Какие отрасли используют станки с ЧПУ?

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяет создавать множество сложных деталей, необходимых в различных отраслях промышленности. В то время как массовое производство работает для некоторых приложений, во многих отраслях промышленности требуются детали, изготовленные по индивидуальному заказу. Многие компании ищут станки с ЧПУ для своих операций, чтобы они могли следовать точным проектам и изготавливать точные детали с помощью компьютерного программного обеспечения. Несколько отраслей, от медицины до транспорта, полагаются на механическую обработку деталей. Благодаря развитию компьютеров и станков процесс обработки с ЧПУ позволяет создавать более сложные индивидуальные конструкции, чем другие методы производства.

Как работает обработка с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это процесс использования компьютерного программного обеспечения для управления станками, создания виртуального проекта и превращения его в осязаемый трехмерный продукт. Этот процесс представляет собой форму субтрактивного производства, то есть проекты начинаются с блока материала, который машины вырезают для создания предполагаемого дизайна. Компьютерное программирование облегчает весь процесс, помогая экспертам создавать продукты с высочайшей точностью проектирования.

Проект ЧПУ начинается с создания проекта с использованием программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). Дизайнеры могут создать практически любой объект с помощью 3D-программного обеспечения, но они должны помнить о любых характеристиках материалов или ограничениях станков с ЧПУ, иначе они рискуют создать деталь, которая не соответствует ее дизайну. Например, машины не могут воспроизвести криволинейные вырезы, а жесткие материалы могут не дать ожидаемого внешнего вида.

Программист использует программное обеспечение CAM для цифрового преобразования проекта в формат, понятный компьютеру станка с ЧПУ. Машинисты проверяют, чтобы на станке с ЧПУ были нужные инструменты для работы, и помещали выбранный материал в станок. Наконец, программа ЧПУ сообщает машине создать продукт на основе проекта.

В то время как компьютеры выполняют большую часть производства самостоятельно, машинисты часто продолжают играть определенную роль в этом процессе. Особо сложные конструкции или различные типы машин могут потребовать от машинистов остановки работы и периодического вращения некоторых деталей. Механическая обработка также может быть только первым шагом перед последними штрихами, которые должны выполняться вручную.

Весь процесс обработки с ЧПУ может быть выполнен быстро, так как машинисты могут создавать чертежи САПР всего за несколько дней. При необходимости проекты САПР легко изменить, поэтому создание, тестирование и корректировка 3D-моделей или прототипов выполняется относительно быстро и просто. Кроме того, вырезание из блоков существующих материалов — это быстрый процесс. Кроме того, станки с ЧПУ могут быть частью сборочной линии, поэтому несколько машин могут работать вместе, эффективно производя множество продуктов или все детали для одного продукта одновременно.

Возможности станков с ЧПУ

Машинисты могут использовать станки с ЧПУ для производства различных конструкций изделий, от стандартных форм до объектов с конусами и сложными контурами. Обрабатывающая промышленность с ЧПУ может справиться с вашими самыми большими или самыми маленькими задачами, от изготовления больших деталей до лепки точных деталей и завершения их вторичными чистовыми операциями. Автоматизированный процесс обеспечивает стабильное качество, гарантируя, что все продукты одинаковы даже при массовом производстве.

Обработка с ЧПУ также имеет уникальные возможности для создания прототипов продуктов. Благодаря быстрому прототипированию вы можете быстро и эффективно обработать образец продукта, а затем проверить и протестировать его, чтобы убедиться в пригодности к использованию до начала массового производства. Быстрая обработка деталей с помощью точного программного обеспечения позволяет выделить время в производственном процессе для реализации точных конструкций во время тестирования и производства и может уменьшить количество отходов, которые производит ваша компания.

Обработка с ЧПУ также обеспечивает универсальное производство, поскольку вы можете использовать различные материалы для изготовления деталей с точными характеристиками, которые вам нужны. Этот уровень точности может принести пользу многим проектам, включая создание пользовательских компонентов или редких запасных частей.

