Направляющие для чпу: Обычные линейные направляющие:

Как выбрать направляющие для ЧПУ станка?

03.03.2021

В станках ЧПУ все подвижные узлы движутся по направляющим. Это гарантирует высокую точность выполняемых работ. Следовательно, линейные направляющие для ЧПУ отвечают и за точность, и за надёжность всей конструкции в целом, и за качество работы. Поэтому к их выбору нужно подойти соответственно. 

При выборе направляющих для ЧПУ необходимо принимать во внимание следующие конструктивные требования: 

• увеличенный уровень жёсткости;
• отличные показатели сопротивляемости износу;
• необходимая защита на одном элементе на случай выхода из строя остальных;
• низкий коэффициент трения;
• высокая сопротивляемость нагреву;
• низкое влияние на показатели погрешности ЧПУ;
• уменьшенная потребность в смазочных материалах. 

Направляющие полированные валы

Эти направляющие встречаются чаще всего. Они также характеризуются обычно вполне демократичными ценами. Валы довольно просто крепятся на станке. В качестве материала для производства берутся высоколегированные стали. 

Для закаливания используется индукционный метод. Это позволяет гарантировать износостойкость, а также большой ресурс направляющих. Кроме того, они функционируют без отказа даже в напряжённых режимах. 

В конце процесса производства данные детали подвергаются шлифовке и полировке. В результате поверхность становится идеально гладкой. Это уменьшает силы трения, поэтому компоненты станка двигаются почти без сопротивления.

Крепление валов происходит по 2 точкам на концах. Поэтому их установка — простая, понятна интуитивно. Стоит учесть, что некоторые недобросовестные изготовители делают валы из мягких сталей в целях экономии. И поскольку не каждый покупатель проверяет твёрдость такого изделия, то есть риск приобретения неподходящего вала. Поэтому очень важно при покупке убедиться, что с валами всё в порядке. 

Поскольку вал крепится всего на 2 точках, то если он — большой длины, в середине возможно провисание. Данный эффект хорошо известен инженерам. И по этой причине в станках не используют валы больше 1 метра в длину. Также при выборе вала необходимо уделить внимание соотношению важных геометрических параметров — длине вала и его диаметру. Необходимо, чтобы отношение диаметра к длине находилось в промежутках между 0,06 до 0,1. При этом оно не должно быть меньше 0,05 ни в коем случае. 

Вместе с полированными валами используются линейные подшипники. Они тоже сказываются на правильности функционировании системы автоматизации. Сейчас выпускается несколько разновидностей подшипников.  

Шариковые втулки

Представляет собой разновидность подшипника, является подшипником качения. К специфике данных деталей относятся уменьшенные нагрузочные характеристики и увеличенные люфты. С валом соприкасаются в одной точке, что означает возросшее давление. В итоге при частой эксплуатации образуется канавка. Такой вал подлежит замене. Сами шариковые втулки отличаются повышенной чувствительностью к стружке и пыли, которые скапливаются на поверхности вала. Поэтому втулкам может потребоваться со временем замена. 

Линейные подшипники скольжения

Эти втулки делают из материалов, которые гарантируют низкий уровень скольжения: капролон, бронза, латунь. Если допуски выдержаны без отклонений, то подшипник скольжения из латуни или бронзы по точности и грузоподъёмности не будет отличаться от подшипника качения. И в то же время такие детали переносят стружку и пыль, которые скапливаются на поверхности вала. 

Однако проблема указанных деталей — люфты, в связи с чем данные подшипники требуют периодической подгонки. Её величина определяется степенью износа. Шариковые втулки — доступные и взаимозаменяемые, что заметно облегчает ремонт. 

Шлицевые валы (Ball Spline)

Вал отличается наличием дорожек на поверхности, по которым катятся втулки. Если сравнивать шлицевые валы с обычными направляющими, то они характеризуются повышенной жёсткостью и стойкостью к износу. Также данные валы могут воспринимать крутящие нагрузки. 

Если требуется установить направляющие только на концевых участках, применяются шлицевые валы. Это объясняется лёгкостью монтажа, износостойкостью профильных рейсов, а также возможностью создания натяга. Но нужно учесть, что такие валы в сравнении с обычными полированными стоят дороже. 

Валы на опоре

Эти валы на опорах также известны как цилиндрические рельсы. Они нужны для поддержки направляющих по длине. Их применение даёт возможность предотвратить прогиб направляющей по длине под действием собственной тяжести или в связи с кареткой. 

Валы на опоре крепятся напрямую к станку. Надёжность и удобство фиксации гарантируются резьбовыми отверстиями в опоре. 

При выборе нужно учитывать и минусы таких деталей. Они отличаются малым ресурсом и люфтом у втулок. Однако не прогибаются на значительной длине, что позволяет наращивать грузоподъёмность. 

В частности, каретки у валов на опорах отличаются от линейных подшипников. У них разнонаправленные нагрузки воспринимаются иначе, поскольку каретки не являются замкнутыми по контуру. В результате точность такого станка снижается. 

Валы на опоре просты в производстве. Поэтому они очень широко распространены, их нередко выпускают частные компании. В результате на рынке можно найти как качественные изделия, так и такие, которые не соответствуют нормативам. Например, производитель может выпускать каретки, которые уже не подойдут к валам из другой партии. Это проблема в первую очередь небольших фирм и кустарного производства. С учётом вышесказанного нужно жёстко отслеживать качество каждой партии таких товаров. 

Шариковые профильные рельсовые направляющие

Профильные рельсы как направляющие используются, когда высокая точность становится приоритетной. Их монтаж происходит прямо на станине. На поверхности — специальные дорожки качения. Это позволяет равномерно распределять нагрузку на каретку. Фактически, профиль касания в данном случае будет не одиночная точка, а полноценная дуга. 

Также для профильных рельсовых направляющих характерна прямолинейность. Плюс они прекрасно сопротивляются износу и отличаются большой грузоподъёмностью. У указанных деталей нет люфтов (или они имеются, но с такими малыми показателями, что ими можно пренебречь). К минусам можно отнести возрастание требования к качеству обработки места крепления. То есть важна шероховатость и прямолинейность. Плюс устанавливать их сложнее, чем другие виды направляющих. 

Чаще всего каретки и рельсы производятся в разных вариантах. У них будут отличаться значения грузоподъёмности и усилия предварительного натяга. Производство таких направляющих — сложное, требует значительных ресурсов. Поэтому выпуском обычно занимаются компании, которые дорожат своей репутацией. 

Роликовые профильные рельсовые направляющие

По сути, данные детали являются подвидом профильных рельсов. Они отличаются плоскими дорожками качения, а в опорных модулях вместо шариков используются ролики. Это решение дало возможность увеличить жёсткость направляющих. В итоге возросли ещё и показатели грузоподъёмности. К тому же увеличился ресурс. 

Роликовые рельсы прекрасно подходят для изготовления металлообрабатывающих станков. Они способны справиться с повышенными нагрузками. При этом благодаря применению указанных деталей реально гарантировать высокую производительность станка не в ущерб качеству.

Направляющие «ласточкин хвост» и призматические направляющие

На эти направляющие имеет смысл обратить внимание, если требуется обеспечить показатель повышенной жёсткости. Их устанавливают на промышленные станки. Причём направляющая «ласточкин хвост» отличается тем, что одна контактирующая скользит по другой. Благодаря этому возрастает площадь контакта. Такие направляющие производятся монолитно, вместе со станиной, то есть не являются съёмными.

Производство указанных направляющих — это трудоёмкий и сложный процесс. А ремонт станка в случае выхода из строя данных деталей требует транспортировки к производителю. Поэтому делать выбор в пользу ЧПУ с такими направляющими стоит, только тщательно взвесив все «за» и «против». 

Выводы

При выборе определённого вида направляющих стоит принимать во внимание следующие аспекты: 

• Всегда учитывайте, для чего именно будет использоваться станок. Например, если оборудование необходимо для фрезерной обработки камня и металла, а площадь рабочего поля — больше 0,7 м², то в таком случае надо использовать профильные рельсы. 
• Рабочее поле станка может быть не больше площади листа А4. И если при этом вы планируете работать с мягкими материалами, то нужно купить валы диаметром от 16 и до 25 мм. Причём полировальные валы в таком случае будут оптимальным решением. 
• Валы могут отличаться по материалу, из которого делают втулки. Чаще всего встречаются варианты из бронзы. Однако некоторые производители для уменьшения веса и в связи с экономией поставляют на рынок валы с пластиковой втулкой. В настоящем ассортимент таких изделий ограничен, но в будущем он может расшириться. Из преимуществ — низкая цена и лёгкость замены. Однако эти варианты направляющих отличаются слабой сопротивляемостью износу. Показатели грузоподъёмности тоже низкие. 
• Профильные направляющие отличаются высокими характеристиками точности, прочности и грузоподъёмности. Однако стоят соответственно. Их обычно устанавливают в оборудовании среднего, а также промышленного классов. 

Грамотный подход к выбору направляющих гарантирует большой срок эксплуатации ЧПУ. Поэтому стоит вникнуть в то, что предлагается на рынке. 

Виды направляющих для станков с ЧПУ.

На протяжении нескольких лет мое хобби - это создание проектов на Arduino. В том числе разработка станков с ЧПУ на базе Arduino. Сделал я уже несколько видов ЧПУ станков, от лазерного гравировального, до фрезерного станка с ЧПУ. Также модернизировал свой 3D принтер Anet A8.

При создании станков очень важной составляющей является правильный выбор механической части станка. В этой статье расскажу, какие основные виды направляющих для ЧПУ и подшипников для станков существуют. Рассматривать направляющие, которые предназначены для других целей, например, для мебели, не будем. Хотя я и делал свои первые станки как раз на мебельных направляющих.

Направляющие полированный вал.

Самый распространенный вид направляющих для небольших станков и 3D принтеров.

Его преимущество заключается в легкости монтажа. Нет привязки к столу или другой поверхности, что позволяет устанавливать данные направляющие на рамных конструкциях без жесткого основания. Но при этом рама должна обеспечивать необходимую жесткость.

Минус данных направляющих заключается в провисании при использовании длинных направляющих, так как нет дополнительной опоры, только крепление в 2-х точках.

Для этих направляющих используют шариковые втулки. Данные подшипники не рассчитаны для работы под большим весом. Это второй фактор, который указывает на использование таких направляющих для небольших станков.

Шлицевой вал.

Этот вид направляющих валов отличаются только шлицами (пазами) по длине вала. Данная конструкция валов имеет меньший люфт по сравнению с полированными валами, но при этом значительно дороже, и поэтому применяется реже.

Направляющая вал на опоре.

Полированный вал в опоре, закрепленный на жесткую опору, вот основное отличие данных направляющих. Плюсы заключаются в том, что можно использовать направляющие большей длины и больше нагрузки, в отличии от простых полированных валов.

Подшипники для вала на опоре делаются в виде каретки, что обеспечивает простоту крепления. Но, в отличие от обычного вала, данный вид направляющих имеет разные характеристики при разнонаправленной нагрузке, что приводит к снижению качества.

Из-за простоты изготовления полированных валов и валов на опоре, производство таких направляющих очень распространено, и соответственно, качество может отличаться. Поэтому, будьте внимательны при покупке данных направляющих.

Шариковые профильные рельсовые направляющие.

Благодаря дорожкам качения нагрузка распределяется, что значительно снижает люфт и увеличивает грузоподъемность и износоустойчивость.

Рельсовые направляющие применяются в станках, где требуется высокая точность обработки.

Минусом данных направляющих является высокое требование к поверхности монтажа и качеству крепления.

В связи с высоким требованием к производству такие направляющие стоят достаточно дорого и производителей на рынке не так много. И они дорожат своей репутацией, поэтому качество на достаточно высоком уровне.

Роликовые профильные направляющие.

Роликовые направляющие являются одним из подвидов рельсовых направляющих. Их отличие в том, что в каретке добавлены ролики и, соответственно, профиль направляющей сделан так, что в нем есть паз под ролики.

Это увеличивает грузоподъемность и износоустойчивость.

Роликовые профильные направляющие применяются в станках для обработки черных металлов, камня и стали.

Направляющие ласточкин хвост.

Направляющие типа «ласточкин хвост» являться достаточно точными и применяются в металлообрабатывающих станках, но в связи со сложностью их ремонта и замены используются редко.

Роликовые каретки (ролики) для алюминиевого профиля.

Для 3D принтеров и для лазерных станков очень распространены роликовые каретки, которые перемещаются по алюминиевому профилю, который в свою очередь выступает рамой станка. Очень экономичное и достаточно эффективное решение.

Ролики бывают пластиковые и нейлоновые.

Профиль для ЧПУ (CNC) – экструзионный, он же станочный, он же openbuilds профиль. Бывает T-slot и V-slot.

Для роликовых направляющих нужно покупать профиль V-slot. Это важную мелочь упускают начинающие разработчики ЧПУ станков.

Это еще не все виды направляющих для ЧПУ станков. Свои варианты и предложения пишите в комментариях.

Не забывайте подписываться на канал Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Всем Пока-Пока.

И до встречи в следующей статье.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Самодельные направляющие для ЧПУ станка

Для изготовления самодельных направляющих для домашнего ЧПУ станка можно использовать очень простую конструкцию из подшипников, алюминиевого уголка и болтов с гайкой.

Итак, материалы которые необходимы для сборки направляющих самодельного ЧПУ станка

Подшипники. Казалось бы – чем шире подшипник, тем больше плоскость качения и тем менее будет снашиваться алюминиевый уголок, однако это не так! На направляющие в момент работы действуют силы реакции противодействующие движению мотора, это из за того, что фрезер “грызет” заготовку и реально подшипник любой толщины накатывает весьма узкую дорожку. Так что стараться искать широкий подшипник во всю направляющую не стоит, как и не стоит ставить 2-е штуки рядом по ширине направляющей.

