Прецизионная обработка с ЧПУ:все, что вам нужно знать

Вы когда-нибудь задумывались, как слесари изготавливают эти тяжелые алюминиевые инструменты и детали двигателей? Их точно не делали руками и не отливали в печи. Они изготавливают эти детали с помощью процесса, называемого прецизионной обработкой с ЧПУ.

Для тех, кто плохо знаком с миром производства, прецизионная обработка с ЧПУ — это производственный процесс, который предполагает использование компьютерных программ для создания любого продукта в соответствии с точными спецификациями. Таким образом, в этой статье будет определен процесс, различное используемое оборудование, его применение, различное программирование и обработка. Если вам интересно узнать больше об этом производственном процессе, вам следует прочитать его до конца.

Что такое прецизионная обработка с ЧПУ?

Если на вопрос «Что такое точная обработка?» все еще задерживается в вашем уме, вот ответ. Как следует из названия, прецизионная обработка с ЧПУ включает в себя преобразование сырья в готовый продукт путем вырезания излишков в соответствии с планом автоматизированного проектирования (CAD) или автоматизированного производства (CAM). Более того, машинисты используют этот процесс в разных производственных процессах и на разных материалах.

Перед изготовлением любого продукта с помощью точной обработки с ЧПУ необходимо использовать программы CAD или CAM для создания чертежа продукта. Другими словами, эти программы создают очень подробные трехмерные контуры, которым должен следовать точный процесс обработки, чтобы успешно воспроизвести продукт.

От игрушек до медицинских устройств, автомобилей или космических челноков — любой продукт, состоящий из деталей, требует точной обработки. Используя оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), в процессе используются такие действия, как резка, фрезерование, токарная обработка и электроэрозионная обработка для получения конечного продукта.

Хотя процесс требует наблюдения со стороны опытного машиниста, машина выполняет большую часть работы автоматически. Программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD) создает конструкцию, а затем программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM) переводит ее в производственные инструкции для машины. Окончательное программное обеспечение постпроцессора кодирует инструкцию в информацию, которую машина может понять. Затем операторы загружают инструкцию в оборудование с ЧПУ, чтобы начать производственный процесс.

Допуск прецизионной обработки

Хотя прецизионные станки с ЧПУ очень точны, эти станки не могут точно воспроизвести размеры изделий так, как они указаны в чертеже САПР. Поэтому машинисты используют допуски.

Допуск — это величина отклонения размера детали, которая приемлема по общепринятым стандартам. Синонимом этого является размерная точность. Для всех процессов прецизионной обработки с ЧПУ не существует стандартного допуска. Строгость допусков зависит от производственного процесса. Количество знаков после запятой в значении допуска показывает строгость измерения.

Существуют различные типы систем измерения допусков. Например:

• Одностороннее измерение допуска:в этом типе измерения допуска допускается отклонение только с одной стороны от номинального значения. Это означает, что если номинальное значение вала, входящего в подшипник, составляет 20 мм, вал большего размера не войдёт. Поэтому машинисты допускают отклонение для такого вала только в меньшую сторону.
• Предельные допуски:это когда значение допуска помещается в диапазон. Например, если номинальное значение для вала составляет 15 мм, а допуск равен 15–15,5 мм, это представляет собой предельный допуск.
• Двусторонние допуски:этот тип допуска допускает отклонение в обе стороны от номинального значения. Обычно выражается как +/- значение. Чтобы уточнить, если размер детали составляет 25 мм с допуском +/- 0,05 мм, это означает, что значение может находиться в пределах от 24,95 мм до 25,05 мм.

Очень важно знать, когда выбирать более жесткие допуски для изготовления вашей детали. Хотя нет необходимости, чтобы вся деталь имела жесткие допуски, для важных структурных частей, таких как те, которые подходят к другим компонентам, требуется небольшое отклонение от номинального значения, поскольку неточность может серьезно повлиять на целостность детали.

