Iedereen in de maakindustrie heeft waarschijnlijk wel eens met de term 'verspanen' rondgegooid. Maar als hen wordt gevraagd om aan een leek duidelijk uit te leggen welke processen verspanen precies met zich meebrengen, zullen velen misschien geen woorden vinden.
Wat is machinaal bewerken precies?
I. Bewerking: Simpel gezegd gaat het om ‘aftrekken’
Wat is verspanen? Je neemt een stuk grondstof en gebruikt apparatuur zoals draaibanken en freesmachines -samen met snijgereedschappen- om ongewenste delen te verwijderen, waardoor uiteindelijk een onderdeel ontstaat dat voldoet aan de specificaties van de technische tekening.
In essentie komt het neer op vier woorden: subtractieve productie.
Wat zijn de gebruikelijke bewerkingsmachines en hun kenmerken? - Sujia
De tegenhanger ervan is 'additive manufacturing'-of 3D-printen-waarbij materiaal laag voor laag wordt opgebouwd. De bewerking werkt precies omgekeerd: het "trekt" overtollig materiaal af van een massief blok, snede voor snede.
II. Kernprocessen: eenvoudig uit te leggen
Hoewel er veel bewerkingsprocessen zijn, worden er slechts enkele algemeen gebruikt.
Draaien-Het werkstuk draait, het gereedschap blijft stil
Het kernconcept van draaien kan in één zin worden samengevat: het werkstuk draait terwijl het snijgereedschap stilstaat.
Wat zijn de kenmerken van het draaiproces? - Alibaba zakelijke community
Stel je voor dat je een ronde metalen staaf in de spil van een draaibank klemt; terwijl de spil draait, draait de staaf mee. Vervolgens wordt een draaigereedschap tegen de staaf gebracht om het buitenste cilindrische oppervlak te snijden. Dat is aan het keren.
Draaien is gespecialiseerd in "rondwerk"-assen, schijven, bussen, flenzen en schroefdraad. In principe wordt elk onderdeel met rotatiesymmetrie op een draaibank geproduceerd. Het kan precisieniveaus van IT6–IT7 en oppervlakteruwheidswaarden (Ra) van 0,8–1,6 μm bereiken.
Onthoud dit: Draaien van=draaibank + roterende onderdelen.
Frezen-Het gereedschap draait, het werkstuk blijft stil
Frezen is precies het tegenovergestelde: de frees draait met hoge snelheid rond, terwijl het werkstuk gefixeerd blijft op de machinetafel.
Terwijl de frees draait, beweegt de tafel het werkstuk heen, weer, naar links en naar rechts om vlakke oppervlakken, groeven en complexe gebogen oppervlakken uit te frezen.
Bij het frezen worden "vierkante werk"-behuizingen, mallen en structurele componenten verwerkt. Voor elk prismatisch onderdeel of complexe contour is een freesmachine nodig. Precisie: IT8–IT7; oppervlakteruwheid (Ra): 1,6–0,8 μm.
Belangrijkste conclusie: Frezen=roterende frees + prismatisch werkstuk.
Slijpen-het ultieme precisieproces
Terwijl draaien en frezen als “ruwe” bewerkingen worden beschouwd, is slijpen het echte “precisie” werk.
Bij het slijpen wordt gebruik gemaakt van een slijpschijf in plaats van een standaard snijgereedschap. Het wiel draait met hoge snelheid en verwijdert kleine hoeveelheden materiaal van het werkstukoppervlak. Omdat bij elke passage heel weinig materiaal wordt verwijderd, worden precisieniveaus van IT5–IT6 en een oppervlakteruwheid (Ra) van 0,1–0,4 μm bereikt.
Slijpen is bedoeld voor taken met hoge -precisie- zoals lagerloopbanen, meetgereedschappen, precisiemallen en onderdelen van gehard staal. Voor elk pasvlak met strenge eisen is doorgaans een slijpmachine nodig.
Belangrijkste conclusie: slijpen=slijpschijf + hoge precisie.
Boren-het fundamentele gat-maakproces
Boren is de eenvoudigste methode: een boor roteert en dringt het materiaal binnen om een gat te creëren.
Het is de meest gebruikelijke methode voor het bewerken van gaten. Hoewel de precisie gematigd is (IT11-IT13), liggen de voordelen ervan in eenvoud, snelheid en veelzijdigheid.-Het kan vrijwel overal worden uitgevoerd.
Een gat boren-"verfijnen-'
Boren betekent het vergroten en afwerken van een bestaand gat.
Is de nauwkeurigheid van een geboord gat onvoldoende? Gebruik een kottergereedschap om het gat verder te bewerken, waardoor de nauwkeurigheid tot IT7-IT9 wordt verbeterd. Het is gespecialiseerd in grote gaten en precisiegaten-zoals motorcilinderboringen, hydraulische cilinderlopen en reductiekasten.