Алюминиевый уголок  используется и для изготовления каретки. Если его же применить как направляющую то это будет расходный материал, та часть направляющей по которой будет кататься каретка на подшипниках очень быстро протрется. Вместо алюминия лучше применять любой другой метал, лучше всего сталь.

Наиболее подходящим материалом для направляющей самодельного ЧПУ станка является шлифованный стальной кругляк, можно, к примеру, использовать направляющие каретки из принтера.

Болты с гайками, подбираются совместно с подшипниками, толщина болта должна быть по внутреннему диаметру подшипника.

Теперь поговорим о конструировании. Как говориться в одной русской пословице – лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, так что смотрим видео про изготовление каретки.

Если говорить кратко, делаем следующую конструкцию и закрепляем ее на самодельном ЧПУ станке.

В общем виде конструкция выглядит следующим образом

Если у вас нет хорошего шлифованного кругляка, не беда, для изготовления домашнего ЧПУ станка можно использовать любые подручные материалы. На фотографии ниже пример использования железной трубы квадратного сечения и обычных железных уголков.

Как говорится – было бы желание, а проблему нехватки подходящего материала всегда можно решить.

Удачи в постройке!

Самодельный ЧПУ станок

Цилиндрические линейные направляющие

Каждое промышленное предприятие выдвигает свои требования к направляющим. Все зависит от специфики рабочего процесса. Так, наплавляющие, входящие в конструкцию транспортирующей системы, должны соответствовать таким критериям, как высокая скорость и точность.

Решения для измерительной области и металлорезки должны быть более жесткими. Чтобы оборудование предельно эффективно справлялось с возложенными на него задачами, важно подбирать системы с правильными характеристиками.

Каждый тип направляющих, включая цилиндрические, имеет определенный набор параметров. Для рационального выбора имеет смысл обращать внимание не на отдельное свойство, а комплекс параметров: величина нагрузки, ускорение, особенности монтажа, хода и т.д.

Цилиндрические направляющие имеют оптимальное соотношение цена-качество и выступают отличным решением для станков ЧПУ.

Как показывает практика, в различных применениях разумно использовать не рельсовые направляющие, а именно цилиндрические линейные. По сравнение с первыми, цилиндрические направляющие имеют ряд неоспоримых преимуществ.

Бесфланцевый шариковый модуль качения для направляющих SBR. По сути, является шариковой втулкой LM-OP, заключенной в высокопрочный и надежный алюминиевый корпус. Бесфланцевый шариковый модуль отличается компактностью и долгим сроком службы.

Цилиндрические рельсы на опоре серий SBR и TBR характеризуются высокой степенью жесткости. Основание рельса фиксируется к самой станине станка, что обеспечивает надежность и долгий срок службы конструкции. За счет крепления направляющей по всей длине риск прогибов исключен.

Линейные подшипники серии TBR-UU выполнены из долговечных материалов и используются в комплексе с рельсовыми направляющими серии TBR. Находят применение в сферах и областях, где задействовано высокоточное оборудование: модули перемещения, координатные столы и др.

Надежные фиксирующие элементы направляющего вала различного диаметра. Серия держателей SHF используется для крепления вала в перпендикулярной плоскости относительно опорного основания. Различные диаметры, доступные цены, консультация специалистов.

Держатели полированного направляющего вала различного диаметра. Выполнены из долговечного и надежного материала. Характеризуются простотой установки. Больше информации в карточке товара. По всем вопросам просьба обращаться в наш консультационный центр.

Линейный подшипник серии SNE SCS в корпусе для направляющих цилиндрического типа. Эффективное и долговечное решение для организации модулей линейного перемещения разных уровней сложности и загруженности. Мы поможем Вам подобрать предельно выгодно и быстро все необходимое оборудование. Большой ассортимент, сжатые сроки поставок.

Описание основных узлов фрезерного станка с ЧПУ

  Станина

      Станина – несущая неподвижная  конструкция (основа) станка, предназначена для крепления, а также перемещения по ней других узлов . Станину в основном льют из чугуна, реже сваривают. 

Рисунок 1-Станина

 

Чугуны используемые для литья :

Серый чугун

1. Станины небольшого размера  льются из СЧ 21-40 и СЧ 35-56.
2. Станины для больших и точных станков, а также сложной конфигурацией льются из СЧ 15-32 и СЧ 21-40.
3. Некоторое применение для литья станины получил азотируемый чугун (содержит алюминий и хром) – повышенная износостойкость. 

Для сварных станин используют сталь 3 и сталь 4. Сварные являются более дешевыми и легкими, однако, менее жесткими. Их в основном используют при единичном производстве станков.

Направляющие

Направляющие, основное их назначение – обеспечение линейного перемещения по осям станка (главное движение  и движение подачи), крепиться к основанию-станине. В зависимости от траектории движения узлов подразделяются на: направляющие прямолинейного и кругового движения. По форме поперечного сечения : ласточкин хвост (трапециевидные), прямоугольные , круглые и др.

В основном используются двух видов:

А) Направляющие качения

Направляющие качения представляют собой опорный элемент при поступательном движении узлов станка. Бывают следующих видов: рельс-каретка, линейный подшипник-вал или рельс-рельс с плоским сепаратором.

Рисунок 2- Направляющие качения

Рассмотрим подробней комплект рельс-каретка, который чаще всего используются на станках.

Рельс. Все посадочные места рельсы шлифуются и проходят закалку, в том числе и дорожки качения, необходимые для перемещения тел качения. Каретка направляющей состоит из следующих частей:

• Корпус
• Тела качения
• Обойма, осуществляющая оптимальную рециркуляцию тел качения;
• Торцевые крышки

Рисунок 3-Каретка направляющей

Подразделятся в зависимости от тела качения:

1)     Шариковые направляющие качения

Рисунок 4- Шариковые направляющие качения

2)     Роликовые направляющие качения. Используются в высоконагруженных  станках с ЧПУ

Рисунок 5- Роликовые направляющие качения

Ролики в отличие от шариков позволяют увеличивать  жесткость направляющей, ее долговечность и грузоподъемность.

Также направляющие качения подразделяются в зависимости от конструктивной формы.

Основные преимущества направляющих качения:

1. Очень низкий коэффициент трения.
2. Плавное перемещение.
3. Точность перемещения и позиционирования.
4. Высокая скорость.

Недостатки направляющих скольжения:

1. Подвержены влиянию загрязнений.
2. Плохо противодействуют скачкам.
3. Высокая цена.

Основные производители направляющих качения:

• BOSCH (Германия)
• HIWIN (Тайвань)
• THK (Япония)
• SKF (Швеция) 

Б) Направляющие скольжения

Рисунок 6-Направляющие скольжения 

Направляющие скольжения выполняют ту же функцию, что и направляющие качения. Однако, в данном случае отсутствуют тела качения, а перемещение происходит по трению скольжения. Направляющие данного типа могут  изготавливаться, как одно целое со станиной из серого чугуна (закаленного до твердости 43….56 HRC) , также  возможно крепление на винты к станине (накладные направляющие), изготавливаются из стали 40Х (возможно также 15Х, 20Х) закаленной до твердости  57…63 HRC. Важно заметить, что направляющие скольжения из-за больших сил трения , менее точные и имеют менее плавный ход нежели направляющие качения, однако, они более просты и имеют меньшие габариты. На работоспособность очень сильно влияет температура. 

По виду трения скольжения существуют следующие направляющие:

• Гидростатические – смазочный слой образуется подачей под высоким давлением масла в специальные карманы.

 

Рисунок 7- Гидростатические направляющие скольжения

•  Гидродинамические направляющие- хорошо работают только при высоких скоростях. В данной направляющей используется гидродинамический эффект- эффект  всплывания подвижного узла. В конструкции присутствуют специальные клиновые скосы и при движении в эти сужающиеся зазоры затягивается смазка.
•  Аэростатические направляющие- в данном случае вместо масла в карманы под давлением подается воздух. По конструкции похожи на гидростатические направляющие. Имеет недостаток- малая нагрузочная способность.

Масла для направляющих должны соответствовать  DIN 51 502, ISO 6743-13 и ISO 3498. Всегда идут с различными присадками, улучшающие стойкость к окислению и антикоррозионные свойства, а также противозадирные и противоизностные присадки, антискачковые присадки. Преимущество направляющих скольжения:

• Жесткость при кручении
• Минимальный люфт
• Большая нагрузочная способность
• Надежность и долговечность работы.

Производители направляющих скольжения:

• SCHNEEBERGER GmbH (Германия)
• ZITEC Industrietechnik GmbH (Германия)
• item Industrietechnik GmbH
• KAMMERER Gewindetechnik GmbH (Германия).

        Шарико-винтовая передача (ШВП)

Следующий узел фрезерного станка –  шарико-винтовая передача (ШВП) .

Рисунок 8- Шарико-винтовая передача

Основное назначение -это преобразования вращательного движения приводов станка  в возвратно-поступательное  движение исполнительных узлов с использованием механизма циркулирующего шарика между винтом и гайкой. Принцип действия ШВП следующий- в гайке сделаны специальные винтовые канавки, по ним перемещаются тела качения, т.е. между витками винта и гайки. Сами шарики (тела качения) движутся по замкнутой траектории при вращении винта и одновременно поступательно перемещают гайку. Число рабочих витков составляет  от 1 до 6. Большее число витков  используется при нагруженных передачах тяжелых станков. ШВП изготавливают из высоколегированной стали, подвергаются поверхностной закалке (закалка поверхности с помощью ТВЧ- тока высокой частоты) после шлифуются.

Основные достоинства шариковинтовой передачи:

• Высокий КПД, может быть больше 80% (т.к. проскальзывание шариков в ШВП минимальное)
• Малые потери на трение
• Высокая нагрузочная способность при небольших габаритах
• Высокая точность при перемещении
• Плавный ход

Недостатки ШВП:

1. Сложная в изготовлении конструкция.
2. Высокая стоимость
3. Ограничение по длине (из-за накапливаемой погрешности)

Существуют две разновидности ШВП:

1. Катанные ШВП, в данном случае резьбовой винт накатывается на специальном накатном оборудовании. Они проще в производстве, дешевле.
2. Шлифованные ШВП. Сначала идет нарезка резьбы далее её шлифуют. Являются более точными, что, в свою очередь, влияет на точность позиционирования и повторяемости станка.

Производители шарико-винтовых пар:

• HIWIN (Тайвань)
• THK (Япония)
• SKF (Швеция)
• SBC (Корея)
• Steinmeyer (Германия)
• MecVel (Италия).

Помимо ШВП существуют РВП – ролико-винтовые передачи. В РВП в качестве элемента качения используются ролики, за счет этого увеличивается максимальная грузоподъемность, увеличивается срок эксплуатации, надежность. Однако, стоимость РВП в несколько раз превышает ШВП.

Рисунок 9- Ролико-винтовая передача

             Система ЧПУ- Числовое Программное Управление

Рисунок 8 – Система ЧПУ  

ЧПУ-  компьютеризированное управление обработкой заготовки по созданной заранее специальной программе , в которой всё представлено виде кодов. Принцип работы системы ЧПУ следующий- микроконтроллер подает сигналы (электрические импульсы) на исполнительные узлы станка, а также контроля их перемещения для реализации движения режущего инструмента согласно заданной программе. Исполнительными узлами  станка являются электродвигатель подач, электромотор шпинделя и другие системы.  Для мощных станков вместо электродвигателей используют серводвигатель (контроль перемещения осуществляется специальным датчиком положения).

Система ЧПУ состоит из следующих основных узлов:

• Микропроцессор- преобразования сигналов.
• Оперативная память- для хранения текущей информации
• Постоянная память- для хранения файлов управляющих программ.
• Устройство загрузки информации (программ)- USB и др.
• Устройство управление .

Системы ЧПУ делятся в соответствии со следующими признаками:

• По числу потоков информации (незамкнутые, замкнутые, самоприспосабливающиеся или адаптивные).
• В соответствии с приводом: ступенчатый, регулируемый, следящий, шаговый.
• По числу одновременно управляемых координат.

Основные производители ЧПУ:

• FANUC
• SIEMENS
• FIDIA
• Fagor
• HEIDENHAIN
• Ижпрэст
Привода

Привод – узел, служащий для приведения в действия исполнительного органа станка с требуемыми характеристиками скорости и точности.

Привода:

•  Электродвигатели постоянного тока
•  Электродвигатели переменного тока
•  Гидродвигатели
•  Пневмодвигатели

Для ступенчатого регулирования используют в основном асинхронные двигатели переменного тока, из-за их невысокой стоимости. Для бесступенчатого регулирования используют электродвигатели постоянного тока с тиристорным регулированием.

Крутящий момент передается от двигателей к рабочим органом с помощью различных передач:

• Передача трением
1. Фрикционные
2. Ременные.
• Передача зацеплением
1. С непосредственным контактом (зубчатые, червячные, храповые, кулачковые)
2. С гибкой связью (цепные).

Рисунок 9- Передачи зацепления

Привод подачи для станков с ЧПУ.

В качестве привода используется синхронные или асинхронные электродвигатели, управляемые от цифровых преобразователей, передающие и принимающие сигналы от системы ЧПУ станка.

В качестве привода главного движения для станков с ЧПУ используется двигатели переменного тока – для больших мощностей и постоянного тока – для малых мощностей.

Рисунок 10- Сервоприводы

Автоматическое устройство смены инструмента (АУСИ,магазины,автооператоры,револьверные головки)

АУСИ – необходимо для смены инструмента в процессе обработки заготовки.

Состоит из двух основных частей:

1)  Инструментальный магазин для формирования запаса инструмента. Инструментальные магазины бывают следующих видов:

• Дисковый- накопление небольшого количества инструмента до 30 штук.

Рисунок 11-Дисковый инструментальный магазин

• Цепного типа. Служит для накопления большого количества инструмента. Конфигурация цепи может быть изменена, за счет это можно увеличить количества инструмента- не значительно увеличивая общий объем магазина. Его можно располагать горизонтально, вертикально, наклонно.