Хотя многие люди ассоциируют механическую обработку с металлом, машинисты успешно создают детали из других материалов, таких как фенольные смолы, пластмассы, жесткая пена и пена для резьбы. Эти альтернативные материалы расширяют возможности обработки, включая варианты, которые являются водостойкими, долговечными, непроводящими или обладают другими характеристиками, которых нет в металлах.

Обработка на станках с ЧПУ использует несколько типов устройств. Фрезерование, обработка винтов и токарная обработка выполняются различными методами, токарными инструментами или материалами. Рабочие выбирают методы обработки в зависимости от требуемой точности продукта и используемого содержимого. Их варианты:

• Токарная обработка: Подобно токарному станку, фрезерные станки с ЧПУ обрабатывают материал под управлением компьютера. Метод машинной токарной обработки делает возможным массовое производство деталей по индивидуальному заказу.
• Обработка винтов: Обработка винтов требует профессиональной настройки. Несмотря на то, что требуется дополнительное время, обработка винтов позволяет получать точные детали размером до 0,005 дюйма.
• Машинное фрезерование: При машинном фрезеровании инструменты вращаются вокруг детали, а на фрезерных станках используется множество инструментов для обработки деталей с высокой детализацией.

Отрасли, использующие станки с ЧПУ

Точность имеет наибольшее значение в случаях жизни и смерти, например, в оборонной, аэрокосмической, нефтехимической и оборонной промышленности. Компании в этих секторах требуют высочайшей точности в своих деталях, потому что отказ компонентов может поставить под угрозу жизнь. Обработка с ЧПУ может достичь уровня точности, необходимого для спасения жизней, когда это необходимо.

Некоторые производители могут иметь свои собственные машины для производства необходимой им продукции. Различные машины используют разные методы для работы с разными материалами в зависимости от того, что нужно каждому сектору для своих частей. Другие компании решают работать с профессиональными производителями станков с ЧПУ для изготовления своих деталей.

Используя подходящие станки и материалы для работы, операторы станков с ЧПУ могут обслуживать широкий спектр отраслей. Каждая из этих отраслей имеет свои потребности, а это означает, что не все виды обработки с ЧПУ подходят для каждого бизнеса. Даже компании из одной отрасли могут найти разные применения станков с ЧПУ в своих нишах.

1. Медицинская промышленность

Сфера медицины опирается на индивидуальные качественные продукты, отвечающие различным потребностям пациентов. Однако в этой отрасли также используется множество одноразовых устройств для защиты пациентов от заражения инфекциями или заболеваниями во время получения медицинской помощи. Медицинским предприятиям требуются большие объемы точных деталей для удовлетворения потребностей пациентов и обеспечения их помещений необходимыми средствами. Иногда компании могут запрашивать прототипы до начала полномасштабного производства, особенно при тестировании новых идей. Прототипы имеют решающее значение в области медицины, так как профессионалы должны убедиться, что продукты работают правильно, прежде чем использовать их для лечения пациентов.

Различные типы станков с ЧПУ хорошо подходят для нужд медицины. Благодаря разнообразию доступных материалов и устройств медицинские работники могут иметь широкий спектр деталей, созданных с помощью станков с ЧПУ, в том числе:

• Имплантаты
• Аппараты МРТ
• Ортопедические устройства
• Электрические части
• Электронные корпуса для устройств мониторинга
• Исследовательское оборудование
• Экранированные корпуса
• Индивидуальная стерильная упаковка
• Детали из жаропрочного пластика.
• Медицинские инструменты
• Продукты, одобренные FDA

Преимущества станков с ЧПУ в области медицины включают возможность быстрого создания индивидуальных деталей. Однако те, кто работает в этой отрасли, также требуют производства этих деталей в условиях, одобренных FDA. При создании индивидуальных конструкций программное обеспечение ЧПУ позволяет инженерам увидеть все аспекты детали в трех измерениях перед ее обработкой. Этот процесс гарантирует, что каждый компонент имеет точные размеры, необходимые для правильной работы. Детали, которые будут подходить друг к другу, должны иметь минимально возможную погрешность, так как проблемы могут привести к сбоям в работе машины и ошибочным медицинским диагнозам.