Het aankaarten van-het zeer-efficiënte, single- proces
Bij het brootsen wordt gebruik gemaakt van een meer-getande broots die lineair over het werkstuk wordt getrokken, waardoor een complexe dwars-doorsnede in één slag wordt bewerkt.
De efficiëntie is extreem hoog, hoewel de gereedschapskosten ook aanzienlijk zijn, waardoor het ideaal is voor massaproductie. Splinegaten, spiebanen en vierkante gaten zijn allemaal taken waarbij brootsen uitblinkt.
III. Wat is CNC-techniek precies? Laat het niet in de war raken.
Veel mensen denken ten onrechte dat CNC synoniem is met frezen; dit is een grote misvatting.
CNC staat voor Computer Numerieke Controle. Het is op zichzelf geen specifiek productieproces, maar eerder een controlemethode.
Productie-inzichten|Iedereen praat over CNC-weet je eigenlijk wat het is? - Zhihu
Conventionele werktuigmachines vertrouwen op handmatige bediening (handkruk), terwijl CNC-machines afhankelijk zijn van programmabesturing. Zodra de G--code is ingevoerd, verplaatst de machine het gereedschap automatisch, wisselt van gereedschap en voltooit het bewerkingsproces.
Draaibanken, freesmachines en slijpmachines kunnen allemaal CNC-gestuurd worden. CNC fungeert als het 'brein', terwijl het bewerkingsproces fungeert als de 'handen en voeten'-het zijn twee verschillende dingen.
Wat zijn de voordelen van CNC ten opzichte van conventionele bewerking? Hoge precisie, uitstekende consistentie en de mogelijkheid om complexe gebogen oppervlakken te bewerken. Terwijl conventionele bewerking doorgaans de IT9-IT12-precisie bereikt, kan CNC IT6-IT8 bereiken. De nadelen zijn dure apparatuur en tijdrovende programmering-.
IV. 5-Asbewerking-Er is een reden waarom het duurder is.
Een 3-assig bewerkingscentrum is beperkt tot lineaire beweging langs de X-, Y- en Z-assen. Hoe zit het met 5-assig? Het voegt twee roterende assen toe.
Wat betekenen die twee extra rotatie-assen?
5-CNC-bewerking met 5 assen - Shenzhen Weike Rapid Prototyping
Dit betekent dat het snijgereedschap het werkstuk vanuit elke hoek kan benaderen. Voor het bewerken van complexe onderdelen op een 3--machine zijn meerdere opstellingen nodig (opspannen/herpositioneren), en elke opstelling brengt een potentiële bron van fouten met zich mee. Een 5-assige machine kan het hele proces in één opstelling voltooien.
Wanneer is 5-assige bewerking essentieel?
Waaiers en bladen-complexe gebogen oppervlakken die machines met 3-assen eenvoudigweg niet aankunnen. Structurele componenten voor de lucht- en ruimtevaart-dun-onderdelen met complexe rondingen die een nauwkeurigheid van ±0,01 mm vereisen. Precisiemallen-met 3D-oppervlakken en hoekopeningen. Medische hulpmiddelen - kunstmatige gewrichten en orthopedische implantaten.
Dit zijn klussen die 3-assige machines niet aankunnen, en waar 4-assige machines moeite mee hebben; 5-assige bewerking is vereist.
Is 5--assige bewerking altijd duurder? Niet noodzakelijkerwijs. Voor een complex onderdeel kan een 3-assige machine vijf opstellingen, vijf programmeersessies en vijf afzonderlijke handelingen vereisen, terwijl een 5-assige machine alles in één opstelling voltooit. Als je naar de totale kosten kijkt, is 5-assige bewerking misschien wel kosteneffectiever.
V. Hoe kies je het juiste proces? Concentreer u op deze drie factoren:
Denk eerst eens na over de vorm: ronde onderdelen gaan naar de draaibank, vierkante onderdelen naar de freesmachine en onderdelen met hoge-precisie naar de slijpmachine.
Ten tweede: houd rekening met de nauwkeurigheidsvereisten: standaardprecisie vereist draaien of frezen; hoge precisie vereist slijpen; en uiterst-hoge precisie vereisen super-afwerkingsprocessen.
Ten derde: houd rekening met het productievolume: gebruik apparatuur voor algemene- doeleinden voor productie van één- eenheid of kleine- batches, terwijl u speciale machines of -efficiënte processen zoals brootsen voor massaproductie in overweging neemt.
Er bestaat niet één 'beste' proces-alleen het meest geschikte proces.
Een laatste gedachte:
In de productiesector lijkt de toetredingsdrempel misschien laag, maar in werkelijkheid gaat het om een groot aantal ingewikkelde details. Van blauwdruk tot voltooid onderdeel: elke keuze-het proces, de apparatuur, de spilsnelheid en voedingssnelheid, de snijgereedschappen en het koelmiddel-heeft invloed op de uiteindelijke kwaliteit.
Alleen degenen die het proces echt begrijpen, kunnen de productie echt begrijpen.
