Перавагі і недахопы апрацоўкі на станках з ЧПУ

Апрацоўка на станках з ЧПУ - што гэта такое?

Апрацоўка на станках з ЧПУ — гэта аўтаматызаваны вытворчы працэс, які дазваляе выконваць дакладныя разрэзы, фрэзераванне, такарныя работы і гравіроўку. Гэта значна хутчэй, танней і надзейней, чым ручная апрацоўка. Вы хутка даведаецеся, што ўсё гэта можа азначаць для вас і вашых вытворчых патрэб.

апрацоўка

Па-першае, вам можа быць карысна зразумець працэс апрацоўкі. Уявіце, што вы нешта распрацоўваеце, адкалваючы кавалкі ад большага прадмета. Магчыма, вы выразаеце драўлянае бервяно, каб зрабіць каноэ, або ляпіце твар з мармуру.

Проста кажучы, механічная апрацоўка — гэта наданне чаго-небудзь патрэбнай формы шляхам рэзання, стружкі або выразання. Гэта вытворчы тэрмін, і звычайна лічыцца, што ён адносіцца толькі да металу. Насамрэч, апрацоўцы паддаецца шырокі спектр матэрыялаў, у тым ліку пластык, дрэва або камень.

Апрацоўчыя

«ЧПУ» ў CNC-апрацоўцы азначае «камп'ютэрнае лікавае праграмнае забеспячэнне». Гэта таму, што падчас працэсу выкарыстоўваюцца камп'ютарызаваныя інструменты. У адрозненне ад ручной апрацоўкі, гэта дае вам шырокі спектр пераваг.

Калі апрацоўка выконваецца ўручную, верагоднасць памылак вытворчасці павялічваецца. Пры апрацоўцы на станках з ЧПУ вам дастаткова проста адзін раз наладзіць камп'ютарызаваны інструмент. Затым канчатковы прадукт можна вырабляць з значна меншай хуткасцю. Вы нават можаце паўтарыць працэс з той жа хуткасцю і з такой жа дакладнасцю.

● Вышэйшая якасць — найлепшая гарантыя апрацоўкі на станках з ЧПУ.

● Вы можаце вырабляць больш кампанентаў больш эфектыўна.

● Рызыка чалавечай памылкі зведзена да мінімуму.

● Ручныя карэкціроўкі не ўплываюць на кансістэнцыю канчатковага дызайну.

Як працуе апрацоўка з ЧПУ?

Цяпер вы разумееце, што апрацоўка на станках з ЧПУ — гэта працэс высокадакладнай разьбы ў вытворчасці. Вы таксама ведаеце, што ён ператварае лічбавыя дызайны ў канчатковыя вырабы або дэталі. Аднак, магчыма, на дадзены момант вас цікавіць дакладны пакрокавы працэс. Як гэта працуе?

1. Пачніце працаваць з праграмным забеспячэннем САПР.

Вы пачынаеце працэс апрацоўкі на станку з ЧПУ з праектавання лічбавага 3D мадэль. Вы дасягаеце гэтага з дапамогай праграмнага забеспячэння для аўтаматызаванага праектавання (САПР). Такія праграмы, як Fusion 360, SolidWorks і AutoCAD, з'яўляюцца фаварытамі ў галіны. Праграмнае забеспячэнне САПР дазваляе ствараць віртуальныя чарцяжы, якія вызначаюць усе вымярэнні патрэбнага вам прадмета.

«Grand View Research» — гэта надзейная крыніца і аўтарытэт у вытворчай сферы. 2023 Паводле звестак, сусветны рынак праграмнага забеспячэння для САПР вырас на 7.5% у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года. Гэтаму спрыяе пашырэнне выкарыстання працэсаў ЧПУ. Гэта таксама спрыяе канкурэнцыі і інавацыям сярод вытворцаў праграмнага забеспячэння для САПР.

2. Ператварыце сваю САПР у CAM.

Цяпер, калі вы скончылі свой канчатковы праект з дапамогай САПР, даступны віртуальны чарнавік з усімі яго складанымі вымярэннямі і дэталямі. Затым ваш праект САПР апрацоўваецца з дапамогай праграмнага забеспячэння для аўтаматызаванай вытворчасці (CAM). Праграмнае забеспячэнне CAM пераўтварае ваш праект САПР у G-код — мову праграмавання, якая выкарыстоўваецца станкамі з ЧПУ.