Рисунок  12- Цепной инструментальный магазин

Анализ большого количества различных деталей средних размеров, показывает, что 18 % деталей требуют использования не более 10 инструментов, 50 % — до 20; 17 % – до 30, 10 % – 40 и 5 % – до 50 и более инструментов. В связи с этим в основном используют магазины с количеством инструмента равным 30 штук. Магазин может располагаться на шпиндельной бабке, на станине, колонне.  

2)  Устройство смены инструмента, передающий инструмент из магазина в шпиндель и обратно.

Существует два типа УСИ:

А) Без манипулятора  (карусельного типа, «зонтик»). Смена инструмента осуществляется без каких-либо  дополнительных приспособление.  Инструментальный магазин перемещается по оси Х к шпинделю, осуществляет смену инструмента и отходит в первоначальное положение. Приблизительно время смены 7-10 секунд.

Рисунок 13- УСИ без манипулятора

Б) С манипулятором. Смена осуществляется с помощью двухплечевого манипулятора за 1,8 сек, сам инструментальный магазин и шпиндель остается при этом неподвижными.

Рисунок 14- УСИ с манипулятором

Вне зависимости от типа УСИ и инструментального магазина, все инструменты устанавливаются в гнездо магазина с помощью стандартизированной оправки (оправки с коническим хвостовиком 7:24).

Стружкотранспортер

Два типа:

• Винтовой стружкотранспортер используется в основном для отвода мелкой, стружки надлома, скалывания (образует при обработке чугуна, твердых сталей).

Рисунок 15-Винтовой стружкотранспортер

• Ленточный стружкоуборончый транспортер, предназначен для отвода сливной стружки (образуется при обработки вязких и мягких материалов).

Рисунок 16-Ленточный стружкотранспортер

 

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Лінзи Valeo Q7 Запчасти для транспорта » Прочие запчасти Хмельницкий Сегодня 19:19

Днепр, Шевченковский Сегодня 19:19 Постоянная работа Полный рабочий день

Киев, Святошинский Сегодня 19:19

iPhone 11 RED 128GB Телефоны и аксессуары » Мобильные телефоны / смартфоны Киев, Деснянский Сегодня 19:19

Белгород-Днестровский Сегодня 19:19

Киев, Соломенский Сегодня 19:19

Базовые руководства и учебные пособия по ЧПУ для начинающих

CNC-обработка существует уже несколько десятилетий и становится все более популярной по мере роста числа производственных компаний. Это тип станка, который используется для создания деталей с числовым программным управлением (или ЧПУ) с быстрой и точной резкой. Большинство станков с ЧПУ управляются компьютерами и работают вместе с программным обеспечением для проектирования САПР, чтобы гарантировать, что они режут именно то, что вы хотите. В этом руководстве содержится основная информация о том, как работает этот процесс, чтобы вы могли начать работу над своим собственным проектом!

Эта статья была создана с целью предоставить самую качественную информацию о станках с ЧПУ, чтобы сделать ее полезной для новичков.Специалисты CNC Now, известной в Китае сервисной компании CNC , помогли нам обеспечить качество этой статьи.

Концепция обработки с ЧПУ

CNC-обработка существует уже несколько десятилетий и становится все более популярной по мере роста числа производственных компаний. Это тип станка, который используется для создания деталей с числовым программным управлением (или ЧПУ) с быстрой и точной резкой. Большинство станков с ЧПУ управляются компьютерами и работают вместе с программным обеспечением для проектирования САПР, чтобы гарантировать, что они режут именно то, что вы хотите.В этом руководстве содержится основная информация о том, как работает этот процесс, чтобы вы могли начать работу над своим собственным проектом!

Стек программного обеспечения ЧПУ

Существует три основных типа пакетов программного обеспечения, часто связанных с созданием программ ЧПУ: программа редактирования CAM / CAM, постпроцессор или интерпретатор G-кода, среда программирования деталей – они позволяют создавать и редактировать программы ЧПУ, интерпретировать G -код, созданный программным обеспечением CAM, или использовать среду программирования деталей для создания шагов станка с ЧПУ.

Широкий спектр пакетов CAD / CAM используется в сочетании с пост-обработкой, чтобы гарантировать, что вся ваша тяжелая работа над дизайном не пропадет даром после того, как он будет вырезан из выбранного вами материала. Некоторые популярные программы CAM включают Fusion 360 (Autodesk), Mastercam X (Mastercam), Carbide Create (Carbide) и Vectric CutPro (Vectric).

В зависимости от того, какой у вас станок с ЧПУ, эти разные типы могут быть более применимы, чем другие! Например, если вы не хотите покупать дорогой профессиональный станок с ЧПУ, вам может быть лучше купить станок с ЧПУ своими руками.

G-код, созданный программным обеспечением CAM, затем используется для создания фактического набора инструкций для материала, который вырезается из вашей заготовки из алюминия или других металлов. Он учитывает все, что может составлять заготовку – размер, высоту и глубину реза, определенные углы на углах и т. Д. Эта информация сохраняется в файле, который может быть прочитан практически любой коммерческой программой постобработки, чтобы посмотрим, что произойдет, когда он встретит свою судьбу в голове резака!

Программы

CAM также были разработаны для тех, кто хочет использовать свои собственные пакеты CAD / CAM, но все же нуждается в чем-то большем, чем обычная среда программирования деталей.

Программное обеспечение CAM

Программное обеспечение

CAM – это программа, которую вы используете для создания шагов для вашего станка, которые будут вырезать сырье. Он учитывает все, что может составлять заготовку – размер, высоту и глубину реза, определенные углы на углах и т. Д. Эта информация сохраняется в файле, который может быть прочитан практически любой коммерческой программой постобработки, чтобы посмотрим, что произойдет, когда он встретит свою судьбу в голове резака!

Программы

CAM также были разработаны для тех, кто хочет использовать свои собственные пакеты CAD / CAM, но все же нуждается в чем-то большем, чем обычная среда программирования деталей.

В этом руководстве мы рассмотрим некоторые основные концепции, а также то, как работают эти программы, чтобы любой, у кого практически не было опыта, мог стать более уверенным в их использовании.

Мы также расскажем о различных типах доступных станков и о том, что следует учитывать при покупке или создании собственного, а также дадим несколько советов о том, как вы могли бы изучать программирование с ЧПУ, если это то, что вас интересует!

Есть много других способов начать работу с этими программами, поэтому стоит провести небольшое исследование перед тем, как выбрать одну – не только для себя, но и потому, что у каждой компании есть свои сильные и слабые стороны, которые могут подойти вам лучше, чем другие.

Например, если точность действительно важна, тогда лучше всего подойдет машина с линейными рельсами, тогда как тем, кому важнее всего остального, нужна скорость, лучше всего обратить внимание на системы с прямым приводом, такие как бесщеточные двигатели, встроенные прямо в портал.

Как видите, при выборе идеального станка с ЧПУ для ваших нужд необходимо учитывать множество факторов.

Независимо от того, хотите ли вы собрать его самостоятельно или купить готовую модель, в которой уже есть все, мы испробовали и протестировали все виды, поэтому обязательно воспользуйтесь нашим советом!

Изготовление или покупка станка с ЧПУ; Что вы должны сделать?

Когда вы собираетесь купить станок с ЧПУ, важно учитывать цель его использования.

Если скорость – ваш приоритет номер один, то лучше всего подойдет модель из акрила или МДФ, в которой используются линейные направляющие, тогда как тем, кому важнее всего остального, нужны точность и качество, следует обратить внимание на системы с прямым приводом, такие как бесщеточные двигатели, встроенные прямо в портал.

Какой станок с ЧПУ мне нужен?

Тип машины будет зависеть от множества факторов, включая то, что вы от нее хотите; Может ли это быть просто хобби или вы серьезно относитесь к обработке с ЧПУ.

Любителю станка с ЧПУ, как правило, лучше всего подходит самодельный станок с рабочей поверхностью из акрила или МДФ.

Другой конец спектра – это те, кто заинтересован в серьезности и создании собственных станков с ЧПУ с нуля, для этих людей стоит инвестировать в систему прямого привода, такую ​​как бесщеточные двигатели, встроенные прямо в портал.

Если вы не знаете, какую машину вам нужно, рекомендуем ознакомиться с нашим руководством для покупателя ниже!

На что следует обратить внимание при покупке моего первого станка с ЧПУ?

Перед покупкой вашего первого станка с ЧПУ необходимо принять во внимание следующие моменты: необходимый размер и масштаб; будет ли это вашей единственной машиной для производства или нет; хотите ли вы использовать фрезерный станок с ЧПУ, фрезерно-дрель, лазерный резак и т. д.

На что следует обратить внимание при покупке моего первого станка с ЧПУ?

Перед покупкой вашего первого станка с ЧПУ необходимо принять во внимание следующие моменты: необходимый размер и масштаб; будет ли это вашей единственной машиной для производства или нет; хотите ли вы использовать фрезерный станок с ЧПУ, фрезерно-дрель, лазерный резак и т. д.

Лучше всего потратить время на изучение того, что есть на рынке машин, посмотреть на все преимущества, которые они предлагают, а затем решить, какая из них соответствует вашим требованиям! Также может помочь, если вы спросите совета у кого-то, кто имеет опыт работы с такими продуктами.С некоторыми советами от тех, кто уже знаком с подобной техникой, это может просто уберечь вас от дорогостоящей ошибки.

Какой мне купить? Новый станок с ЧПУ или старый?

При принятии решения следует учитывать несколько факторов.

Во-первых, есть ли у вас на это деньги в бюджете. Если нет, то стоит подумать о старом, но если вы можете позволить себе новое оборудование и хотите что-то, что прослужит дольше без особых сбоев (все машины рано или поздно выходят из строя!), Тогда покупайте новое или почти новое. -новая машина.

Это также зависит от того, какой тип обработки с ЧПУ вы выполняете – есть определенные типы, где старые модели могут идеально подойти, в то время как другим требуется более новое оборудование, поэтому тщательно подумайте, для какого применения каждый станок лучше всего подходит, прежде чем останавливаться на чем-либо!

Последние слова

Как и все в жизни, важно иметь хорошую основу и понимание того, что вы делаете, прежде чем двигаться вперед. Это означает, что вы должны потратить время на изучение концепций, лежащих в основе этой технологии, чтобы вы могли эффективно использовать свою машину.Как только вы изучите некоторые из этих основ, отправляйтесь туда и сделайте выгодную сделку!

Статьи по теме

Связанные

Easy Learning Guide [+ Учебники по обработке]

Основы ЧПУ: общая картина и концепции

Лично я всегда начинаю с общей картины и основных концепций. Они являются основой для более глубокого понимания и дают вам важнейший обзор того, как большие части соединяются в головоломке.Изучив основы ЧПУ, вы можете углубляться в детали и изучать ЧПУ небольшими порциями.

Этот вид «большого изображения» может показаться вполне нормальным, если вы планируете зарабатывать на жизнь производством с ЧПУ. Но многие любители хотят сразу же купить или построить станок с ЧПУ.

Дело в том, что сначала изучите основы ЧПУ, прежде чем пытаться приобрести станок. Понимание этих основ ЧПУ поможет вам понять технические характеристики и документацию вашего потенциального нового станка.Они помогут вам понять, о чем говорят люди на форумах (отличные обучающие ресурсы!). Это потенциально может сэкономить вам деньги и сэкономить нервы.

Вот общая картина, которая поможет вам освоить основы ЧПУ fast .

Big Picture: пошаговое руководство по изготовлению деталей с ЧПУ

Есть 9 шагов, чтобы сделать деталь ЧПУ, описанную ниже. Щелкните заголовок любого, чтобы развернуть и просмотреть сведения о каждом шаге.

1

Результат: создание идеальной CAD-модели детали

Спроектируйте деталь в программном обеспечении САПР на основе эскизов, фотографий, спецификаций и любых других идей, которые у нас есть для детали.Деталь помечена как «Идеализированная», потому что мы еще не сделали серьезной домашней работы, чтобы оценить, насколько легко будет ее изготовить. Опытные конструкторы смогут избежать многих производственных проблем на этом этапе, в то время как новички обнаружат, что им нужно немного изменить, чтобы упростить изготовление детали.

2

Результат: готовая модель САПР + схема наладки, которая представляет собой план производства детали

80% затрат на изготовление продукта определяется на этапе проектирования…

На этом этапе мы оценим, насколько легко изготовить нашу деталь, изменим конструкцию по своему желанию, чтобы упростить производство, и составим план производства детали, который мы зафиксируем в нашей схеме установочного листа. .

3

Результат: программа детали G-кода + готовый лист настройки

Использование MeshCAM для создания программы детали G-кода…

Вооружившись моделью CAD и нашим планом наладки, мы готовы погрузиться в CAM, диалоговое программирование, ручное кодирование или любой другой метод, который мы хотим использовать для создания программы части G-кода.

4

Результат: станок с ЧПУ настроен для запуска детали

Setup – это то место, где мы получаем все станки с ЧПУ, готовые к запуску детали.Нам нужно убедиться, что в устройстве смены инструмента есть все необходимые инструменты, загружена правильная программа gcode и в целом машина готова к работе.

5

Результат: программа проверена, часть готова к запуску

Проверка программы – это последний шаг перед фактическим сокращением. Целью проверки является проверка правильности программы и правильной настройки станка с ЧПУ, чтобы не было проблем при первом запуске g-кода.Проверка может быть выполнена либо с помощью воздушной резки (простая, но очень трудоемкая), либо с помощью симулятора ЧПУ (также называемого симулятором G-кода).

Щелкните заголовок раздела, чтобы развернуть его и увидеть, что лучше.

6

Результат поставки: детали с ЧПУ

После всей подготовки мы, наконец, готовы производить стружку и обрабатывать деталь с ЧПУ.

7

Результат поставки: проверенные детали, готовые к отделке

После завершения обработки с ЧПУ пришло время для контроля качества.Мы проверим детали, чтобы убедиться, что они соответствуют требуемым спецификациям, допускам и качеству поверхности.

8

Результат: Часть готова!