2. Аэрокосмическая промышленность

Устройства в аэрокосмической промышленности работают в различных условиях, включая высокие скорости, быстрые воздушные потоки и экстремальные атмосферные давления. Чтобы избежать повреждения самолета, инженеры должны создавать каждый компонент с использованием самых точных инструментов и деталей. Даже небольшая ошибка может зацепить поток воздуха, что вызовет сопротивление или увеличит износ деталей.

Аэрокосмическая обработка с ЧПУ должна соответствовать невероятно точным требованиям, таким как допуски до 0,00004 дюйма. Машинисты должны соблюдать такие допуски при работе со сверхпрочными стандартными материалами, такими как титан, алюминий, никель и некоторые пластмассы. Точные материалы зависят от создаваемых деталей и требуемых свойств для этого компонента ЧПУ.

В аэрокосмической и авиационной промышленности используются различные детали для самолетов и устройств обслуживания самолетов, в том числе:

• Коллекторы
• Аэродинамические поверхности
• Втулки
• Электрические разъемы
• Детали шасси
• Антенны
• Материалы для радиочастотного подавления

Применяя механическую обработку с ЧПУ для создания компонентов, аэрокосмическая промышленность получает необходимые ей детали с чрезвычайно жесткими допусками. Не имея возможности проектировать и производить точные компоненты, авиационная и космическая промышленность, возможно, не достигла своего нынешнего технологического уровня. Наличие простых средств для создания экспериментальных изделий имеет решающее значение для безопасности и успеха в будущем.

Обработка с ЧПУ также является идеальным методом изготовления прототипов деталей для аэрокосмической отрасли. Просмотр 3D-изображения на компьютере позволяет инженеру протестировать функциональность детали и при необходимости быстро внести изменения. После завершения инженеры могут начать процесс обработки с ЧПУ для быстрого производства деталей. Переход от индивидуального к массовому производству деталей для авиационной или аэрокосмической промышленности становится простым благодаря использованию станков с ЧПУ на протяжении всего процесса.

3. Транспортная отрасль

Многие компоненты авиационной промышленности, такие как двигатели, также могут использоваться в транспортной отрасли. Исследования и испытания продуктов так же важны для транспортного сектора, как и для авиационной и космической отрасли, поскольку они влияют на безопасность людей и их способность путешествовать. Разработчикам транспортных средств необходимо тестировать прототипы физических деталей, чтобы знать, как изменить исходные конструкции и модели для достижения лучших результатов. Обработка с ЧПУ позволяет инженерам создавать прототипы, проверять их практичность и, в конечном итоге, создавать конструкции с точными характеристиками, которые им нужны.

В то время как воздушной и космической промышленности требуются корабли, рассчитанные на скорость выше скорости звука, транспортный сектор требует долговечности. Транспортным средствам нужны прочные компоненты, достаточно прочные, чтобы перевозить тяжелые грузы на большие расстояния. Транспортной отрасли могут понадобиться станки с ЧПУ для изготовления деталей, используемых в различных транспортных средствах, таких как:

• Судовые суда
• Грузовые поезда
• Пассажирский рельс
• 18-колесные транспортные грузовики
• Легковые автомобили

При использовании в высокоскоростных поездах высокие скорости создают дополнительную нагрузку на транспортные средства, что требует еще большей точности при установке деталей, используемых в вагонах поезда и двигателях.

