Gia công CNC là gì? Hướng dẫn dứt khoát dành cho kỹ sư và người mua

Nếu bạn tìm nguồn cung cấp các bộ phận kim loại chính xác cho các sản phẩm công nghiệp, bạn có thể gặp phảigia công CNCnhư một quá trình sản xuất cốt lõi. Tuy nhiên, nhiều kỹ sư và nhóm mua sắm vẫn gặp khó khăn trong việc điều chỉnh ý định thiết kế cho phù hợp với khả năng-của nhà máy, dẫn đến nguyên mẫu bị trì hoãn, chi phí không mong muốn hoặc chất lượng bộ phận không nhất quán.

Hướng dẫn này chia nhỏ quá trình gia công CNC từ các nguyên tắc đầu tiên đến các quyết định sản xuất-thực tế, kết hợp những hiểu biết sâu sắc về khoa học vật liệu với-kinh nghiệm sản xuất thực tế. Cho dù bạn đang đánh giá một nguyên mẫu mới hay mở rộng quy mô sản xuất, bạn sẽ có được những tiêu chí rõ ràng, khả thi cho dự án tiếp theo của mình.

Về cốt lõi, gia công CNC là một hình thứcsản xuất trừ: nó định hình vật liệu nguyên khối bằng cách loại bỏ vật liệu dư thừa bằng dụng cụ quay hoặc cắt. Không giống như các quy trình bồi đắp xây dựng các bộ phận theo từng lớp, các phương pháp trừ mang lại các đặc tính cơ học nhất quán, có thể dự đoán được trên toàn bộ khối lượng bộ phận.

Quan điểm khoa học vật liệu
Mỗi lần cắt tạo raứng suất cắttại giao diện phôi gia công-của công cụ, nơi công cụ cắt bỏ các phoi mỏng khỏi phôi. Các thông số cắt thích hợp sẽ kiểm soát vùng cắt này để tránh hiện tượng cứng hóa vật liệu, hư hỏng bề mặt hoặc mài mòn dụng cụ quá mức. Đây là lý do tại sao các chiến lược gia công cụ thể-đối với vật liệu là không thể-thương lượng để có được kết quả-chất lượng cao.

Cửa hàng-Góc nhìn Kiểm soát Tầng
"CNC" là viết tắt của Điều khiển số máy tính, nghĩa là mọi chuyển động của dụng cụ đều được quyết định bởi các hướng dẫn được lập trình thay vì tay quay thủ công. Khả năng lặp lại này giúp cho việc gia công CNC phù hợp với các bộ phận có-dung sai chặt chẽ, từ-nguyên mẫu một lần cho đến các đợt sản xuất khối lượng-trung bình.
 

Một sự đáng tin cậyQuy trình làm việc CNCkết nối thiết kế kỹ thuật số với phần cứng hoàn thiện thông qua một trình tự có cấu trúc và có thể lặp lại. Bỏ qua các bước hoặc cắt góc ở bất kỳ giai đoạn nào hầu như luôn xuất hiện dưới dạng lỗi kích thước, lỗi bề mặt hoặc thời gian thực hiện dài hơn.

Chuẩn bị mô hình CAD
Quá trình bắt đầu với 3Dmô hình CADxác định mọi tính năng, dung sai và yêu cầu về bề mặt. Hình học rõ ràng, được xác định đầy đủ giúp giảm sự mơ hồ ở phần cuối và cắt giảm đáng kể thời gian lập trình.

Lập trình CAM
Thợ máy sử dụnglập trình CAMphần mềm chuyển mô hình CAD thành các đường chạy dao: trình tự các vết cắt giúp loại bỏ vật liệu dư thừa, hoàn thiện các tính năng quan trọng và tránh va chạm giữa dụng cụ, đồ gá và cấu trúc máy.

G{0}}Tạo mã
Đầu ra CAM được-xử lý sau thànhMã G{0}}, ngôn ngữ tiêu chuẩn hóa mà máy CNC đọc để kiểm soát tốc độ trục chính, tốc độ tiến dao, thay đổi dao và chuyển động của trục.

Thiết lập và cố định
Người vận hành đảm bảo nguyên liệu thô trong máy, thường sử dụng tùy chỉnhhàm mềmcho các hình dạng không đều hoặc các bộ phận dễ vỡ. Việc cố định thích hợp sẽ ngăn ngừa sự lệch trong quá trình cắt, điều này rất cần thiết để giữ dung sai chặt chẽ.

Gia công và kiểm tra lần cuối
Sau khi chạy chương trình, các bộ phận sẽ được kiểm tra kích thước bao gồmXác minh CMMcho các tính năng quan trọng, cộng với việc kiểm tra trực quan và hoàn thiện bề mặt trước khi vận chuyển.

Yêu cầu đánh giá quy trình làm việc CNC

Việc chọn đúng loại máy sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bộ phận, thời gian thực hiện và chi phí. Dưới đây là so sánh các quy trình CNC phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất kim loại chính xác.

Đối với các bộ phận kết hợp tính năng quay và lăng trụ,-máy phay tiện thực hiện cả hai thao tác trong một thiết lập duy nhất. Bạn có thể tìm hiểu thêm về những khả năng này trong phần tổng quan của chúng tôi vềCác bộ phận được gia công bằng máy tiện CNC-.