Наш последний шаг – это отделка деталей. Это необязательно, так как нашим частям это может не потребоваться. Но существует множество возможных форм отделки: от окраски до анодирования, дробеструйной обработки и многого другого.

Полное руководство по обработке с ЧПУ

Введение

Станки с ЧПУ являются золотым стандартом в прецизионном производстве благодаря их скорости, точности и способности выдерживать жесткие допуски.Развитие обработки с ЧПУ способствовало появлению невероятных инноваций, поскольку оно позволяет проектировать и изготавливать детали с невероятно сложной геометрией. Неудивительно, что этот процесс необходим для производства многих продуктов, которыми мы пользуемся каждый день. Эта статья призвана научить вас всему, что вам нужно знать об обработке с ЧПУ: процессах, истории и будущем этой чудесной производственной технологии.

Обработка с ЧПУ позволила производству достичь того уровня, на котором оно находится сегодня.
Что такое обработка с ЧПУ?

CNC – это компьютерное числовое программное управление. Итак, обработка с ЧПУ – это любой процесс обработки, управляемый компьютером. Компьютеризированная автоматизация позволяет изготавливать детали быстрее, точнее и точнее с более сложной геометрией, чем детали, изготовленные с помощью ручной обработки. ЧПУ также сокращает объем ручной обработки, которая в противном случае выполнялась бы людьми. Хотя они не обрабатывают каждую деталь самостоятельно, люди необходимы для программирования и эксплуатации станков, обеспечивая бесперебойную работу каждой операции.

Как работает обработка с ЧПУ?

Программы, используемые в наши дни для обработки с ЧПУ, написаны с помощью G-кода и обычно автоматически создаются программным обеспечением CAM. CAM, или программное обеспечение для автоматизированного производства, генерирует G-код для 3D-модели с заданными инструментами и материалом заготовки. Этот G-код управляет движением инструмента, заготовки и смены инструмента. В нем даже есть команды для включения или выключения охлаждающей жидкости и других вспомогательных компонентов.

Обработка с ЧПУ может использоваться для самых разных материалов, наиболее распространенными из которых являются алюминий, сталь, латунь, АБС-пластик, делрин и нейлон.Но на самом деле почти любой твердый материал можно обработать на станке с ЧПУ. Позже мы обсудим материалы более подробно.

История обработки с ЧПУ

На заре механической обработки и производства все делалось вручную. Процесс был относительно медленным и неэффективным, но люди (и особенно инженеры) стремятся совершенствоваться и прогрессировать. А поскольку автоматизация процесса повышает его эффективность, продуктивность и безопасность, мы пришли туда, где находимся сегодня.

Один из первых методов автоматизации процесса обработки был вдохновлен кулачками, которые играли в музыкальные шкатулки.Эта механическая форма автоматизации была принята в 1870-х годах и использовала механические связи с кулачками для преобразования вращательного движения в линейное движение. Кулачки обычно представляют собой вращающиеся колеса с некоторой геометрией – либо ключ, который заедает, либо эксцентричный радиус, – который ударяет по рычагу во время его вращения. Это вызывает действия в инструменте или станке для изготовления детали.

Еще одним методом автоматизации было отслеживание трассировки, при котором для отслеживания шаблона с помощью гидравлики использовался стилус. Это может скопировать шаблоны в несколько футов в поперечнике.«Запись и воспроизведение», технология, впервые использованная General Motors в 1950-х годах, позволяет регистрировать и воспроизводить движения человека, обрабатывающего деталь.

Отсутствие точности и точности было основной проблемой этих ранних автоматизированных процессов. Методы управления не были достаточно сильными, чтобы обеспечить линейное движение, необходимое для прорезания металла. По мере развития сервомеханизмов они стали решением этой проблемы, поскольку могут выполнять мощные контролируемые движения. Два сервопривода могут быть присоединены для создания синхронизатора – системы, которая точно согласовывает движение одного сервопривода с другим.Машинисты могли измерить выходной сигнал этих синхронизаторов с высокой степенью точности и сообщить о дальнейшем движении синхронизаторов, чтобы создать систему управления с обратной связью.

Когда эти превосходные средства управления обработкой были внедрены, перфолента использовалась для программирования станков, начиная с 1940-х и 1950-х годов. Станок мог считывать координаты на перфоленте и перемещаться в это место, что приводило к механической обработке с «врезанием и позиционированием». При подключении входов машины к считывателю перфокарт количество точек значительно увеличилось.Раньше пределом было количество баллов, которые человек мог набрать и запрограммировать вручную. Больше координат означало более плавный и точный путь обработки!

В 1950-х годах для этого вида обработки с ЧПУ (числовым программным управлением) требовалось пять шкафов размером с холодильник, в которых размещались контроллеры. Поскольку компьютеры стали меньше и дешевле, обработка с ЧПУ стала более распространенной. Эти меньшие компьютеры также были более мощными и позволяли обрабатывать больше данных, что привело к постепенному отказу от черчения на бумаге в середине 1950-х годов.С этого момента CAD (автоматизированное проектирование) и CAM (автоматизированное производство) продолжали становиться более доступными и популярными. Сегодня они являются отраслевым стандартом, и идея создания двухмерного инженерного чертежа на бумаге или изготовления детали без обработки с ЧПУ абсурдна!

Типы станков с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ Фрезерный станок с ЧПУ может производить высокоточные и сложные детали

Фрезерование с ЧПУ включает станину станка, где заготовка надежно удерживается на месте.Также есть режущий инструмент, который быстро вращается. Движение этого инструмента и станины станка зависит от количества осей движения вашего станка, но для обычного 3-осевого станка станина перемещается вперед-назад и слева направо, в то время как инструмент перемещается вверх и вниз.

Токарная обработка с ЧПУ Токарная обработка идеально подходит для обработки круглых или цилиндрических деталей, требующих высокой точности.

Токарная обработка с ЧПУ используется в основном для осесимметричных деталей. Заготовка быстро вращается, в то время как режущий инструмент перемещается из стороны в сторону и спереди назад в станке.Обработка деталей на токарном станке, а не на фрезерном, может быть быстрее и иметь меньшую стоимость за единицу.

Электроэрозионный электроэрозионный станок с ЧПУ

Существует несколько типов электроэрозионной обработки, включая электроэрозионный электроэрозионный станок, электроэрозионный электроэрозионный станок с грузилом и электроэрозионный станок для сверления отверстий. Для всех этих процессов требуется заготовка из проводящего материала. Инструмент служит одним электродом, а заготовка – вторым электродом. Оба они погружены в диэлектрическую жидкость, и увеличение напряжения между ними создает электрическую дугу в жидкости.Это удаляет материал с электродов, что приводит к желаемой окончательной геометрии.

Зубофрезерный станок с ЧПУ Зубчатые колеса можно изготавливать с использованием различных методов ЧПУ, включая зубофрезерование, электроэрозионную обработку или фрезерование.

Существует множество методов создания зубчатых колес. Функциональные шестерни могут быть изготовлены из самых разных материалов. Точно так же зубофрезерование можно применять к широкому спектру материалов, а не только к металлам. Зубофрезерный станок использует зубофрезерный станок, который представляет собой особый тип фрезерного станка, оснащенного режущим инструментом, называемым червячной фрезой.Эта плита постепенно врезается в заготовку шестерни, образуя шпонки или шлицы шестерни.

Станки с ЧПУ и их оси
2-х и 3-х осевые станки

3-х осевые станки с ЧПУ являются наиболее распространенными станками с ЧПУ. Три оси относятся к линейному перемещению по осям X, Y и Z. При фрезеровании инструмент вращается, чтобы выполнить резку. Токарные станки с ЧПУ часто имеют только две основные оси движения, при этом стационарный инструмент движется линейно по осям X и Y, в то время как заготовка вращается.

Трехкоординатные фрезы обычно легче программировать и работать, чем многоосевые станки. Однако некоторые операции могут быть заблокированы геометрией детали или установкой заготовки. Это затрудняет обработку поднутрений и внутренней сложной геометрии. Можно вручную переориентировать заготовку, но это увеличивает время обработки с ЧПУ и может снизить точность процесса.

Даже 3-осевые станки с ЧПУ могут изготавливать детали с органической или сложной геометрией.
Многоосевые станки

Многоосевые станки с ЧПУ – это все, что имеет более трех осей.Когда вы начинаете добавлять оси, вы начинаете с вращения головки инструмента и станины станка без вмешательства человека. Это экономит время за счет устранения ручных действий. Самый простой способ сделать это – индексированная обработка с ЧПУ, когда вращение происходит только между операциями. Обычно это называется индексированной обработкой с ЧПУ с 3 + 2 осями.

Чтобы перейти на новый уровень, 5-осевые станки непрерывного действия могут перемещаться по 3 линейным осям и одновременно с этим вращаются обрабатываемая станина и головка инструмента.Это позволяет машине обрабатывать даже более сложные геометрические формы. Это действительно связано с повышенными затратами на специализированное оборудование и более опытных программистов и операторов.

Токарно-фрезерная обработка

Существует три различных метода токарно-фрезерной обработки детали. В целом процесс звучит так: деталь обрабатывается с использованием некоторых фрезерных и токарных операций.

Первый способ токарно-фрезерной обработки детали – сначала обработать деталь на другом, а затем закончить обработку на фрезерном станке с ЧПУ.Это требует больше работы, чтобы перемещать деталь от машины к машине и настраивать ее несколько раз, но для этого не требуется специализированное оборудование.

Следующий способ фрезерования детали – использование токарного станка с приводным инструментом. Обычно токарные инструменты являются стационарными, но на токарном станке с приводом инструменты являются (как вы уже догадались) живыми или приводными. Проще говоря, инструмент движется. В токарном станке с приводным током специальные держатели инструмента позволяют устанавливать эти приводные инструменты в револьверную головку. Затем, когда приходит время для работы с приводным инструментом, этот инструмент поворачивается в нужное положение и начинает вращаться.Затем его можно использовать для выполнения желаемой операции, будь то фрезерование плоскости или обработка паза.

Наконец, токарно-фрезерный станок объединяет фрезу и токарный станок в одном станке с ЧПУ. Отличие этого варианта от токарного станка с приводным инструментом состоит в том, что имеется верхняя и нижняя револьверная головка. У одного есть токарные инструменты, а у другого – фрезерные. Это может быть преимуществом, поскольку обе револьверные головки могут работать одновременно. Однако эти машины не так распространены, и их может быть труднее найти, поэтому не рассчитывайте на это при разработке своих деталей.

Преимущество комбинирования фрезерования и токарной обработки заключается в использовании преимущества скорости и стоимости токарной обработки на токарном станке, а также геометрической гибкости фрезерования. Имейте в виду, что вы можете потерять часть эффективности токарной обработки, если используете два разных станка, как в первом примере.

За 5 осями

Почему нужно останавливаться на 5 осях? Существуют машины с семью, девятью или даже двенадцатью осями! 12-осевой станок имеет две головки (часто одну вертикальную и одну горизонтальную), которые позволяют линейное движение по осям X, Y и Z, а также вращение вокруг каждой из этих осей.Это идеальный станок с ЧПУ, который может удвоить точность и вдвое сократить время изготовления!

Преимущества обработки с ЧПУ
Быстрое прототипирование

Обработка с ЧПУ хорошо подходит для создания небольших объемов деталей. Время запуска быстрое. Получив модель CAD, вы можете сгенерировать программу CAM для станка с ЧПУ и приступить к работе! (Конечно, вам также может потребоваться разработать исправление, настроить инструменты и выполнить несколько других задач, прежде чем вы начнете.)

Как правило, вы можете получить несколько деталей с ЧПУ в короткие сроки, поэтому обработка с ЧПУ так часто используется при быстром прототипировании. Затраты на ввод в эксплуатацию относительно низкие, поскольку инструменты и машины, скорее всего, уже используются в механическом цехе. Таким образом, вы можете сразу приступить к обработке деталей, а не тратить время на изготовление штампа или пресс-формы.

Детали прототипов, обработанные на станках с ЧПУ, также отличаются высоким качеством. Станки с ЧПУ могут выдерживать жесткие допуски и производить качественную отделку, а это означает, что вы можете использовать детали для функциональных испытаний или для подтверждения эстетической концепции.

Во время прототипирования проекты часто все еще находятся в постоянном движении, но программы ЧПУ легко изменять по мере развития проектов. Кроме того, использование станка с ЧПУ означает отсутствие инструментов для создания или изменения. Кроме того, вы можете обрабатывать множество различных типов материалов и создавать различные геометрические формы, чтобы сравнивать их свойства и производительность.

Производство

Обработка с ЧПУ также используется для производства готовых, конечных деталей из различных материалов. Он используется в производстве из-за его скорости и качества.Мало того, детали могут изготавливаться в соответствии со спросом, поэтому риск перепроизводства и выхода деталей из строя из-за наличия запасов невелик.

Способность станка с ЧПУ выдерживать жесткие допуски и производить детали высокого качества особенно важна для сборок. Сборки требуют точной обработки каждой детали, а прецизионная обработка с ЧПУ может выдерживать допуски до 0,0002 дюйма.

Материалы для обработки с ЧПУ
Пластмассы

ABS

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) – это недорогой конструкционный пластик, широко используемый для изготовления прототипов перед литьем под давлением.Обработанный на станках с ЧПУ АБС-пластик – отличный вариант для изготовления деталей, подобных производственным, где важны детали и механические свойства. Цвета, доступные для ABS, – черный и нейтральный.

АБС-пластик имеет несколько матовое покрытие (как кирпичи лего) и может быть окрашен. ABS также может быть покрыт порошковой краской, что придает ему большую прочность, а также увеличивает стойкость к ультрафиолетовому излучению. Некоторые грани могут выглядеть более блестящими в зависимости от их геометрии и способа обработки. При окраске деталей из АБС отделка будет зависеть от выбора краски.

Поликарбонат

Поликарбонат (известный также под аббревиатурой PC) – один из наиболее распространенных пластиков, используемых в производстве. Известными примерами материала являются ноутбуки MacBook первого поколения, защитные очки и оптические диски.