Поскольку станки с ЧПУ могут создавать детали из нескольких типов материалов, они могут делать все, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов. Точно так же, как легковые автомобили развиваются, чтобы стать более эффективными, грузовые автомобили в транспортной отрасли сталкиваются с аналогичными изменениями. Чтобы добиться быстрых изменений, необходимых для серии испытаний, инженеры могут использовать конструкции с ЧПУ, чтобы ускорить процесс исследований и разработок и быстрее производить необходимые транспортные средства и детали.

4. Нефтегазовая промышленность

Нефтехимическая промышленность использует большие машины для нефтеперерабатывающих заводов и буровых установок. Это направление работы основано на хорошо обработанных, точно подогнанных деталях. Без идеальной подгонки могут возникнуть такие проблемы, как негерметичность клапана, поломка поршня или неисправность цилиндра. Для создания эффективных объектов нефтехимическим компаниям нужны компоненты, изготовленные на самых точных станках с ЧПУ.

Буровые установки — это еще одно место, где детали должны иметь высокие допуски. В отличие от других объектов, буровые установки работают на изолированных территориях. Если компонент ЧПУ не работает должным образом, замена или ремонт могут занять несколько дней. Детали, изготовленные для использования на буровых установках, должны хорошо работать с первого раза и продолжать работу в будущем, даже в присутствии соляных брызг с моря, пыли из пустыни или снега с северных равнин.

Компоненты, используемые в нефтегазовой промышленности, которые можно производить с помощью станков с ЧПУ, включают детали для трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов и буровых установок, в том числе:

• Пины
• Стержни
• Клапаны
• Поршни
• Цилиндры
• Сверла

Нефтяная и газовая промышленность развивается со скоростью, которая требует быстрых оборотов и периодической обработки больших объемов деталей. Преимущества машиностроения с ЧПУ для этого сектора включают возможность создавать специальные продукты для стройплощадок. Кроме того, операции с ЧПУ позволяют производить крупные и мелкие детали для промышленности, а также компоненты, необходимые для электронных передач, которые становятся все более популярными в нефтегазовом секторе.

5. Военная и оборонная промышленность

Подобно нефтяной и газовой промышленности, оборонному сектору требуются прочные детали, способные выдерживать даже самые суровые условия. Правительство устанавливает строгие правила для военной деятельности. Точно так же, как производство медицинских товаров должно соответствовать правилам, установленным FDA, продукция военного назначения должна соответствовать государственным постановлениям.

Армия в целом охватывает множество секторов. Изделия и детали, созданные для обороны, могут показаться похожими на изделия из других отраслей, таких как авиация, электроника, судостроение, транспорт и медицина. Однако этим другим отраслям не так сильно нужно идти в ногу с новейшими технологиями, имея доступ к надежным деталям в самых удаленных местах. Для оборонного сектора требуются точные детали, такие как:

• Компоненты связи
• Компоненты транспорта
• Электроника
• Запчасти самолета

Меры высокой безопасности требуют соблюдения секретности в отношении точных процедур и продуктов, используемых при создании военной техники. Тем не менее, этот сектор может получить преимущества от использования обработки с ЧПУ, такие как эффективная модернизация, долговечные детали из прочных материалов и массовое производство утвержденных деталей, требующих точных допусков. Военные относятся к числу отраслей с оборудованием с ЧПУ, для которых может потребоваться регулярная модернизация устройств. Точная обработка и возможности создания прототипов позволяют оборонному сектору использовать новейшие технологии и обеспечивать наилучшую защиту страны.

6. Электронная промышленность

Хотя механическая обработка может создавать большие детали, она также отлично подходит для проектирования небольших компонентов, таких как те, которые используются в электронной промышленности. Современные технологические достижения опираются на небольшие, легкие детали и устройства с точными с лазерной точностью пропорциями менее 10 микрометров, и все это может обеспечить обработка на станках с ЧПУ.

