειτουργεί το φρεζάρισμα CNC;
Πριν από την εισαγωγή του ψηφιακού ελέγχου υπολογιστών (CNC), οι φρέζες και οι τόρνοι λειτουργούσαν χειροκίνητα. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το CNC αυτοματοποιεί αυτή τη διαδικασία, καθιστώντας την πιο ακριβή, αξιόπιστη και γρήγορη.
Τώρα, ένας εκπαιδευμένος χειριστής κωδικοποιεί τον κωδικό G (που σημαίνει γεωμετρικός κώδικας) στο μηχάνημα, συνήθως μέσω λογισμικού. Αυτές οι μηχανές φρεζαρίσματος ελέγχου, καθεμία από τις οποίες ελέγχει τη διαδρομή και την ταχύτητα, έτσι ώστε να μπορεί να τρυπήσει, να κόψει και να διαμορφώσει υλικό ώστε να ταιριάζει σε ένα δεδομένο μέγεθος.
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι φρέζας CNC. Οι πιο συνηθισμένες είναι οι εργαλειομηχανές 3 αξόνων, οι οποίες κινούνται κατά μήκος των αξόνων X, Y και Z για να παρέχουν εργαλεία για τρισδιάστατη κατασκευή. Ένα μηχάνημα τριών αξόνων μπορεί να παράγει πιο σύνθετα χαρακτηριστικά περιστρέφοντας και επαναφέροντας το τεμάχιο εργασίας ώστε να επιτρέπεται η είσοδος από πολλές γωνίες.
Σε μια εργαλειομηχανή πέντε αξόνων, αυτή η ικανότητα βελτιστοποιείται προσθέτοντας κίνηση προς δύο κατευθύνσεις, περιστροφή γύρω από τους άξονες X και Y. Είναι ιδανικό για την παραγωγή πολύπλοκων και εξελιγμένων ανταλλακτικών. Ωστόσο, το μειονέκτημα είναι ότι η χρήση αυτής της τεχνικής μπορεί να σπάσει τον προϋπολογισμό σας, επειδή η πολυπλοκότητα αυξάνει το κόστος. Είτε το πιστεύετε είτε όχι, με πέντε άξονες κίνησης, μπορείτε να ορίσετε οποιαδήποτε τρισδιάστατη γεωμετρία. Ωστόσο, δεν είναι πρακτικό να κρατάτε το τεμάχιο εργασίας και να το περιστρέφετε ελεύθερα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό θα είναι ένα μηχάνημα με 6, 7 ή και 12 άξονες. Ωστόσο, εκτός και αν χρειάζεστε εξαιρετικά πολύπλοκα εξαρτήματα, είναι πολύ απίθανο να χρειαστείτε ένα τέτοιο μηχάνημα - γιατί η επένδυση είναι τεράστια, όπως και το μέγεθος του μηχανήματος!
Ποιο είναι το επόμενο βήμα στην κατεργασία NC;
Όπως μπορείτε να δείτε, η ανάπτυξη ολοένα και πιο περίπλοκων μηχανών φρεζαρίσματος CNC, οι οποίες είναι μεγαλύτερες και ακριβότερες στην αγορά, απαιτεί όλο και περισσότερη τεχνογνωσία για να λειτουργήσει, κάτι που απαιτεί πολύ χρόνο. Ακόμη και αν αναθέσετε σε τρίτους την επεξεργασία CNC, το κόστος αυτής της πολυπλοκότητας είναι υψηλότερο, επειδή οι ειδικοί κατασκευαστές πρέπει να ανακτήσουν την επένδυσή τους. Εάν έχετε ένα εξαιρετικά περίπλοκο εξάρτημα που απαιτεί απίστευτη ακρίβεια και απαιτεί πολλή χρήση, ίσως μπορέσετε να δικαιολογήσετε την επένδυση. Για τις περισσότερες εργασίες, η κατεργασία 3 - ή το πολύ 5 - αξόνων είναι κάτι παραπάνω από επαρκής.
Σε τελική ανάλυση, υπάρχουν πάντα περισσότεροι από ένας τρόποι επίλυσης ενός προβλήματος -- συχνά, για παράδειγμα, είναι πολύ καλύτερο και φθηνότερο να σχεδιάσετε δύο ή περισσότερα λιγότερο σύνθετα μέρη και στη συνέχεια να τα βιδώσετε, να τα συγκολλήσετε ή να τα συνδέσετε ως μέρος μιας δευτερεύουσας διαδικασίας συναρμολόγησης παρά να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε ένα εξαιρετικά περίπλοκο ενιαίο μέρος.
Γιατί λοιπόν δίνεται τόση έμφαση στην ανάπτυξη νέων ακριβών και τεράστιων μηχανών που αποφέρουν όλο και λιγότερα κέρδη; Είναι κάτι σαν το γραφείο της Microsoft. Οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε το Word, αλλά στην πραγματικότητα χρησιμοποιούμε πιθανώς μόνο το 20% αυτού που έχει να προσφέρει. Ωστόσο, η Microsoft συνεχίζει να προσθέτει νέες δυνατότητες, τις περισσότερες από τις οποίες μπορεί να μην χρειαστούμε, να χρησιμοποιήσουμε ή να μην μάθουμε ποτέ.