Поликарбонат термостойкий, ударопрочный, негорючий и один из наиболее перерабатываемых пластиков в мире.

Поликарбонат в естественном состоянии имеет прозрачный молочно-синий цвет, но также доступен в черном цвете.Оба цвета имеют глянцевую поверхность и относительно подвержены царапинам. Покрытия, предотвращающие появление царапин, и паровая полировка доступны в качестве индивидуальной окончательной обработки.

Нейлон

Нейлон 6/6 – это наиболее часто используемый пластик из семейства нейлоновых. Он имеет относительно высокую химическую и термостойкость, достаточно жесткий, чтобы сохранять свою форму, и достаточно прочный, чтобы не деформироваться под нагрузкой.

Два наиболее заметных случая использования нейлона – это медицинские устройства и изоляция электроники, где он часто используется для винтов и прокладок на монтажных платах, монтируемых на панели.

Стеклонаполненный нейлон обладает многими полезными свойствами, такими как высокая жесткость, прочность, твердость, ударная вязкость и стабильность размеров. Этот материал может использоваться в узлах, требующих механического демпфирования или электрической изоляции. Общие области применения включают электрические корпуса, стиральные машины, медицинские устройства и детали аэрокосмической промышленности.

Нейлон выпускается в нейтральном, слегка полупрозрачном, молочно-белом цвете, и черном цвете.

ПОМ (Делрин)

Делрин (родовое название: ацеталь, также известный как ПОМ – полиоксиметилен) представляет собой материал с низким коэффициентом трения и высокой жесткостью.Он используется в самых разных приложениях, от автомобильных запчастей до музыкальных инструментов. Обладая относительно высокой прочностью и минимальным удлинением под нагрузкой, Delrin может похвастаться превосходной точностью размеров.

Fictiv также предлагает делрин AF (с наполнителем из 13% ПТФЭ) и делрин со стекловолокном.

По сравнению со стандартным Delrin, Delrin AF имеет повышенный коэффициент трения для применений, требующих смазки. Обладая превосходной износостойкостью, ударной вязкостью, прочностью и стабильностью размеров, этот материал часто используется в несущих конструкциях, таких как втулки, подшипники, кулачки, упорные шайбы, прокладки и седла клапанов.

Стеклонаполненный делрин обеспечивает превосходную жесткость и стабильность размеров с высоким сопротивлением ползучести или медленной деформации при постоянных нагрузках. Стекловолокно повышает ударопрочность и усталостную выносливость. Этот материал обычно используется в автомобильной промышленности, строительстве, производстве креплений и зубчатых передач.

Из-за состава делрина и температур при обработке он очень чувствителен к короблению на больших плоских деталях или там, где есть тонкие стенки.Fictiv рекомендует по возможности избегать тонких стенок, чтобы избежать деформации.

Делрин-150 и стеклонаполненный делрин являются естественно непрозрачными и белыми из-за кристаллической структуры делрина и имеют матовую поверхность. Делрин AF коричневого цвета.

PEEK

PEEK (полиэфирэфиркетон) является отличным легким заменителем большинства мягких металлов в условиях высоких нагрузок / высоких температур. Кроме того, PEEK устойчив к влаге, износу и химическим веществам. PEEK – эффективный выбор материала для деталей с жесткими допусками, поскольку на него не так сильно влияют колебания температуры.

PEEK со стекловолокном – это высококачественный пластик с превосходной жесткостью, прочностью и ударной вязкостью. Добавление стекловолокна увеличивает его способность сохранять стабильность размеров даже в суровых термических и химических средах. Этот материал часто используется в самолетах, автомобилестроении, медицине, химии, полупроводниках и микроволновых устройствах.

PEEK имеет непрозрачный бежевый цвет и может обрабатывать различные поверхности.

PPS

Полифениленсульфид (PPS) – это высокоэффективный инженерный пластик с превосходной термостойкостью, стабильностью размеров и электроизоляционными свойствами.Обладая исключительной механической прочностью, химической стойкостью и огнестойкостью, PPS обычно используется в высокотемпературных приложениях, таких как автомобильные детали, бытовая техника, электроника, медицинские устройства и промышленные применения.

PPS при обработке имеет непрозрачный беловатый оттенок. Он имеет гладкий, матовый вид после обработки, а его поверхность может быть более гладкой или грубой в зависимости от необходимости.

Акрил

Акрил также известен как ПММА, сокращение от его полного химического названия, полиметилметакрилат, а также под торговыми названиями Plexiglas и Lucite.Это устойчивый к царапинам пластик, который часто используется для изготовления резервуаров, панелей и оптики. Он может быть хрупким на тонкостенных участках, поэтому не рекомендуется для деликатных или сложных геометрических форм.

Акрил бывает прозрачным или непрозрачным (черный, белый и различные цвета) в незавершенном состоянии. Прозрачный акрил при механической обработке приобретает матовый полупрозрачный вид, хотя его можно отполировать до оптически прозрачного состояния с помощью различных методов отделки.

Garolite G-10

Garolite G-10, также известный как промышленный ламинат на основе фенольных и эпоксидных смол, представляет собой композитный материал с низким коэффициентом теплового расширения.Кроме того, он не впитывает воду и является отличным изолятором, что делает его подходящим для применения в электронике.

Garolite G-10 выпускается в различных, в основном, непрозрачных цветах. Он гладкий и имеет матовую поверхность при механической обработке.

HDPE

Полиэтилен высокой плотности (HDPE) – это скользкий пластик, из которого часто изготавливают заглушки и уплотнения. HDPE влагостойкий и химически стойкий, а также отличный электроизолятор.

HDPE – это естественно непрозрачный белый цвет из-за его кристаллической структуры, но также доступен окрашенный в черный цвет в более ограниченных размерах.Он имеет восковое покрытие, используемое для приложений с низким коэффициентом трения.


Полипропилен

Полипропилен (ПП) устойчив к большинству растворителей и химикатов, поэтому является широко используемым материалом для лабораторного оборудования и контейнеров в различных областях. ПП также обладает хорошей усталостной прочностью и хорошо подходит для деталей, которые подвергаются повторяющимся движениям и нагрузкам.

Полипропилен по умолчанию является полупрозрачным белым цветом, но также бывает непрозрачного белого цвета.

PTFE

Обычно известный как Teflon (торговая марка), PTFE (политетрафторэтилен ) обладает высокой термостойкостью, химической стойкостью и стойкостью к растворителям, а также является отличным изолятором.Кроме того, это скользкий пластик, поэтому он является хорошим материалом для применений с низким коэффициентом трения, таких как подшипники. ПТФЭ бывает непрозрачного белого или черного цвета.

UHMW

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (или UHMW) – это твердый пластик со скользкой поверхностью, устойчивый к истиранию и износу. Кроме того, он обладает высокой ударной вязкостью и является оптимальным материалом для футеровки желобов / бункеров и ограждений машин.

UHMW непрозрачный, имеет черный или белый цвет.

Ultem

ULTEM (торговая марка PEI, полиэфиримида) 1000 – это полупрозрачный пластик янтарного цвета с превосходной прочностью, прочностью, жесткостью и термостойкостью.ULTEM 1000 превосходит нейлон и делрин в некоторых областях применения, поскольку он имеет самые высокие диэлектрические свойства. Общие области применения включают промышленное оборудование, медицинские приборы и электронику.

При механической обработке ULTEM становится гладким и слегка матовым.

Металлы

Алюминий

Алюминий – один из наиболее часто используемых металлов в мире благодаря отличному соотношению прочности и веса, низкой стоимости и возможности вторичной переработки. Необработанный алюминий обычно имеет матово-серебристый / серый цвет, который варьируется в зависимости от текстуры поверхности.Алюминий можно подвергать пескоструйной очистке, шлифовке и ручной полировке для достижения множества вариантов отделки.

Многие потребительские товары, изготовленные из алюминия – как и все ноутбуки Apple последнего десятилетия – анодированы, так как он предоставляет множество вариантов цвета и обеспечивает однородную шелковистую отделку всей детали. Алодин часто используется в качестве альтернативного защитного покрытия для анодирования алюминиевых деталей и может быть прозрачным или золотистым.

Fictiv предлагает несколько алюминиевых сплавов:

Наш стандартный сплав на платформе – 6061, универсальный и простой в обработке металл.Он устойчив к коррозии, немагнитен и поддается термообработке.

7075 Алюминий – твердая и высокопрочная альтернатива алюминию 6061. Он часто используется для деталей в условиях высоких напряжений, а также устойчив к коррозии, немагнитен и поддается термообработке.

7050 Алюминий может использоваться вместо 7075, когда необходима высокая коррозионная стойкость под напряжением (например, переборки и рамы фюзеляжа). Он поддается термообработке и немагнитен.

2024 Алюминий не такой прочный, как алюминий 7075, но обычно используется, когда требуется высокое отношение прочности к массе.Он поддается термообработке и немагнитен.

5052 Алюминий – это алюминий, который легче всего сваривать, и он исключительно устойчив к коррозии против солевых брызг и соленой воды. Его легко формовать, он поддается термообработке и немагнитен.

6063 Алюминий более устойчив к коррозии и пластичен, чем алюминий 6061. Он не идеален для применения в высокопрочных материалах, но может использоваться для наружных перил и декоративной отделки. 6063 является термообрабатываемым и немагнитным.

Также известный как зажимная пластина или литой инструмент, MIC6 представляет собой литой алюминиевый сплав со снятыми напряжениями, который отлично подходит для применений с жесткими допусками.Чаще всего он используется в точных станках и инструментах. MIC6 немагнитен и не подлежит термообработке.

Сталь

Обработка стали аналогична отделке нержавеющей стали, обычно блестящая на вид и немного темнее, чем у алюминиевых сплавов. Легированные и углеродистые стали можно подвергать пескоструйной очистке или электрополировке для получения различных поверхностей. Fictiv предлагает различные стальные сплавы:

Сталь

1018 – это мягкая, низкоуглеродистая сталь, которая поддается механической обработке, сварке и используется там, где не требуется высокая прочность, например, в приспособлениях и монтажных пластинах.Этот сплав является магнитным и поддается термообработке.

Легированная сталь

4140 обычно тверже и прочнее углеродистой стали. Кроме того, он обеспечивает высокую ударопрочность, усталостную прочность и прочность на скручивание, что делает 4140 отличным выбором для приводных валов, мостов и торсионов. Этот сплав можно упрочнить различными методами, включая холодную обработку, нагрев и закалку. Углеродистая сталь

1045 прочнее стали 1018, но при этом ее легко обрабатывать. Он поддается термообработке и часто используется для изготовления болтов, шпилек и валов.

Легированная сталь

4130 аналогична легированной стали 4140, но легче поддается сварке и имеет немного меньшее содержание углерода. Он лучше всего подходит для зубчатых передач и других конструкций.

Оцинкованная низкоуглеродистая сталь имеет внешнее покрытие из цинка для повышения коррозионной стойкости. Важно отметить, что покрытие присутствует только на необработанных участках.

Легированная сталь

A514 – это высокопрочная низколегированная сталь, которая используется в основном в конструкциях. Он поддается сварке, термообработке и лучше всего подходит для выдерживания больших нагрузок.

Легированная сталь

4340 – это среднеуглеродистая низколегированная сталь, которая очень полезна в средах с экстремальными ударами, нагревом и износом.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии и ржавчине, поэтому подходит для деталей, подвергающихся длительному воздействию элементов. Нержавеющая сталь также довольно ковкая и пластичная. Отделка нержавеющей стали сильно различается в зависимости от шероховатости поверхности, но, как правило, она более блестящая, чем необработанные алюминиевые сплавы, и немного темнее и имеет более серебристый цвет.

Нержавеющую сталь можно найти во многих домашних хозяйствах в виде кастрюль и сковородок.

Нержавеющая сталь также может быть подвергнута струйной очистке, шлифовке, ручной полировке и порошковому покрытию для достижения множества вариантов отделки поверхности.

Серии 300 (303, 304 и т. Д.) Представляют собой аустенитные нержавеющие стали, названные по своей кристаллической структуре, и являются наиболее широко производимыми марками во всем мире. Аустенитные марки нержавеющей стали известны своей высокой коррозионной стойкостью и прочностью в широком диапазоне температур.Они не подвергаются термообработке, кроме как холодной обработкой, и, как правило, немагнитны.

Нержавеющие стали серии 400 имеют мартенситную структуру и встречаются реже, чем аустенитные марки. Мартенситные стали чрезвычайно прочные и жесткие из-за более высокого содержания углерода, но более подвержены коррозии в определенных средах. Их можно подвергать термообработке, чтобы значительно повысить их твердость и магнитные свойства.

Нержавеющая сталь 17-4 PH – это высокопрочный, устойчивый к коррозии материал, который сохраняет свою прочность при температуре до 1100 ° F.PH в его названии означает «дисперсионно-твердый», тип обработки, которому он подвергается для повышения предела текучести. 17-4 является магнитным и поддается термообработке до твердости C50 по Роквеллу.

Nitronic 60 – отличный универсальный материал с превосходной износостойкостью и коррозионной стойкостью. Его предел текучести почти вдвое больше, чем у SS 304 и SS 316, а также превосходная стойкость к окислению. Популярные области применения включают крепежные детали, штоки клапанов, седла, пальцы, втулки, подшипники, валы и кольца.

Инструментальная сталь A2

Инструментальная сталь A2 обладает превосходной износостойкостью и прочностью. Из-за его высокой прочности на сжатие и стабильности размеров этот материал обычно используется для изготовления приспособлений, инструментов, держателей инструментов, калибров и пуансонов.

Подобно другим сортам мягкой стали, инструментальная сталь обычно имеет блестящий вид и немного темнее алюминиевых сплавов. Для устойчивости к коррозии после обработки может применяться черный оксид. Для достижения разнообразной отделки поверхности детали из инструментальной стали также можно подвергать струйной очистке или переворачиванию.