Допуски важны в точных процессах обработки, поскольку они помогают снизить производственные затраты и время обработки. Какими бы важными они ни были, они требуют большого мастерства и терпения, чтобы сделать это правильно. Стандартный допуск станков с ЧПУ составляет 0,005 дюйма. В RapidDirect наши 5-осевые станки с ЧПУ могут достигать допусков до 0,002 дюйма. Мы предлагаем диапазон допусков в соответствии с потребностями наших клиентов. Наши стандартные допуски для обработки металлов на станках с ЧПУ соответствуют DIN-2768-1-тонкий, а для пластмасс — DIN-2768-1-средний.

Типы прецизионного обрабатывающего оборудования с ЧПУ

Из-за различных процессов, связанных с прецизионной обработкой с ЧПУ, для ее работы требуется различное оборудование. В некоторых случаях эти инструменты устанавливаются на одну машину, и машинисту нужно только запустить и остановить процесс.

В некоторых других ситуациях инструменты должны быть размещены на разных станках, и оператору придется перемещать заготовку/сырье с одного станка на другой. Например, станки, используемые для прецизионной обработки с ЧПУ, включают:

Фрезерное оборудование с ЧПУ

Фрезерование — это точный процесс механической обработки, который включает использование вращающихся фрез для удаления лишнего материала с заготовки. Он включает в себя несколько типов мельниц. Примеры таких фрез включают концевые фрезы, фасочные фрезы и винтовые фрезы. Фрезерные станки с ЧПУ также включают ручные фрезерные станки, простые фрезерные станки, универсальные фрезерные станки и универсальные фрезерные станки. Эти машины имеют горизонтальную или вертикальную ориентацию.

Токарное оборудование с ЧПУ

Токарная обработка — это прецизионный процесс обработки с ЧПУ, который включает вращение заготовки рядом с вращающимся одноточечным режущим инструментом. Наиболее популярными инструментами, используемыми для токарных процессов, являются токарные станки, такие как токарные станки с револьверной головкой, токарные станки с двигателями и токарные станки с двигателями. Другое токарное оборудование включает прямолинейное точение, конусное точение, наружные канавки и резьбу.

Сверлильный станок с ЧПУ:

Сверление — это точный процесс механической обработки, в котором используются вращающиеся многогранные сверла для создания цилиндрических отверстий в исходных материалах/заготовках. Кроме того, конструкция сверл позволяет стружке отходить от заготовки, что обеспечивает чистоту просверленных отверстий.

Примеры распространенных сверл, используемых в процессах обработки с ЧПУ, включают центрирующие сверла (для изготовления неглубоких или направляющих отверстий), сверла с вертикальным сверлом (для уменьшения количества стружки на заготовке), сверла для винтовых станков (для изготовления отверстий без направляющего отверстия) и патронные развертки (для расширения ранее изготовленных отверстий). Существуют также сверлильные станки, которые представляют собой сверла, предназначенные для конкретной задачи сверления.

Электроразрядное горное оборудование с ЧПУ

Электроразрядная добыча — это точный процесс механической обработки, в котором для получения готового продукта используются электрические разряды (искры).

Установка состоит из электрода-инструмента (инструмента) и электрода-заготовки (заготовки), разделенных диэлектрической жидкостью и находящихся под электрическим напряжением. Этот процесс также известен как искровая обработка, электроэрозионная обработка, обжиг, погружение штампа или проволочная эрозия.

Приложения для прецизионной обработки с ЧПУ

Прецизионная обработка постепенно завоевывает все большее место в мире производства благодаря множеству применений, стоимости и быстрым процессам. Процесс точной обработки используется в таких отраслях, как:

Медицинская промышленность

Медицина стремительно развивается, возникает потребность в новом оборудовании. Помимо производства нового оборудования, они также нуждаются в больших объемах существующего. Прецизионная обработка с ЧПУ отвечает за изготовление этого оборудования. Примеры таких устройств включают ортопедические устройства, безопасные ограждения, имплантаты, аппараты МРТ, исследовательское оборудование и т. д.