Αντί να κάνουμε όλο και μικρότερες σταδιακές βελτιώσεις στη διαδικασία, πιστεύουμε ότι πρέπει να βελτιώσουμε την ίδια τη διαδικασία. Εδώ μπορούμε να κάνουμε πραγματικά κέρδη.
αυτοματοποίηση διαδικασιών
Ας επιστρέψουμε στην αρχή και ας εξετάσουμε τη διαδικασία δημιουργίας ενός μέρους.
Όλα ξεκινούν με τον σχεδιαστή να σχεδιάζει τα απαιτούμενα εξαρτήματα ή εξαρτήματα στο σύστημα CAD του. Συνήθως, ένα έμπειρο άτομο προγραμματίζει τον κωδικό G για την κατασκευή με τη βοήθεια υπολογιστή (CAM).
Αλλά από τη στιγμή που ο σχεδιασμός είναι στη θέση του, γιατί να προσθέσετε ένα άλλο βήμα; Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλά πακέτα CAD που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να μετατρέψετε τον κώδικα CAD σε G -- αλλά πρέπει να κάνουμε ένα βήμα πίσω.
Αφού σχεδιάσετε το εξάρτημά σας, πώς ξέρετε ότι μπορεί να κατασκευαστεί με μηχανική κατεργασία CNC στις επιθυμητές ανοχές σας; Το CAD σας θα πρέπει να είναι το ψηφιακό καλώδιο που συνδέει τα πάντα με ελάχιστη ή καθόλου ανθρώπινη παρέμβαση.
Εξάλλου, με το Industry 4.0, όλοι υποτίθεται ότι ζούμε σε έναν συνδεδεμένο κόσμο. Μεγάλο μέρος της δουλειάς της κατεργασίας CNC εξακολουθεί να βασίζεται σε έμπειρους μηχανικούς. Όταν στέλνετε το σχέδιό σας, συνήθως ένα άτομο ελέγχει εάν μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μια γνωστή διαδικασία. Εάν όχι, θα πρέπει να σας το πουν, ώστε να μπορείτε να επανασχεδιάσετε ή να βελτιστοποιήσετε το σχέδιο.
Στην Protolabs, έχουμε αυτοματοποιήσει αυτή τη διαδικασία. Μόλις στείλετε τα δεδομένα CAD σας, το λογισμικό μας θα ελέγξει τη σκοπιμότητά τους και θα δημιουργήσει μια προσφορά. Εάν είναι απαραίτητες οι προτεινόμενες αλλαγές, θα εμφανιστούν στο CAD σας σε μια αναφορά σκοπιμότητας που δημιουργείται αυτόματα από το λογισμικό. Μόλις συμφωνήσετε να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε, το λογισμικό μας δημιουργεί τον κωδικό που απαιτείται για την κατασκευή, όπως καθορίζεται στο φύλλο προσφοράς.
Ταχύτερη και πιο οικονομική
Αυτό καθιστά τη διαδικασία ταχύτερη και πιο οικονομικά αποδοτική, γεγονός που μπορεί να κάνει πραγματική διαφορά για μικρού έως μεσαίου μεγέθους εργασίες ή για τη δημιουργία πρωτοτύπων και τη δοκιμή νέων ανταλλακτικών.
Χάρη στον αυτοματισμό, η υπηρεσία είναι ίδια για όλους, ανεξάρτητα από το μέγεθος του έργου. Είναι κατανοητό ότι οι παραδοσιακές εταιρείες μηχανικών θα δίνουν προτεραιότητα σε έργα που θα τους επιτρέψουν να κερδίσουν περισσότερα χρήματα -- είτε λόγω του μεγέθους της εργασίας είτε λόγω της πολυπλοκότητας των εξαρτημάτων που χρειάζονται -- ανάλογα, φυσικά, με τις δυνατότητές τους.
Η αυτοματοποίηση των διαδικασιών ισοπεδώνει τον αγωνιστικό χώρο. Έτσι, για την κατασκευή πρωτοτύπων ή την απαίτηση μικρού ή μεσαίου αριθμού ανταλλακτικών, μπορείτε να επωφεληθείτε από την ίδια ταχύτητα και ποιότητα εξυπηρέτησης.
Επειδή όλες αυτές οι πληροφορίες δημιουργούνται και συλλέγονται από την αρχή, μπορούμε να κόψουμε και να αποστείλουμε προσαρμοσμένα πλαστικά και μεταλλικά εξαρτήματα που έχουν αλεσθεί με CNC σε μόλις 24 ώρες. Εάν δεν βιάζεστε πολύ, μπορείτε να επιλέξετε μια μεταγενέστερη ημερομηνία παράδοσης και να μειώσετε το κόστος σας - ώστε να μπορείτε ακόμη και να ορίσετε τους όρους μόνοι σας.
Η διαδικασία ξεκινά με το CAD σας, πράγμα που σημαίνει ότι αφού σχεδιάσετε το εξάρτημά σας, έχουμε μια ψηφιακή γραμμή που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε σε όλη τη διαδικασία κατεργασίας CNC - από τον υπολογιστή σας μέχρι την παράδοση.
Ο αυτοματισμός δεν είναι μόνο θέμα φρεζαρίσματος και τόρνευσης CNC. Καλύπτει τα πάντα από το σχέδιο και μετά. Αυτό είναι το μέλλον της άλεσης CNC. Αυτή είναι η πραγματική δράση Industry 4.0.