В дополнение к обычным компонентам электрических устройств электронной промышленности также необходимы возможности для создания компонентов связи. Детали связи могут защитить устройства связи от помех от другой электроники. Они также обеспечивают электрические соединения между частями, в том числе:

• Радиаторы
• Электроизоляция
• Корпуса усилителей
• Защита от радиопомех

Детали меньшего размера требуют более жестких допусков. Электроника и другие электрические компоненты требуют безошибочной микрообработки. Люди не в состоянии достичь таких уровней точности самостоятельно. Использование компьютера для резки и управления обрабатывающими инструментами повышает возможную точность при создании крошечных компонентов. Электронная промышленность обязана своим успехом превосходной точности обработки с ЧПУ.

7. Морская промышленность

Морская промышленность обязана своим успехом различным используемым компонентам, изготовленным на станках с ЧПУ. Многие элементы гидроциклов требуют необычных материалов или форм, и механическая обработка — идеальный способ удовлетворить эти потребности с минимальными усилиями.

В отличие от других секторов, морская промышленность требует от своей продукции высокой степени водостойкости, потому что большинство компонентов будут подвергаться либо прямому воздействию воды, либо воздействию влаги в океанах, озерах и реках, что может привести к износу деталей. Большая часть электроники плохо работает во влажной среде. Однако морские продукты полагаются на водонепроницаемые электрические компоненты. Электроника на борту корабля требует особого внимания, например, корпуса, чтобы вода не мешала электрическим процессам. Кроме того, детали, используемые в океане или рядом с ним, должны быть устойчивы к коррозии, так как соленая вода может легко разрушить неподходящие материалы.

Морские приложения также требуют высокой степени портативности и долговечности. Компоненты должны быть в состоянии служить в течение длительного времени и противостоять износу и повреждениям, поскольку судам в море, возможно, придется долго ждать, прежде чем вернуться на сушу для ремонта. Обработка на станках с ЧПУ может помочь в производстве долговечных деталей, поскольку они точно соответствуют проектным спецификациям, поэтому они плотно прилегают друг к другу и безотказно работают вместе. Некоторые из этих компонентов включают:

• Изолирующие чехлы
• Электронные детали
• Компоненты двигателя
• Пропеллеры
• Формы-прототипы
• Другие части лодки

ЧПУ приносит пользу судостроительной промышленности благодаря своей способности изготавливать детали на заказ. Будь то небольшие лодки или промышленные транспортные суда, детали лодок могут нуждаться в специальных спецификациях, чтобы соответствовать потребностям пользователя. Благодаря универсальности станков с ЧПУ инженеры могут изготавливать как большие, так и маленькие детали, в зависимости от имеющегося оборудования. Морские пены бывают разных типов, включая жесткий полиуретан и термопластичный полиуретан, которые инженеры могут использовать для создания водостойких, легких и прочных деталей для лодок.

Выбор материала ЧПУ

Обработка с ЧПУ приносит пользу нескольким отраслям, и каждое приложение требует определенных материалов для достижения наилучших результатов. Сужение всех вариантов помогает машинистам найти наиболее полезные и долговечные решения для своей продукции.

Некоторые популярные материалы, используемые в вышеуказанных отраслях для изготовления продуктов и прототипов, включают:

Пластик

Пластмассы представляют собой широкий спектр материалов, универсальных во многих отраслях промышленности. Медицинская область использует пластик для индивидуальной упаковки, чтобы обеспечить безопасность продукта. Многие предметы медицинского назначения также должны выдерживать высокие рабочие температуры, которые выдерживают некоторые пластмассы.

Оборонная промышленность также использует пластмассы для изготовления легких, устойчивых к температуре деталей для антенн, микроволновых линз и многого другого. Эпоксидные смолы достаточно прочны для применения в сфере национальной безопасности и часто могут соответствовать определенным температурным требованиям.