Чугун

Чугун – это надежный износостойкий материал, который обрабатывается быстрее, чем многие сорта стали. Это идеальный материал для поглощения вибрации и обычно используется для изготовления шестерен, оснований, шкивов и втулок.

По сравнению со стальными сплавами чугун имеет более темный оттенок серого. Чтобы получить различную отделку поверхности, чугунные детали можно подвергнуть струйной очистке или механической обработке.

Чугунные сковороды полезны для приготовления красивых буханок хлеба благодаря своим свойствам удержания тепла.


Латунь

360 Латунь также известна как латунь для механической обработки, поскольку в ней содержится самое большое количество свинца среди всех латуни. сплав.Эта превосходная обрабатываемость сопровождается минимальным износом инструмента. Он используется для различных деталей, таких как шестерни, детали замков, трубопроводная арматура и декоративные элементы.

360 Латунь имеет блестящую желтую отделку, которая зависит от шероховатости поверхности. Его можно отполировать вручную, чтобы усилить блеск (как труба или саксофон), или обработать носителем для придания матовой текстуры.

Бронза

932 Подшипниковая бронза – это высокопрочный сплав с хорошей износостойкостью и коррозионной стойкостью благодаря содержанию олова, железа и цинка.Чаще всего используется для подшипников, втулок и упорных шайб. 932 Бронза не подлежит термической обработке.

932 Бронза имеет блестящую красновато-коричневую отделку (немного темнее меди), которая может незначительно отличаться в зависимости от указанной отделки поверхности. Его можно отполировать или подвергнуть струйной очистке, чтобы изменить его косметический вид.

Бронза часто используется для изготовления статуй, но также может использоваться для изготовления электроники, труб, подшипников и шестерен, в зависимости от сплава.

Медь

Медные сплавы 101 и 110 обладают превосходной теплопроводностью и электропроводностью, что делает их естественным выбором для шин, соединителей проводов и других электрических применений.В то время как 101 (также известный как сверхпроводящая медь) предлагает более высокую проводимость благодаря своей чистоте (99,99% меди), 110, как правило, легче обрабатывать и, следовательно, более рентабельно.

Медь имеет блестящую красновато-оранжевую отделку, которая немного варьируется в зависимости от метода обработки поверхности. Медь можно подвергнуть струйной очистке и полировке для получения различных косметических покрытий.

Титан

Титан Grade 5 – самый прочный титановый сплав с хорошей коррозионной стойкостью и способностью свариваться.Титан может быть предпочтительнее других материалов, таких как сталь, из-за его относительно легкого веса и способности выдерживать как высокие, так и отрицательные температуры. Общие области применения включают в себя крепежные детали в аэрокосмической отрасли, лопатки турбин, компоненты двигателей, спортивное оборудование и морское оборудование.

Титан по внешнему виду похож на большинство марок нержавеющей стали. Титан можно подвергнуть пескоструйной очистке или механической обработке в барабане для достижения множества отделок поверхности, а легкое защитное покрытие может быть нанесено с помощью пассивации.

Варианты отделки

Алодин

Хроматное конверсионное покрытие, более известное как химическая пленка или его торговая марка «Алодин», представляет собой химическое покрытие, которое пассивирует и защищает алюминий от коррозии. Он также используется в качестве базового слоя перед грунтованием и покраской деталей. Стандарт, который чаще всего используется в инженерных приложениях, – это MIL-DTL-5541F, который конкретно относится к покрытию алюминиевых сплавов.

Этот защитный слой намного тоньше, чем слой анодирования, и хотя оба покрытия создаются путем погружения деталей в ванну, Alodine представляет собой простое химическое покрытие, и в процессе его нанесения не используется электрический ток.

Алодин более подвержен царапинам, износу и косметическим повреждениям, чем анодирование. Самый распространенный цвет покрытия – переливающийся зеленовато-золотой, поэтому его можно использовать в косметических целях. Однако его уникальный цвет обусловлен токсичным шестивалентным хромом. Таким образом, для соответствия требованиям RoHS доступны также прозрачные версии покрытия.

Анодирование

Анодирование – это процесс электролитической пассивации, при котором образуется естественный оксидный слой на алюминиевых деталях для защиты от износа и коррозии, а также для косметических эффектов.Это конверсионное покрытие, похожее на алодин, поэтому поверхность алюминия отступает в размерах до того, как образуется защитный оксидный слой. После завершения процесса оксидный слой становится неотъемлемой частью алюминиевой подложки ниже, что означает, что он не будет отслаиваться или отслаиваться.

Название анодирование происходит от того факта, что обрабатываемая деталь образует анод (положительный электрод) в электрической цепи. Во время этого процесса анодируемая деталь подвешивается на токопроводящей стойке и погружается в раствор электролита, в который вводится постоянный электрический ток.В то время как кислотность раствора растворяет оксидный слой детали, электрический ток высвобождает кислород на ее поверхности, который создает защитный слой оксида алюминия. Уравновешивая скорость растворения со скоростью нарастания, оксидный слой формируется с нанопорами, что позволяет продолжать рост покрытия сверх того, что возможно естественным образом.

Существует несколько основных типов анодирования. Тип II, или анодирование серной кислотой, оставляет пленку толщиной от 0,001 дюйма до 0,001 дюйма. Это наиболее часто используемый тип.Тип III, твердое анодирование, намного толще и плотнее и обеспечивает лучшую износостойкость. Анодирование типа III с PTFE улучшено с помощью PTFE. Это добавляет качество сухой смазки к износостойкости стандартного твердого анодирования типа III. Все эти параметры имеют разные свойства, толщину и параметры цвета, поэтому вы хотите выбрать подходящий для своего приложения.

Антипригарные сковороды часто имеют тефлоновое (ПТФЭ) покрытие.

Эти нанопоры представляют собой идеальные пути для коррозии, поэтому заключительные этапы процесса анодирования герметизируют нанопоры.Однако непосредственно перед герметизацией их можно заполнить другими ингибиторами коррозии или цветными красителями в косметических целях. После герметизации покрытие будет иметь толщину 0,0002–0,0012 дюймов в соответствии с общими техническими требованиями MIL-A-8625 Type II.

Черный оксид

Черный оксид – это конверсионное покрытие (аналогичное Alodine), которое используется для обработки стали и нержавеющей стали. Он используется в основном в косметических целях и для умеренной коррозионной стойкости, а черный оксид, пропитанный маслом, обеспечивает максимальную защиту.Черный оксид образуется в процессе, аналогичном анодированию, когда детали погружаются в горячие ванны с химическими веществами, чтобы преобразовать поверхность материала в магнетит, что создает черный цвет. Черный оксид не оказывает значительного влияния на размер, поэтому нет необходимости в маскировке деталей. Этот процесс медленнее, чем анодирование, потому что он трудоемкий, а ванны дольше нагреваются до нужной температуры.

Никелирование без применения электролита

Никелирование без применения электролита (ENP или NiP) – это реакция, при которой никель-фосфорный сплав наносится на поверхность металла.Он использует чисто химическую реакцию для нанесения покрытия и не использует электричество. Хотя этот процесс занимает гораздо больше времени, чем гальваника, он обеспечивает более равномерную толщину даже на самых сложных поверхностях, поскольку не зависит от переменных электрических полей. Он также обеспечивает превосходную износостойкость и коррозионную стойкость. Стандартная спецификация для ENP в Северной Америке – MIL-C-26074E, с различными классами толщины от 0,0003-0,002 ”.

Электрополировка

Электрополировка – это электрохимический процесс, используемый для улучшения качества поверхности детали путем удаления материала для выравнивания микроскопических пиков и впадин.Этот процесс позволяет полировать, пассивировать и удалять заусенцы. Это обратный процесс нанесения покрытия, поскольку деталь в реакции выступает в роли анода. Когда ток проходит через деталь (анод), поверхность окисляется и растворяется в растворе до катода.

Электрополировка полезна для полировки неровных деталей с труднодоступными поверхностями. Кроме того, удаляется лишь небольшое количество материала, поэтому этот процесс не сильно влияет на допуски.

Fictiv предлагает электрополировку только деталей из нержавеющей стали.

Пескоструйная очистка

Пескоструйная очистка использует струю абразивной среды под давлением для нанесения матовой однородной отделки на детали. Чаще всего используются стеклянные шарики или песок разных размеров, хотя для других уровней абразивного износа также используются пластиковые шарики.

Этот процесс также позволяет скрыть следы станка и удалить мелкие дефекты деталей перед анодированием или другими процессами нанесения покрытия.

Никелирование

Никелирование – это процесс гальваники металлических деталей.Такое покрытие обеспечивает коррозионную стойкость и износостойкость, а также декоративную отделку. После очистки деталей от мусора они погружаются в раствор электролита. Затем никелевый анод растворяется в растворе и наносится на деталь, которая в реакции действует как катод.

Пассивация

Пассивация – это химическая реакция, повышающая устойчивость металлов к коррозии и другим факторам окружающей среды. Пассивация создает микропокрытие, окисляя поверхность материала, а затем превращая окисление в метафосфат.Затем эта поверхность герметизируется в детали с помощью соединения марганца или цинка. Пассивацию можно использовать для стали и нержавеющей стали.

Порошковое покрытие

Порошковое покрытие – это процесс, при котором сухая порошковая краска (термопласт или термореактивный полимер) наносится на металлическую поверхность с использованием электростатического заряда. В отличие от традиционной жидкой краски, порошковое покрытие не требует растворителя, чтобы связующее и наполнитель краски находились в жидкой суспензии. Это позволяет наносить более толстые покрытия без растекания или провисания, и в результате покрытия становятся более устойчивыми к царапинам и коррозии.

У этого велосипеда стальная рама с порошковым покрытием для придания устойчивости к коррозии и яркости.

Процесс порошкового покрытия начинается с электрического заземления покрываемой детали, что дает ей отрицательный заряд. После заземления краска распыляется на деталь с помощью коронирующего пистолета, который прикладывает к порошку положительный заряд. Поляризация двух компонентов заставляет порошок прилипать к металлу.

После того, как порошок достигнет заданной толщины на детали, он затвердевает в полимерную пленку при повышенных температурах (~ 200 ° C) в конвекционной печи.Термореактивные полимеры будут сшиваться во время процесса отверждения для улучшения характеристик, но термопластичные разновидности просто текут при нагревании, образуя окончательное покрытие.

Порошковое покрытие дает более толстое покрытие, чем другие процессы отделки, поэтому важно замаскировать критические поверхности.

Галтовка

Галтовка – это процесс чистовой обработки, используемый для очистки, удаления заусенцев и небольшого сглаживания мелких деталей. В галтовке используется горизонтальный барабан, заполненный абразивным веществом, например песком или керамической стружкой.Барабан вращается медленно, заставляя носитель истирать детали, ломая острые края и сглаживая поверхность.

Цинкование

Цинкование, также известное как гальванизация, применяется к стали для предотвращения окисления или коррозии поверхности. В этом процессе деталь покрывается флюсом, а затем погружается в расплавленный цинк. Расплавленный цинк соединяется со сталью и образует защитный поверхностный слой.

Прозрачное цинкование придает детали голубой цвет.Черное цинкование приведет к получению черного цвета и внешнему виду, аналогичному черному анодированию типа II.

Области применения и отрасли обработки с ЧПУ
Бытовая электроника

Многие компоненты потребительских товаров производятся с использованием обработки с ЧПУ, поскольку ее скорость позволяет циклу разработки соответствовать рыночному спросу. Корпуса некоторых ноутбуков обычно изготавливаются таким образом, как и многие мелкие компоненты в сотовых телефонах. Многие компании также производят печатные платы на станках с ЧПУ.

Automotive

Обработка с ЧПУ широко используется автомобильными компаниями, потому что программу и настройки можно легко изменить для нестандартных автомобильных запчастей и небольших серий. Некоторые из наиболее распространенных компонентов автомобилей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, включают головки цилиндров (которые являются частями блока цилиндров) и акриловые детали для внутреннего и внешнего освещения.

Робототехника

Высокая точность обработки с ЧПУ играет важную роль в робототехнике; роботы должны быть точными в своих движениях и позиционировании.Обработка с ЧПУ также эффективна для изготовления шестерен, которые являются критически важными компонентами роботов. Хотя сами роботы становятся все более и более популярными в производстве, их тоже нужно как-то делать! Обработка с ЧПУ используется для изготовления деталей рабочего органа, которые захватывают и взаимодействуют с компонентами. Изготовленные на заказ приспособления и приспособления, используемые вместе с робототехникой, также обрабатываются на станках с ЧПУ.

Автоматизация с помощью роботов происходит во всех уголках вселенной.
Aerospace

Конечные продукты аэрокосмической промышленности, такие как самолеты, не допускают ошибок.Точность и прецизионность обработки с ЧПУ позволяют изготавливать детали, которые не выходят из строя, что важно для создания безопасного самолета. Некоторые аэрокосмические и авиационные детали, которые обрабатываются на станках с ЧПУ, включают компоненты, которые входят в реактивные турбины, такие как выхлопные стойки турбин, узлы статора, которые входят в авиационные двигатели, и комплекты титановых кожухов, которые также являются компонентами реактивных двигателей.

Медицинский

Я уже говорил о точности и аккуратности? Прецизионная обработка важна для медицинских устройств, и обработка с ЧПУ здесь для этого.Поскольку это часто изготавливаемые по индивидуальному заказу или мелкосерийные детали, обработка с ЧПУ является хорошим выбором. В случае медицинских устройств выбор материала более ограничен, поскольку материал должен быть безопасным и разрешенным для контакта с людьми, иногда в долгосрочной перспективе. Такие материалы, как титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь и ПЭЭК, используются для временных или постоянных имплантатов, поскольку они соответствуют этим критериям. Медицинские имплантаты, такие как имплантаты колена или протезы бедра, обрабатываются на станке с ЧПУ. Другие обрабатываемые детали включают медицинское оборудование, такое как катетеры, стенты, компоненты аппаратов МРТ и инструменты, такие как щипцы или зажимы.