G-код можа ўтрымліваць дакладныя камандныя падказкі, аж да дакладнай хуткасці шпіндзеля падчас пэўных этапаў працэсу апрацоўкі. Механічная майстэрня Масачусецкага тэхналагічнага інстытута паведамляе, што 30% агульны час вытворчасці можна скараціць дзякуючы добра аптымізаванаму праграмнаму забеспячэнню CAM.

Лідарамі ў індустрыі CAM зараз з'яўляюцца такія брэнды, як HSMWorks і MasterCAM.

3. Наладзьце свой станок з ЧПУ і працэс

Пасля таго, як вы паспяхова загрузілі свой G-код на Станок з ЧПУ, камп'ютар машыны зчытвае інструкцыі. Цяпер ён можа дакладна кіраваць лязом або інструментам для абрэзкі краёў па зададзенай траекторыі. Лепшыя машыны забяспечваюць дапушчальныя адхіленні да 0.001 цалі — танчэй за валасы.

4. Аўтаматызацыя для дакладнасці.

Неверагодна, наколькі эфектыўнасць можа быць дасягнута з дапамогай аўтаматызацыі. NASA сцвярджае, што дэталі, апрацаваныя на станках з ЧПУ, маюць на 99.8% менш памылак. Гэта таму, што калі выключыць верагоднасць чалавечай памылкі, ручная апрацоўка не можа канкураваць з апрацоўкай на станках з ЧПУ.

Апрацоўка на станках з ЧПУ — гэта аўтаматызаваны працэс. Гэта азначае, што патрэбныя вам кампаненты вырабляюцца дакладна, пастаўляюцца хутчэй і могуць быць перароблены зноў і зноў. Выкарыстоўваючы апрацоўку на станках з ЧПУ, вы можаце хутка павялічыць або запаволіць вытворчасць. Гэта аснова аўтамабільнай, медыцынскай, машынабудаўнічай і аэракасмічнай прамысловасці.

Цяпер вы ведаеце, як працуе апрацоўка на станках з ЧПУ. Давайце разгледзім яго асноўныя перавагі і чаму так шмат галін прамысловасці выкарыстоўваюць яго.

✅️ Перавагі апрацоўкі на станках з ЧПУ

Вы ўжо ведаеце, што працэсы ЧПУ дазваляюць атрымліваць дэталі высокай якасці. Азнаёмцеся з наступнымі 5 фактамі, заснаванымі на выкарыстанні апрацоўкі на станках з ЧПУ ў вашым уласным вытворчым працэсе.

1. Вы забяспечваеце дакладнасць

Узровень дакладнасці, якога можна дасягнуць з дапамогай апрацоўкі на станках з ЧПУ, можа складаць усяго 0.001 цалі. Гэтая лічба настолькі надзейная, што нават NASA выкарыстоўвае працэсы з ЧПУ. Гэты аэракасмічны гігант вырабляе і апрацоўвае многія дэталі сваіх ракет такім чынам.

Шмат якія распаўсюджаныя медыцынскія інструменты, якія вы толькі можаце сабе ўявіць, вырабляюцца з выкарыстаннем станкоў з ЧПУ. Уявіце сабе скальпель, пратэз ці нават стэтаскоп. Усе яны праходзяць нейкую форму апрацоўкі падчас вырабу, і гэта рэдка робіцца ўручную.

Ёсць таксама вытворцы аўтамабіляў, інжынеры, вытворцы самалётаў і іншыя. Гэта буйныя і важныя галіны прамысловасці, якія залежаць ад пастаяннай дакладнасці для выканання задач. Вам будзе цяжка знайсці галіны прамысловасці, дзе не выкарыстоўваецца апрацоўка на станках з ЧПУ.

2. Вы эканоміце свой час

Укараненне працэсаў ЧПУ дазваляе павялічыць вытворчыя магутнасці. 2022У часопісе «Journal of Manufacturing Systems» паведамлялася, што апрацоўка на станках з ЧПУ можа скараціць час чакання ўдвая. Станкі могуць працаваць у любы час сутак без прыпынку. Гэта азначае, што вашы дэталі вырабляюцца хутчэй без перапынкаў, звязаных з ручной працай.

Вы можаце ператварыць тыднёвы ці месячны заказ у такі, які выконваецца ўсяго за некалькі гадзін ці дзён. У сваю чаргу, вы зможаце выпусціць сваю прадукцыю на рынак хутчэй, чым вашы канкурэнты.

3. Вы эканоміце выдаткі

Апрацоўка на станках з ЧПУ дазваляе зэканоміць на вытворчых выдатках. Гэта нават можа прывесці да павелічэння вашых продажаў.