Полиэфирная пленка, еще одна полимерная смола, является гибким и стабильным изоляционным материалом для электротехнических изделий, а также используется в медицине. Некоторые пластмассы устойчивы к трению и коррозии и идеально подходят для таких изделий, как втулки и подшипники, которые могут работать в суровых условиях. Другие пластмассы прозрачны и идеально подходят для продуктов, которые должны быть прочнее стекла, но при этом быть прозрачными, например, пуленепробиваемое стекло.

Пена для резьбы

Пена легкая и мягкая, но при этом достаточно плотная, чтобы выдерживать различные применения. Влагостойкая и устойчивая к ржавчине жесткая пена сохранит свою структурную целостность даже при воздействии воды и суровых условий, что делает ее полезной в морской промышленности. Его гибкость позволяет ему принимать практически любую форму с помощью станков с ЧПУ, и это отличный материал для создания сложных, детализированных форм.

Пена для резьбы идеально подходит для изготовления уплотнений, прокладок и электрических компонентов. В оборонной промышленности также используются гибкие водостойкие пеноматериалы для радиочастотных продуктов, устойчивых к атмосферным воздействиям, а также термостойкие пеноматериалы для индивидуальных проектов национальной безопасности.

Фенолы

Фенолы представляют собой армированные тканью ламинаты, которые обладают высокой прочностью на растяжение и изгиб и хорошо подходят для электрических применений. Термореактивные ламинаты, армированные стекловолокном, такие как G10/FR4, представляют собой огнестойкие, термостойкие материалы, которые часто используются для электроизоляции, защищая людей от сильных электрических токов. G10/FR4 также можно использовать в печатных платах для телекоммуникационных устройств, а также в электрических элементах управления, таких как таймеры и трансформаторы.

Другие фенольные ламинаты обладают такими свойствами, как стабильность при более высоких температурах, твердость и стабильность размеров в различных условиях. GPO3, в частности, представляет собой электротехнический материал, обеспечивающий дугостойкую изоляцию высоковольтных деталей, таких как распределительные устройства, компоненты трансформаторов и детали телевизоров. Некоторые фенольные смолы даже устойчивы к трению, истиранию и химическим веществам, что позволяет использовать их в различных специализированных отраслях.

Специальные компоненты для любой отрасли

Обработка с ЧПУ — это ваше решение для отраслевых деталей, изготовленных в соответствии с конкретными потребностями вашего проекта. Инновации во всем мире начинаются с творческого дизайна, идеально подходящего для обработки в САПР и ЧПУ.

При поиске обрабатывающей компании для реализации ваших индивидуальных идей сотрудничайте с машинистами, которые воплотят в жизнь ваши уникальные проекты. American Micro Industries с гордостью предлагает индивидуальные услуги по обработке с ЧПУ. Независимо от того, заинтересованы ли вы в материалах для вашего дизайна или в сотрудничестве с нами с самого начала вашего проекта, мы являемся вашим единственным поставщиком для всех процессов, связанных с производством необходимых вам деталей.

Узнайте больше о станках с ЧПУ для вашей отрасли

Обработка с ЧПУ остается полезным средством производства для различных отраслей промышленности. Возможность создавать детали из различных материалов, помимо металла и дерева, делает производство с ЧПУ предпочтительным вариантом для специализированных секторов, требующих настраиваемых компонентов. От медицинских устройств до сверл — механики могут производить продукцию, полностью отвечающую требованиям заказчиков.

Хотя многим предприятиям могут потребоваться небольшие заказы прототипов для тестирования, в конечном итоге им, вероятно, потребуется увеличить свои потребности до более значительных объемов производства. Если вам нужны детали в больших количествах, выберите компанию с возможностью обработки оптовых заказов, например, American Micro Industries. Более двух десятилетий наш опыт в этой области дал нам возможность учиться и адаптироваться к постоянно меняющимся потребностям отраслей, которые мы обслуживаем. Чтобы получить дополнительную информацию о нас или запросить расценки, свяжитесь с нами через Интернет.