Автомобильная промышленность

Поскольку автомобильные компании придумывают новые инновации, чтобы добавить их к своим последним версиям автомобилей, им необходимо разработать прототипы этих деталей, прежде чем добавлять их на производственную линию. Прецизионная обработка с ЧПУ отвечает за разработку этих прототипов в соответствии с точными спецификациями. Эта технология также позволяет производить детали для других транспортных средств, таких как морские суда, грузовые автомобили и многое другое.

Аэрокосмическая промышленность

От транспортных самолетов до космических челноков, аэрокосмические аппараты требуют очень точных приспособлений, поскольку одна ошибка может привести к серьезным повреждениям различных авиационных транспортных средств. Процесс прецизионной обработки с ЧПУ отвечает за изготовление многих компонентов в этой отрасли, таких как порты шасси, втулки, коллекторы, аэродинамические поверхности и т. д.

Военная и оборонная промышленность

ЧПУ никогда не было более актуальным, поскольку разные страны имеют разные конструкции новых боеприпасов и систем защиты. Точный процесс обработки отвечает за воплощение всех этих конструкций в жизнь с использованием различных материалов и процессов. Примеры устройств, изготовленных для этой отрасли, включают детали самолетов, транспортные компоненты, компоненты связи, боеприпасы и т. д.

Преимущества высокоточной обработки с ЧПУ

Использование этих высокоточных машин для вашего производственного процесса, безусловно, даст множество преимуществ. Вот некоторые из них:

Снижение себестоимости

С точки зрения цены, обработка с ЧПУ — это то, что вам нужно, особенно если вы хотите изготовить от нескольких до ста деталей. Этот процесс требует меньших первоначальных затрат по сравнению со стоимостью литья под давлением (из-за затрат на создание пресс-формы).

Увеличенная скорость

Станки с ЧПУ обеспечивают более высокую скорость по сравнению с литьем под давлением. В отличие от литья под давлением, при котором на изготовление пресс-формы и обеспечение точности деталей могут уйти месяцы, обработка на станках с ЧПУ позволяет изготовить детали за считанные недели.

Позволяет быстро и экономично создавать прототипы

Благодаря услугам обработки с ЧПУ ваше производство прототипов станет еще более эффективным. Это связано с тем, что ЧПУ может работать со многими экономичными материалами, поэтому вам не нужно тратить много денег на прототипы. Конечно, когда прототипы изготавливаются быстрее, весь производственный процесс ускоряется еще больше. В RapidDirect мы поставляем прототипы, соответствующие производственным требованиям и стандартам качества.

Как выполнить точную обработку

Материалы

Прецизионная обработка с ЧПУ может работать с широким спектром материалов. В RapidDirect мы предоставляем вам сертификацию материала (SGS, RoHS и т. д.), если вы запросите ее. Вот несколько примеров металлов и пластмасс, для которых мы предлагаем сертификацию:

Металлы

<ол тип="1">

Алюминий (алюминий 6061, алюминий 6061-T651, алюминий 606 и т. д.)

Нержавеющая сталь (201, 301, 303, 304, 316 и т. д.)

Сталь (1008, 1018, 1020 и т. д.)

Латунь (280, 260, 2680 и т. д.)

Медь

Бронзовый

Титан

Пластик

<ол тип="1">

АБС

ПК

ПММА

ПОМ

ПА

Выше приведены только самые распространенные материалы для прецизионной обработки с ЧПУ. RapidDirect предоставляет сотни материалов для создания прототипов и производственных нужд. Чтобы ознакомиться с полным списком наших материалов, загрузите свой дизайн, чтобы получить мгновенную смету в течение нескольких минут, и начните свой проект сегодня!

Программирование

Прежде чем можно будет начать точный процесс обработки, станки должны быть запрограммированы так, чтобы процесс шел гладко и без ошибок. Для этого выполните следующие действия:

После того, как программа автоматизированного проектирования (САПР) создаст двухмерный векторный или трехмерный чертеж продукта, который будет изготовлен, он экспортируется в формат файла, совместимый с ЧПУ, такой как STEP или IGES.

Затем программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM) генерирует код цифрового программирования, который будет управлять инструментами и производить детали по индивидуальному заказу.