Выкарыстанне працэсаў ЧПУ дазваляе зэканоміць на ручной працы. Акрамя таго, вы можаце размеркаваць кошт укаранення на незлічоную колькасць кампанентаў. Гэта тлумачыцца тым, што апрацоўка на станках з ЧПУ можа вырабляць вялікую разнастайнасць кампанентаў і гатовых вырабаў. Хоць гэта і магчыма, рэдка можна сустрэць станкі з ЧПУ, якія заказваюцца для аднаразовага выкарыстання.

4. Вы можаце апрацоўваць многія матэрыялы

Можна памылкова падумаць, што апрацоўка металу — гэта толькі працэс апрацоўкі металу. Хоць праўда, што можна апрацоўваць металы ад алюмінію да тытана, пластык, дрэва і камень таксама можна апрацоўваць на станках з ЧПУ.

І вы дакладна не будзеце абмежаваныя колькасцю вырабленых вырабаў. Больш за тое, ваш выбар матэрыялаў можна будзе змяніць з мінімальнымі парушэннямі вытворчага працэсу.

5. Вы можаце маштабаваць свой бізнес

Спачатку вам, магчыма, давядзецца працаваць прыкладна з 20 дэталямі. Паміж замовай і атрыманнем могуць спатрэбіцца доўгія тэрміны чакання. Дзякуючы апрацоўцы на станках з ЧПУ ваша вытворчасць можа павялічыцца ў геаметрычнай прагрэсіі за лічаныя месяцы.

Не толькі скарачаюцца тэрміны выканання, але і змены ў дызайне можна хутка ўкараняць. Гэта можна зрабіць без неабходнасці навучання персаналу новым дызайнам. Вы проста абнаўляеце лічбавы дызайн, і ўсё гатова. Усё гэта азначае мінімальныя выдаткі на працоўную сілу і павелічэнне вытворчасці.

Апрацоўка на станках з ЧПУ прапануе відавочныя перавагі для павелічэння вытворчасці. Магчыма, вы эксперыментуеце з новым прататыпам. Магчыма, вы дастаткова ўпэўненыя, каб павялічыць існуючую вытворчасць. У любым выпадку, маштабаванне вашага бізнесу з дапамогай апрацоўкі на станках з ЧПУ забяспечвае дакладнасць, кантроль і эканомію выдаткаў.

Цяпер вы дакладна ведаеце, як апрацоўка на станках з ЧПУ забяспечвае дакладнасць, хуткасць і эканомію сродкаў. Вы таксама ведаеце, што яны працуюць з рознымі матэрыяламі і маштабамі ў вашым бізнэсе. Гэтыя перавагі робяць станкі з ЧПУ неабходнымі для сучаснай вытворчасці.

Найбольш распаўсюджаныя працэсы ЧПУ

Часам вам трэба вырабіць дэталь, але вы не можаце вырашыць, які працэс апрацоўкі на станках з ЧПУ выкарыстоўваць. Будзьце ўпэўненыя — ніжэй прыведзены тактоўны дапаможнік па 5 найбольш распаўсюджаных метадах апрацоўкі на станках з ЧПУ.

1. фрэзерны

Для складаных формаў існуе фрэзераванне на станках з ЧПУ. У працэсе фрэзеравання можна выкарыстоўваць круцільныя фрэзы. Гэтыя фрэзы могуць рухацца ў розных напрамках, у той час як апрацоўваемы элемент застаецца нерухомым.

Перавагі фрэзеравання з ЧПУ

● Працэс фрэзеравання дазваляе выразаць складаныя кішэні.

● Можа добра выразаць 3D контуры і найдалікатнейшыя прарэзы.

● Вы можаце фрэзераваць як самыя цвёрдыя матэрыялы, такія як тытан, так і не вельмі цвёрдыя прадметы, такія як пластык.

● Можна дасягнуць дапушчальных адхіленняў да 0.001 (часопіс SME, 2023).

Вы звяртаецеся да фрэзернага станка з ЧПУ, калі вам патрэбныя складаныя дэталі з найменшымі дэталямі.

2. токарновинторезный

Для ўсіх гэтых круглых і крывых дэталяў лепш за ўсё падыходзіць такарны станок з ЧПУ. З дапамогай гэтага працэсу вы можаце перамяшчаць матэрыял. Гэта адбываецца, пакуль апрацоўчы інструмент застаецца ідэальна на месцы.

Такарны станок з ЧПУ прызначаны для вырабу элементаў, якія рухаюцца адзін у адным. Уявіце сабе гідраўлічную дэталь або валы рухавікоў. Стварэнне такіх крывых патрабуе дакладнасці перамяшчэння з герметычнымі ўшчыльненнямі.