Lựa chọn vật liệu là quyết định đầu tiên và có ảnh hưởng nhất trong bất kỳ dự án gia công CNC nào. Vật liệu phù hợp sẽ cân bằng hiệu suất cơ học, khả năng chống ăn mòn, khả năng gia công và chi phí.

Đối với các dự án cấp độ hàng không vũ trụ{0}}yêu cầu cường độ cao và trọng lượng nhẹ,bộ phận gia công titan CNC thường là sự lựa chọn ưu tiên.
 

cácIn CNC và 3Dcuộc tranh luận thường xuyên xảy ra trong việc tạo nguyên mẫu và sản xuất số lượng-thấp. Mỗi quy trình đều có điểm mạnh rõ ràng và lựa chọn phù hợp tùy thuộc vào yêu cầu về chức năng, khối lượng và hiệu suất của bộ phận của bạn.
 

Hiệu suất kết cấu
Các bộ phận gia công CNC được cắt từ phôi nguyên khối nên có đầy đủbộ phận CNC đẳng hướngđặc tính: độ bền nhất quán theo mọi hướng. 3Ngược lại, các bộ phận in D được xây dựng theo từng lớp và thường có liên kết giữa các lớp yếu hơn, đặc biệt là trong các ứng dụng chịu tải-.

Độ chính xác và bề mặt hoàn thiện
Gia công CNC thường xuyên giữ dung sai xuống ± 0,005 mm hoặc chặt hơn, với độ trơn tru, được kiểm soátbề mặt hoàn thiện. 3In D có thể đạt được độ chi tiết tốt nhưng thường yêu cầu gia công thứ cấp hoặc đánh bóng để phù hợp với chất lượng bề mặt ở cấp độ CNC-và độ chính xác về kích thước.

Khi nào nên chọn từng cái
- Chọn CNC cho các bộ phận chức năng, các bộ phận có-dung sai chặt chẽ và các bộ phận sản xuất yêu cầu đặc tính vật liệu nhất quán.
- Chọn in 3D cho các hình học có độ phức tạp cao với các kênh bên trong, các mô hình ý tưởng có khối lượng rất thấp hoặc các thiết kế trong đó việc hợp nhất lắp ráp vượt xa các yêu cầu về độ bền.

Nhận bản kiểm tra tính khả thi của việc in CNC so với. 3D

Mặc dù gia công CNC cực kỳ linh hoạt nhưng nó không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu. Hiểu biếtHạn chế gia công CNCtrả trước giúp bạn đặt ra những kỳ vọng thực tế và tránh những chi phí không cần thiết.

1. Hình học bên trong rất phức tạp: Các đường cắt, hốc sâu bên trong hoặc cấu trúc lưới phức tạp rất khó hoặc không thể gia công bằng dụng cụ tiếp cận tiêu chuẩn.
2. Mô hình ý tưởng về số lượng-rất thấp: Đối với các nguyên mẫu trực quan không{0}}có chức năng, phương pháp bổ sung có thể nhanh hơn và rẻ hơn.
3. Chất thải vật liệu: Quá trình trừ loại bỏ vật liệu khỏi kho rắn, tạo ra phế liệu. Đối với những vật liệu rất đắt tiền, điều này có thể làm tăng thêm chi phí đáng kể.
4. Chi phí thiết lập cho một-lần tắt: Thời gian lập trình và cố định tùy chỉnh khiến cho các bộ phận-đơn lẻ chạy tương đối đắt tiền trên mỗi đơn vị so với khối lượng cao hơn.

Đối với các dự án mà CNC phù hợp,bộ phận CNC chính xácvẫn là tiêu chuẩn vàng cho các ứng dụng quan trọng về hiệu suất trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô và tự động hóa công nghiệp.
 

Gia công CNC cung cấp năng lượng cho các bộ phận quan trọng trên hầu hết mọi lĩnh vực công nghiệp. Một vài trường hợp sử dụng phổ biến bao gồm:

Để có-các thành phần hàng không vũ trụ có độ tin cậy cao, nhà sản xuất dựa vào các quy trình dành riêng chobộ phận CNC hàng không vũ trụđáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành.
 

Gia công CNC là xương sống của sản xuất chính xác hiện đại, mang lại độ chính xác, độ lặp lại và hiệu suất vật liệu chưa từng có cho các bộ phận kim loại chức năng. Từ ban đầumô hình CADthiết kế đến cuối cùngXác minh CMM, mỗi bước trong quy trình đều góp phần nâng cao chất lượng bộ phận và độ tin cậy-lâu dài.

Cho dù bạn đang phát triển mộtNguyên mẫu AL6061-T6, chia tỷ lệBộ phận sản xuất thép không gỉ 304hoặc đánh giá vật liệu mới cho ứng dụng có hiệu suất-cao, làm việc với đối tác CNC có kinh nghiệm sẽ giảm rủi ro và đẩy nhanh thời gian đưa ra thị trường.

Yêu cầu báo giá gia công CNC tùy chỉnh của bạn