Учитывая производственные преимущества и широкий спектр материалов и отделки, обеспечиваемых обработкой с ЧПУ, эта технология оказалась полезной в различных областях. Fictiv, в частности, работал с компаниями в сфере бытовой электроники, автомобилестроения, робототехники, аэрокосмической промышленности и производства медицинских устройств.

Будущее обработки с ЧПУ
Промышленность

Цифровое производство / преобразование делает обработку с ЧПУ более доступной, чем когда-либо прежде.Любой желающий может загрузить модель и мгновенно получить расценки, а затем получить свои детали менее чем за неделю. Это не только для стартапов, любителей и личных проектов! Крупные компании могут воспользоваться производством по запросу, чтобы получить преимущества гибкости цепочки поставок и управления запасами.

IoT

Интернет вещей увеличил обмен данными между машинами на разных этапах производства. Эти интеллектуальные устройства создают гораздо больше производственных данных, и, применяя методы машинного обучения, компании могут ускорить процесс выявления и решения проблем.Интернет вещей позволяет создавать «умные машины», которые могут выполнять измерения и аттестацию процессов в процессе обработки с ЧПУ.

Новая технология ЧПУ

Станки с ЧПУ существуют уже много лет, но технология продолжает развиваться. Многоосные станки – одно из таких нововведений, которое сделало обработку с ЧПУ более эффективной. И их использование будет только увеличиваться. поскольку усовершенствования технологий делают 5-осевые станки, в частности, более доступными с финансовой точки зрения.

Программное обеспечение CAD и CAM также продолжает совершенствоваться.Эти технологии становятся более доступными и, следовательно, доступными для более широкого круга людей. Более интуитивно понятное и удобное программное обеспечение также повысит эффективность и точность, сократив циклы проектирования.

Постоянно проводятся исследования по увеличению скорости операций на станках с ЧПУ, таких как фрезерование, сверление, нарезание резьбы, снятие заусенцев и снятие фаски. Люди решают эту проблему разными способами, от возможностей станков до материалов и геометрии режущих инструментов.

Универсальное крепление с помощью вакуумного крепления также становится все более распространенным, поскольку вакуумное крепление легко адаптируется ко многим деталям и геометриям.Это избавляет от необходимости обрабатывать приспособление перед изготовлением самой детали! Кроме того, вакуумная фиксация обеспечивает большую гибкость в обработке, поскольку приспособления контактируют только с нижней частью заготовки – нет тисков или зажимов, которые мешали бы процессу обработки.

Рабочие места

Существует предположение, что обработка с ЧПУ и автоматизация производства устранят многие рабочие места. Если вам не нужен кто-то для обработки детали, что они будут делать? И хотя количество ролей, требующих навыков ручной обработки, сократилось, было создано много новых рабочих мест.По-прежнему существует потребность в людях, обладающих навыками программирования станков с ЧПУ, их эксплуатации и технического обслуживания. С автоматизацией роботы, занимающиеся производством, также нуждаются в обслуживании, обновлениях и обновлениях. Станки с ЧПУ могут выполнять работу машинистов, но все же необходимо участие человека, чтобы собрать все воедино и сделать ваши окончательные детали.

Обработка с ЧПУ остается универсальным и надежным процессом. Его способность использоваться с множеством различных материалов на протяжении всего цикла разработки продукта помогла ему выдержать испытание временем в производстве.По мере развития промышленности они по-прежнему будут нуждаться в производстве станков с ЧПУ.

Есть деталь, которую нужно обработать на станке с ЧПУ? Зарегистрируйте бесплатную учетную запись на fictiv.com и загрузите свою модель, чтобы увидеть, как она работает!

Вы нашли эту страницу полезной? Поделитесь этим в Linkedin!

Что нужно знать о линейных направляющих для фрезерного станка с ЧПУ

В настоящее время на рынке представлено много линейных подшипников. Итак, как выбрать линейную направляющую из этого огромного числа вариантов? Что ж, чтобы помочь вам прийти к полюбовному выводу, сегодня мы перечислили лучшие бренды.

1. Линейная направляющая THK, сделанная в Японии

Благодаря более чем 20-летнему постоянному совершенствованию технологий, компания THK не имеет линейных ориентиров 100% качества. Сегодня многие технологические устройства должны соответствовать стандартам этой компании, если они хотят хорошо продаваться на рынке. Тем не менее, их линейные направляющие используются в фрезерных, фрезерных и токарных станках с ЧПУ из-за их максимальной скорости и исключительной точности.

Лучшие характеристики линейных направляющих THK

Направляющий рельс выдерживает как движение, так и силу, а также обладает замечательной грузоподъемностью.Он специально разработан для увеличения сопротивления и уменьшения всех возможных вибраций высокой частоты.

• Ограниченная вероятность износа

В отличие от большинства традиционных направляющих, в которых поверхность направляющих смазывается жидкостью, движение масляной пленки вызывает потерю энергии из-за трения, эти устройства имеют другой контакт качения.

• Эффективно снижает трение и потребляет небольшое количество энергии

Как? Ну, просто поддерживая высокую точность поверхности качения в течение достаточного количества времени.

• Высокоскоростное движение для снижения мощности привода

Из-за небольшого сопротивления трению требуемый механизм передачи мощности и источника значительно сокращается. Это также сводит к минимуму приводной крутящий момент, снижая столь необходимую мощность почти на 80%. Самое главное, эффективность его работы снижается с 20 до 30 процентов.

• Высокая точность позиционирования

Поскольку для перемещения направляющего рельса требуется катание стального шарика, это также снижает сопротивление трения, плюс меньше разница статического и динамического трения.

Устойчиво к возникновению ошибок в этот период низкой скорости

Наконец, важно подчеркнуть, что при высокой точности повторного позиционирования детали, требующие постоянного запуска, работают лучше.

2. Линейные направляющие HIVIN из Тайваня

Вот лучшие характеристики этих лучших линейных направляющих

Эти направляющие позволили добиться фантастических улучшений не только в линейной части, но и в производстве цилиндрических направляющих.Однако с годами их производители изменили несколько основных функций, чтобы создать надежные и эффективные устройства. Хороший пример – производство машин с лучшим сопротивлением трению. Это также обеспечивает безопасность человека, работающего с направляющей, при одновременном повышении скорости его работы.

Большинство людей, использующих эти линейные направляющие, выразили свое счастье и удовлетворение. В конце концов, у них есть блестящие функции, и они намного превосходят другие руководства. Например, они используют трение качения вместо трения скольжения, тем самым сводя к минимуму определенные эксплуатационные риски.Хорошим примером является то, что машина не будет скользить или совершать неточные движения во время использования, что представляет опасность для пользователя.

В отличие от довольно небезопасных традиционных линейных направляющих, которые имеют большую силу трения, но выделяют меньше тепла во время работы, эта линейная направляющая HIVIN – ваше идеальное решение. Уменьшение трения рельса улучшает эксплуатационные характеристики машины и обеспечивает безопасность пользователя.

Эти линейные направляющие HIVIN могут работать в течение многих лет по сравнению с другими рельсами.Но самое главное, по сравнению с другими брендами, их использование кажется немного более «уютным» или безопасным.

3. Линейные направляющие PMI из Тайваня

• Великолепная точность позиционирования!

Эти линейные направляющие обладают небольшим динамическим и статическим трением. Это позволяет им реагировать даже на малейшее движение для точного позиционирования.

• Четырехрядная направляющая

4-рядная линейная направляющая имеет систему двухточечного контакта, которая позволяет компенсировать зазор, вызванный упругостью, для плавной работы.Эта конструкция прочна, долговечна и отличается высокой точностью.

• Требуется простая установка

Интересно, что вы можете закрепить его с помощью болтов, и он по-прежнему будет обеспечивать точное линейное перемещение. Вы также можете закрепить его на слайдере, чтобы перемещать объекты вверх и вниз. Вы даже можете сделать направляющую и каретку взаимозаменяемыми и простыми в установке.

• Высокая точность надолго

Из-за пониженного трения качения и низкого расхода движений.Направляющие сохраняют фундаментальные изменения в течение достаточного времени.

• Снижение затрат на производство и электроэнергию

С уменьшенным трением направляющая может перемещать приводной объект с высокой скоростью, тем самым снижая неоправданные производственные затраты, такие как электричество и топливо.

4. Шарико-винтовая передача TBI и линейная направляющая из Тайваня

Основные характеристики включают:

• Замечательный Позиционный Точность

Из-за небольшого трения качения вы можете перемещать предметы по рельсу практически без усилий.По сравнению с традиционной техникой скольжения с этими направляющими вы получите меньшее трение и минимальное тепловыделение. Это дополнительно предотвращает износ, сохраняя хорошую точность позиционирования в течение длительного времени.

Как направляющая, так и датчик отслеживания выполнены в четырех направлениях. Благодаря этому нагрузки со всех этих направлений обладают достаточной силой сопротивления.

Более того, их способность настраивать ядро ​​делает работу более комфортной. Обратите внимание, что для большей жесткости вы можете добавить заданную величину предварительного натяга!

Традиционные системы скольжения имеют шлифовальный элемент и лопату на конце их рабочей поверхности, что часто приводит к частому износу.Причина в том, что здесь машину постоянно перекладывают, на что уходит много времени и денег.

К счастью, с этими линейными направляющими у вас есть полностью взаимозаменяемые устройства. Это означает, что вы можете восстановить нормальное движение машины даже после замены и технического обслуживания.

• Высокоскоростные операционные устройства

Минимальное трение между ползуном и катящимся шариком улучшает скорость скольжения всей машины. Вам также потребуется минимальное усилие или мощность для приведения в движение машины.

• Высокоэффективные механические устройства

Во время предварительной нагрузки в двух точках нагружения не образуется зазора. Это обеспечивает фантастическое движение качения и повышает эффективность машины.

5. Линейная направляющая ABBA из Тайваня

Вот его лучшие характеристики!

• Система смазки рельсов ABBA

Задний и передний децибелы самосмазывающегося блока ABBA имеют пластиковые заглушки на обоих концах.Перед отправкой эти колпачки заполняются смазочным маслом. Теперь, когда вы начнете их использовать, вы заметите, что они довольно скользкие. Это потому, что смазка в рельсе образует масляную пленку во время движения по поверхности рельса скольжения. При этом он защищает направляющую и экономит затраты на техническое обслуживание ручного добавления смазки.

• Они имеют конструкцию с высокой нагрузкой

Эти направляющие имеют 4-рядную конструкцию бортов, которые создают угол контакта 90 градусов с направляющими ползуна и стальной стойкой во всех четырех рядах канавок.Это противодействует или уменьшает ползунок во всех четырех направлениях. Это создает одинаковую грузоподъемность независимо от угла наклона устройства.

• Единая конструкция направляющей ABBA

По сравнению с другими направляющими, направляющая ABBA имеет только один вид направляющих. Это снижает затраты на складские запасы и обеспечивает удобное управление, поскольку направляющие можно блокировать и разблокировать независимо. Использование слайдера того же типа значительно снизит затраты!

В общем, вам необходимо поддерживать рельсы Abba в хорошем состоянии, полностью смазывая их.Это не только улучшит обслуживание трассы, но и сохранит ее работоспособность на долгое время. Кроме того, они могут эффективно обеспечивать безопасность всех операций машины, регулярно смазывая масляную пленку на направляющей поверхности.

Эти направляющие ABBA также помогут вам продуктивно очистить машину. Учтите, что утечки, например пролитое масло, представляют опасность для окружающей среды.

Полное руководство по обработке с ЧПУ

Обработка с ЧПУ – это субтрактивный производственный процесс.Компьютеризация управления и автоматизация станков – это то, что помогает оператору удалять куски материала с заготовки. Обработка с ЧПУ также применима к различным материалам, включая дерево, стекло, металлы, пенопласт и композиты. Если вас это интересует, продолжайте читать, чтобы получить основное руководство по обработке с ЧПУ.

Основное руководство по обработке с ЧПУ

Обзор процесса

Процесс обработки включает следующие этапы.

1. Создание модели САПР. На этом этапе создается и загружается 3D-дизайн.
2. Экспорт файла САПР в программу CAM и преобразование его в программу ЧПУ.
3. Подготовка и наладка станков с ЧПУ. Перед запуском программы ЧПУ станок и деталь нуждаются в необходимой настройке.
4. Выполнение операции механической обработки.

Программа ЧПУ дает инструкции станку с ЧПУ, пока он работает в соответствии с этими инструкциями.Затем, при активации системы ЧПУ, она предоставляет размерные задачи в соответствии со спецификациями программы ЧПУ.

Операции

•

Сверление с ЧПУ

Этот процесс обработки с ЧПУ использует многоточечные сверла для создания цилиндрических отверстий в заготовке. Станок с ЧПУ вставляет вращающееся сверло под перпендикулярным углом на поверхность заготовки.

•

Фрезерование с ЧПУ

В этом процессе обработки используются многоточечные вращающиеся режущие инструменты для удаления материала из заготовки.Конечно, этот процесс позволяет создавать более широкий диапазон форм, таких как вырезание глубоких полостей, вырезание плоских поверхностей в заготовке и периферийное фрезерование. Более того, фрезерование с ЧПУ, заготовка и режущий инструмент подаются в одном направлении.

К фрезерным операциям относятся:

• Фрезерование фасок
• Торцевое фрезерование
• Торцевое фрезерование
• Сверление, растачивание и нарезание резьбы

•

Токарная обработка с ЧПУ В процессе токарной обработки

с ЧПУ используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала из вращающейся детали.Кроме того, токарная обработка с ЧПУ включает токарный станок с ЧПУ.

Механизм

•

Программа G-кода

ЧПУ управляет станками с ЧПУ вместе со станком, используя язык, называемый G-кодом. Интересно, что G-код управляет различными движениями станка с ЧПУ, включая скорость, координацию, подачу и т. Д.

•

Открытый или закрытый контур

Разомкнутый контур использует однонаправленную систему сигнализации между контроллером и двигателем.Однако в системе с обратной связью контроллер может получать обратную связь и исправлять любую ошибку. Затем в ЧПУ возможны движения обработки по осям x и y.