Перавагі такарнай апрацоўкі з ЧПУ

● Працэс даказаў сваю эфектыўнасць 30% хутчэй, чым ручная лачанне.

● Гэта прыводзіць да значна лепшай аздаблення паверхняў крывалінейных кампанентаў

● Працэс аказваецца хутчэйшым дзякуючы высокай хуткасці абароту круглых вырабаў у масавай вытворчасці

Такарны станок з ЧПУ - гэта працэс, на які вы спадзяецеся, калі вам патрэбныя круцячыяся кампаненты і сіметрыя.

3. Свідраванне на станках з ЧПУ

Функцыя свідравання вельмі важная. Аўтаматызаванае з дапамогай ЧПУ, яно дазваляе рабіць дакладныя, герметычныя адтуліны. Дакладнасць не мае сабе роўных з чалавечым намаганнем. Уявіце сабе стварэнне чагосьці такога дэталёвага, як друкаваная плата або рухавік аўтамабіля. У гэтых прадметах адтуліны павінны быць свідраваны з надзвычайнай дакладнасцю і з высокай хуткасцю.

Перавагі свідравання на станках з ЧПУ

● У сярэднім з дапамогай свідравальнага станка з ЧПУ можна зрабіць каля 50 адтулін у хвіліну. Гэта незалежна ад матэрыялу, з якім апрацоўваецца

● Вы можаце працаваць над складанымі дызайнамі.

● Гэта дазваляе аўтаматызаваць функцыю свідравання, якая ў адваротным выпадку магла б заняць гадзіны.

Калі вы працуеце з чымсьці, што патрабуе хуткага свідравання мноства дакладных адтулін, то свідраванне з ЧПУ - гэта рашэнне для вас.

4. Шліфаванне з ЧПУ

Ідэальным метадам апрацоўкі з ЧПУ для атрымання ідэальнай аздаблення з'яўляецца шліфаванне на станках з ЧПУ. Часам аздабленне замоўленых вамі дэталяў павінна быць гладкім, як люстэрка. Дэталь можа патрабаваць рознай тэкстуры з розных бакоў.

Абразіўныя кругі выкарыстоўваюцца падчас працэсу шліфавання на станках. Менавіта гэты працэс дазваляе атрымаць пэўную аздабленне апрацаваных паверхняў. Працэс можна нават выкарыстоўваць для завострывання і прытуплення прадметаў.

Перавагі шліфоўкі з ЧПУ

● Яго можна ўжываць да прадметаў такіх памераў, як прапелеры самалёта, і да інструментаў такіх малых, як хірургічныя скальпелі.

● Працэс можна выкарыстоўваць для выдалення мікраскапічных дэфектаў.

● Ідэальна падыходзіць для падтрымання галіновых стандартаў.

● Шліфаванне на станках з ЧПУ таксама можа выкарыстоўвацца для памяншэння трэння паміж рухомымі часткамі.

Вы будзеце выкарыстоўваць шліфавальны станок з ЧПУ, калі паверхня патрэбнага вам вырабу павінна мець найвышэйшую якасць аздаблення.

5. Камбінаваныя працэсы з ЧПУ

Магчыма, вы думалі пра спалучэнне розных працэсаў апрацоўкі на станках з ЧПУ. Гэта распаўсюджаная практыка ва ўсіх галінах прамысловасці. Дэталь або інструмент можа патрабаваць фрэзеравання і свідравання, або шліфавання і такарнай апрацоўкі. З-за гэтага нярэдка сустракаецца спалучэнне розных метадаў у працэсе апрацоўкі на станках з ЧПУ.

Вось абнадзейлівая статыстыка. Больш за 67% вытворцаў спалучаюць 2 або больш працэсаў ЧПУ. Гэта сведчыць пра справаздачу IMIS, апублікаваную ў 2024.

❎️ Недахопы апрацоўкі на станках з ЧПУ

Перавагі апрацоўкі на станках з ЧПУ не трэба і казаць, але нельга заплюшчваць вочы на яе недахопы. Ніжэй STYLECNC падрабязна растлумачу яго асноўныя недахопы.

1. Высокі першапачатковы кошт

Станкі з ЧПУ (напрыклад, фрэзерныя станкі з ЧПУ, такарныя станкі з ЧПУ, фрэзерныя станкі з ЧПУ, 5-восевыя станкі з ЧПУ) патрабуюць вялікіх пачатковых інвестыцый.