Существует два основных кода программирования:G-код и М-код. G-код более популярен и известен как геометрический код. Он сообщает машине, когда, где и как машина движется. М-код — это код дополнительных функций, который управляет вспомогательными функциями машины.

Обработка

После программирования машины следующим шагом будет обработка сырья, чтобы оно соответствовало точным спецификациям готового продукта. В зависимости от продукта, для получения конечного продукта используется довольно много процессов. Примеры включают:

а. Фрезерование с ЧПУ

б. Токарная обработка с ЧПУ

в. Сверление с ЧПУ

Отделка поверхности

Это включает в себя покрытие поверхности готового изделия различными материалами для его дальнейшего укрепления и украшения. В RapidDirect мы используем различные методы отделки, такие как анодирование, дробеструйная обработка, гальваническое покрытие, порошковое покрытие и т. д.

RapidDirect:компания, занимающаяся прецизионной обработкой с ЧПУ, которую вы искали

Прецизионная обработка с ЧПУ, возможно, является наиболее эффективным способом изготовления деталей по индивидуальному заказу. Помимо экономии средств, это занимает очень мало времени и оставляет мало места для ошибок. Включите этот производственный процесс в свое производство уже сегодня!

В RapidDirect мы воплощаем в жизнь ваши чертежи САПР наилучшим способом, на который вы когда-либо могли надеяться. Мы гарантируем сильные производственные возможности благодаря нашему обширному инженерному опыту и подходу. Наши 3-, 4-, 5-осевые станки с ЧПУ и широкий спектр вспомогательного оборудования позволяют нам выполнять ваши проекты с ЧПУ, будь то нестандартные прототипы или изготовление деталей, производство которых занимает до нескольких месяцев.

Наша техническая поддержка для наших клиентов не имеет себе равных. Мы предлагаем такие услуги, как доставка товара в двух комплектах, если хотите. Первый набор будет отправлен, чтобы получить вашу проверку, прежде чем мы приступим к полному производству. После завершения производства мы даем вам надлежащую гарантию того, что ваш продукт подойдет и будет работать так, как задумано, отправив его с размерами детали. Мы также проводим сертификацию материалов для всей нашей продукции, что позволяет вам узнать о характеристиках материалов.

Поставка высококачественных деталей

Помимо всех этих функций, наши цены также выделяются из пакета. С ценой на 30% ниже, чем в среднем вы найдете где угодно, мы помогаем вам сократить расходы на производство в RapidDirect. Как указано в наших сертифицированных стандартах ISO 9001:2015 QMS, мы поставляем вам готовые детали высочайшего качества, изготовленные с использованием последних достижений в области технологий ЧПУ.

В RapidDirect вам не нужно ждать целую вечность, чтобы получить предложение. Как только вы загрузите свой файл САПР на наш веб-сайт, вы получите онлайн-предложение, которое предоставит вам реальный дизайн в течение минуты. Это избавит нас от всех пересылаемых писем. Вам также нравится функция «Проектирование для производства», которая показывает, идеально ли подходит ваш дизайн для производства или нет.

Загрузите файлы дизайна и начните свой проект сегодня!

Часто задаваемые вопросы

Что такое прецизионная обработка с ЧПУ?

Прецизионная обработка с ЧПУ просто включает в себя формование сырья / заготовки в соответствии с конкретными и точными размерами. Это включает в себя использование чертежей, созданных на основе проектов CAD и CAM.

Сколько стоит фрезерный станок с ЧПУ ?

Стоимость фрезерного станка с ЧПУ зависит от размера и диапазона операций, которые они могут выполнять. Цены варьируются от 50 000 до 170 000 долларов США.

Как узнать, насколько точен мой станок с ЧПУ?

Фраза, используемая для количественной оценки точности станка с ЧПУ, называется «позиционная точность». Она рассчитывается путем программирования станка на определенное значение, и его отклонение от этого запрограммированного значения записывается. После многократных измерений рассчитывается среднее статистическое значение отклонений, которое является точностью позиционирования машины. 0,02 мм — это среднее значение для большинства станков с ЧПУ. Если ваше значение не находится в этом диапазоне, ваша машина, скорее всего, не точна.