Выдаткі на наладу і абсталяванне: прыстасаванні, рэжучыя інструменты і праграмаванне, зробленыя на заказ, могуць павялічыць выдаткі, асабліва ў выпадку невялікіх партый.

2. Патрабуецца кваліфікаваная аперацыя

Нягледзячы на тое, што станкі з ЧПУ скарачаюць ручную працу, яны ўсё яшчэ патрабуюць кваліфікаваных тэхнікаў (аператараў і праграмістаў) для праграмавання, налады і абслугоўвання.

Выдаткі на навучанне: аператары павінны прайсці спецыяльную падрыхтоўку, перш чым яны змогуць заняць свае пасады, што павялічвае выдаткі на працоўную сілу.

3. Матэрыяльныя адходы

Субтрактыўная вытворчасць: апрацоўка на станках з ЧПУ выдаляе матэрыял, што прыводзіць да большай колькасці адходаў у параўнанні з адытыўнай вытворчасцю (напрыклад, 3D друк).

Больш высокі кошт дарагіх матэрыялаў: марнаванне такіх матэрыялаў, як тытан або інконель, можа абысціся дорага.

4. Спецыяльныя абмежаванні канструкцыі

Нягледзячы на тое, што станкі з ЧПУ могуць вырабляць складаныя дэталі, некаторыя спецыяльныя канструкцыі (напрыклад, унутраныя сеткі, фаскі) цяжка дасягнуць, калі няма шматвосевага станка з ЧПУ.

Складаныя формы каштуюць даражэй: 5-восевая апрацоўка на станках з ЧПУ можа паменшыць абмежаванні, але яна таксама павялічыць інвестыцыйныя выдаткі.

5. Абмежаванні апрацоўкі буйных дэталяў

Абмежаваны памер апрацоўчага стала з ЧПУ не дазваляе ім удзельнічаць у некаторых буйных праектах, якія патрабуюць альтэрнатыўных метадаў апрацоўкі.

6. Тэхнічнае абслугоўванне і прастоі

Станкі з ЧПУ патрабуюць рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання, у тым ліку змазкі, каліброўкі і замены дэталяў (напрыклад, шпіндзеляў, шарыкавых шруб).

Прастоі могуць прывесці да перапынення або спынення вытворчай лініі.

7. Павольная масавая вытворчасць

Калі гаворка ідзе пра вельмі вялікія партыі (напрыклад, мільёны дэталяў), больш эканамічна выгадныя такія працэсы, як ліццё пад ціскам, штампоўка або ліццё пад ціскам.

8. Абмежаванні аздаблення паверхні

Для дасягнення ультрагладкай паверхні звычайна патрабуюцца дадатковыя другасныя аперацыі, такія як паліроўка і шліфоўка.

Conclusion

Перавагі апрацоўкі на станках з ЧПУ робяць яе незаменнай у сучаснай прамысловай вытворчасці, але яе высокі пачатковы кошт адпужвае ўладальнікаў малога бізнесу, а праграмаванне на станках з ЧПУ патрабуе вопыту, што прымушае пачаткоўцаў не мець упэўненасці ў сабе. Карацей кажучы, апрацоўка на станках з ЧПУ мае свае плюсы і мінусы. Незалежна ад таго, пачатковец вы ці прафесіянал, кожны будзе выкарыстоўваць свае моцныя бакі і пазбягаць слабых, каб атрымаць тое, што яму трэба.

Заключны погляд на апрацоўку на станках з ЧПУ

Вы паспяхова вывучылі ўвесь патэнцыял апрацоўкі на станках з ЧПУ. Ад дакладнасці і хуткасці да 5 ключавых працэсаў — вы ўсё гэта разумееце. Вы таксама разумееце, чаму гэта аснова сучаснай вытворчасці.

Улічваючы ўсё гэта, было б выдатна мець побач надзейнага партнёра па апрацоўцы на станках з ЧПУ.

Выкарыстоўвайце апрацоўку на станках з ЧПУ для вашага бізнесу

Вы цалкам падрыхтаваны, каб убачыць, як апрацоўка на станках з ЧПУ забяспечвае дакладнасць, хуткасць і маштабаванасць. Усё, што вам трэба зрабіць зараз, гэта пачаць дзейнічаць. Апрацоўка на станках з ЧПУ дае вам канкурэнтную перавагу, і ў STYLECNC, мы спецыялізуемся на паслугах па апрацоўцы на станках з ЧПУ, якія адпавядаюць вашым патрэбам.

Калі вам трэба сапраўды зразумець апрацоўку на станках з ЧПУ, вы знайшлі свайго партнёра і памочніка. Не саромейцеся звяртацца да нас.