Шаговые двигатели для серводвигателей направляют инструмент. Эти двигатели также работают под управлением G-кода.

Вы также можете использовать простой процесс, требующий минимального регулирования скорости и усилия без обратной связи. Однако для более строгих требований мы рекомендуем систему с обратной связью для точного вывода.

•

Полностью автоматизированный

Для обработки детали могут потребоваться различные станки, например.ж., сверла, фрезы и т. д. Чтобы удовлетворить эти требования, станки нового поколения объединяют множество функций в одной ячейке. Благодаря автоматизации процесс ЧПУ обеспечивает точный вывод для сложных и сложных проектов.

Типы

Обработка с ЧПУ

•

3 оси Обработка с ЧПУ

При трехосевой обработке с ЧПУ возможно одновременное перемещение в трех направлениях по осям X, Y и Z. Его можно использовать для производства высокоточных и точных конечных продуктов.

•

4 оси Обработка с ЧПУ

При 4-осевой обработке с ЧПУ разрешено движение в 3 направлениях, а также разрешено дополнительное вращение.

•

5 осей Обработка с ЧПУ

При 5-осевой обработке с ЧПУ разрешены движения в трех направлениях, а также разрешены два дополнительных направления вращения.

Используемые материалы

Для изготовления прототипов ЧПУ и изготовления деталей можно использовать самые разные материалы.

• Твердые металлы – Титан, нержавеющая сталь
• Мягкие металлы – Латунь, медь, алюминий
• Пластмассы – АБС, бакелит, полиамид, ПК, ПВХ и т. Д.

Доступная обработка поверхности

•

Анодирование

Анодирование обеспечивает устойчивость к коррозии. Он защищает металлическую поверхность, улучшая износ, сопротивление и твердость. Анодирование предпочтительно для конструирования деталей точных инструментов, автомобилей и самолетов.

•

Дробеструйная очистка

Ударную очистку можно использовать для создания матовой текстуры на гладкой поверхности.

•

Порошковое покрытие

Порошковое покрытие придает долговечность, износостойкость и коррозионную стойкость. К тому же порошковая покраска совместима с любой металлической поверхностью. Вы также можете использовать его для нанесения цвета на детали машин.

•

Гальваника

Гальваника может использоваться для обеспечения устойчивости к коррозии, функциональности или только в эстетических целях.В автомобильном секторе эта обработка поверхности используется для хромирования стальных автомобильных деталей.

•

Полировка

Полировка включает физическое трение детали или химическое вмешательство для создания гладкой и блестящей поверхности.

•

Щеткой

Обработка щеткой придает эстетичный вид металлической поверхности. В процессе обработки дополнительно используются абразивные ленты для создания следов на поверхности металла.

•

Живопись

Покраска улучшает эстетический вид и защищает поверхность.

Преимущества обработки с ЧПУ

•

Быстрое прототипирование

Обработка с ЧПУ совместим с широким спектром экономичных материалов. Удивительно, но при обработке с ЧПУ разработка точных деталей и прототипов требует быстрой обработки.

•

Снижает потребность в рабочей силе

Обработка с ЧПУ – это сложный и автоматизированный процесс. Следовательно, при таком уровне автоматизации потребность в ручном труде снижается.

•

Точный и автоматизированный конечный продукт

При полной автоматизации объем ошибки уменьшается. В сложных процедурах также используется замкнутая система для обеспечения точности.

•

Professional Обработка с ЧПУ

Услуги профессиональной обработки с ЧПУ доступны для прототипов и производственных деталей с ЧПУ.

•

Professional Обработка с ЧПУ Process
1. Загрузите проект САПР
2. Получите предложение ЧПУ
3. Размещение заказа
4. Получите продукт доставлен

•

Преимущества Professional Обработка с ЧПУ
1. Индивидуальные решения
2. Доступны недорогие варианты
3. Наличие квалифицированных инженеров и консультации экспертов
4. Быстрое время выполнения работ
5. Обеспечение качества

CNC Machining пользуется большим спросом в производственном секторе.Это также надежный процесс для производства точных и точных деталей продукта. Но работать на станке с ЧПУ без соответствующих знаний сложно. Это также требует правильного программирования для получения желаемого результата. Кроме того, ремонт любого повреждения машины стоит дорого. Поэтому важно использовать это руководство по обработке с ЧПУ в ваших интересах.

Таким образом, обращение в компанию с соответствующим опытом – лучший выбор для получения первоклассной гарантии качества. Итак, мы рекомендуем вам связаться с профессиональной службой CNC Machining сегодня, чтобы начать свой проект.

Мы надеемся, что это важное руководство по обработке с ЧПУ окажется для вас полезным. Также ниже несколько ссылок для вашего удобства, чтобы перейти к более интересным статьям обо ВСЕМ ДИЗАЙНЕ для вашего дома или бизнеса.

Изображения любезно предоставлены Canva.

Другие сообщения, которые могут вам понравиться:

Основные причины для осмотра домашней сантехники

Проблемы впереди: 6 признаков, что пришло время заменить вашу канализационную систему

3 простых совета для осмотра домашней сантехники своими руками

Когда найти хорошего сантехника

Руководство по обработке с ЧПУ

| Get It Made

Что такое обработка с ЧПУ? Из этого руководства вы узнаете все, что нужно знать о станках с ЧПУ, от различных типов станков с ЧПУ до полезных советов по снижению затрат.

1. Основы
2. Рекомендации по проектированию для обработки с ЧПУ
3. Обработка материалов с ЧПУ
4. Чистовая обработка поверхности
5. Советы по сокращению затрат
6. 43

   Что такое станок с ЧПУ?

   ЧПУ (компьютерное числовое управление) Обработка – это технология субтрактивной обработки, которая включает в себя как фрезерование, так и токарную обработку.В процессе используется физический контакт для удаления материала из твердого блока материала (известного как заготовка или заготовка) с использованием ряда режущих инструментов.

   ---

   Этот процесс представляет собой цифровую производственную технологию, позволяющую производить детали с превосходными физическими свойствами непосредственно из файла САПР. Этот высокий уровень автоматизации делает обработку с ЧПУ подходящей для производства единичных деталей и средних объемов. На станках с ЧПУ можно обрабатывать широкий спектр материалов, включая металлы, пластмассы, дерево, стекло, пену и композиты.

   ---

   Базовый процесс можно разделить на три основных этапа. Сначала с помощью программного обеспечения САПР создается 3D-модель конструкции. Затем файл САПР преобразуется в программу ЧПУ (G-код), и станок настраивается. Наконец, станок автономно удаляет материал из заготовки, чтобы сформировать деталь, изготовленную по индивидуальному заказу.

   ---

   ---

   ---

   Какие бывают типы обработки с ЧПУ?

   Здесь вы познакомитесь с типами станков с ЧПУ и добавьте блок-схему, показывающую, как методы связаны друг с другом.

   Что такое 3-осевые станки с ЧПУ?

   Существует два основных типа 3-осевой обработки; Фрезерование с ЧПУ и токарная обработка с ЧПУ. Эти два метода позволяют инструменту перемещаться по трем линейным осям относительно неподвижной заготовки. Фрезерование с ЧПУ и токарная обработка с ЧПУ удаляют материал с фиксированного рабочего места, используя различные методы резки.

   Фрезерование с ЧПУ
   3-осевое фрезерование с ЧПУ – это процесс субтрактивной обработки, в котором для удаления материала с неподвижной заготовки используется режущий инструмент, вращающийся с высокой скоростью.Инструмент прикреплен к шпинделю и может перемещаться по трем линейным осям.

   Фрезерование с ЧПУ – это наиболее широко используемый процесс ЧПУ, так как с помощью этого метода можно получить самые простые геометрические формы с высокой точностью. В дополнение к относительной простоте настройки и эксплуатации, затраты на обработку при запуске невысоки. Однако 3-осевое фрезерование с ЧПУ имеет ограничения, когда геометрия становится более сложной. Поскольку нужно работать только с тремя осями, могут быть области, до которых режущие инструменты не смогут добраться. Следовательно, существуют некоторые конструктивные ограничения для 3-осевого фрезерования с ЧПУ; они будут рассмотрены позже в разделе руководящих принципов проектирования.

   ✅ Может эффективно производить простые геометрические формы
   ✅ Детали могут изготавливаться с высокими допусками
   ❌ Ограниченный доступ к инструменту создает ограничения при проектировании
   ❌ Ручное перемещение детали увеличивает затраты

   Наше руководство для новичков по фрезерованию с ЧПУ может помочь вам с любыми конкретными вопросами, которые могут у вас возникнуть. есть о процессе. Короче говоря, это популярный выбор для производства промышленных изделий и деталей.

   Токарная обработка с ЧПУ (токарные станки)
   Токарная обработка с ЧПУ – это процесс обработки с вычитанием, при котором заготовка удерживается в патроне и вращается, а инструмент подается в заготовку для удаления материала.Инструмент запрограммирован на отслеживание внешней и внутренней формы детали для создания желаемой геометрии. Инструмент не вращается и движется вокруг заготовки в радиальном и продольном направлениях.

   Токарная обработка с ЧПУ позволяет изготавливать детали с гораздо большей скоростью, поэтому производственные затраты ниже по сравнению с фрезерной обработкой с ЧПУ. Повышенная скорость обработки также делает возможным производство больших объемов. Однако основным ограничением токарной обработки с ЧПУ является то, что она подходит только для геометрий с симметрией вращения.Чтобы преодолеть это конструктивное ограничение, фрезерование с ЧПУ часто используется как вторичный этап обработки для создания дополнительных элементов. Эти два процесса можно объединить в один с помощью 5-осевого станка.

   ✅ Более низкая стоимость единицы по сравнению с другими процессами ЧПУ
   ✅ Высокие возможности производства деталей
   ❌ Возможна обработка только симметричных геометрических фигур

   Узнайте больше об услугах токарной обработки с ЧПУ Get it Made здесь.

   Как работает 5-осевой станок с ЧПУ?

   5-осевая обработка с ЧПУ или многоосевая обработка – это невероятно универсальный процесс обработки, который добавляет две степени свободы фрезерному или токарному станку с ЧПУ.Дополнительные две степени свободы обусловлены возможностью вращать заготовку, головку инструмента или и то, и другое в дополнение к трем линейным осям движения. Это вводит оси A, B, C, которые вращаются вокруг X, Y, Z соответственно.

   Дополнительные степени свободы обеспечивают больший доступ к инструменту, что позволяет обрабатывать более сложные геометрические формы. Существует также дополнительное преимущество обработки за один установ, иногда называемое «Сделано в одном», которое повышает эффективность за счет сокращения времени обработки.

   Существует три основных типа многоосных станков с ЧПУ: 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ с индексом, 5-осевые фрезерные с ЧПУ непрерывного действия и 5-осевые фрезерные / токарные обрабатывающие центры.

   Что такое 5-осевое индексированное фрезерование с ЧПУ?
   5-осевое индексированное фрезерование или обработка 3 + 2, вращая заготовку вокруг осей B и C в требуемое положение. При этом заготовка остается неподвижной, а инструмент выполняет необходимые разрезы, перемещаясь вокруг своих трех линейных осей. При изменении места резания оси B и C изменяют ориентацию заготовки, а затем снова остаются неподвижными для этого места резания.Этот метод обработки также известен как фрезерование с ЧПУ 3 + 2, поскольку дополнительные две степени свободы не работают одновременно с тремя линейными осями инструмента.

   Основным преимуществом этого метода является то, что он избавляет от необходимости вручную перемещать заготовку. Это сократило время изготовления и повысило точность деталей со сложной геометрией по сравнению с использованием 3-осевого фрезерования.

   ✅ Устраняет необходимость вручную перемещать заготовку
   ✅ Сокращение времени производства по сравнению с 3-осевой обработкой с ЧПУ
   ❌ Невозможно аккуратно обработать контурные поверхности
   ❌ Повышенная стоимость по сравнению с 3-осевой обработкой с ЧПУ

   Что такое 5-осевая непрерывная обработка Фрезерование с ЧПУ?
   5-осевые фрезерные станки непрерывного действия с ЧПУ аналогичны 5-осевым индексированным фрезерным станкам с ЧПУ, однако заготовка может непрерывно вращаться вокруг осей B и C во время операций обработки.

   Между ними заготовка и режущий инструмент могут перемещаться по пяти разным осям одновременно, что позволяет обрабатывать сложные детали. Гладкие профилированные поверхности, такие как поверхности турбинных лопаток, можно изготавливать с очень высокой точностью, что делает этот метод популярным в аэрокосмической промышленности. Сочетание дорогостоящего оборудования и потребности в высококлассных станочниках значительно увеличивает стоимость этого метода.

   ✅ Возможность обработки сложных деталей и гладких поверхностей за одну установку
   ✅ Изготовление сложных деталей с точностью, недостижимой с помощью любого другого процесса
   ❌ Самый дорогой метод обработки с ЧПУ
   ❌ По-прежнему действуют некоторые ограничения по инструментам

   Что такое токарно-фрезерный центр?
   Фрезерно-токарные центры, известные как токарно-фрезерные станки, как следует из названия, представляют собой комбинацию фрезерных и токарных станков с ЧПУ.Заготовку можно вращать с высокой скоростью на оси вращения для токарных операций с ЧПУ, а затем затем вращать и удерживать под точным углом для фрезерных операций с ЧПУ.

   Токарно-фрезерные станки обеспечивают производителям сочетание повышенной производительности токарной обработки с ЧПУ с гибкостью конструкции фрезерной обработки с ЧПУ. Эти многофункциональные станки с ЧПУ идеально подходят для деталей, требующих нескольких операций обработки. Обработка за один полный цикл приводит к более быстрому производству деталей и повышению точности, поскольку нет необходимости в дополнительных настройках.Благодаря повышенной эффективности токарной обработки с ЧПУ детали могут изготавливаться с гораздо меньшими затратами, чем на других 5-осевых станках.

   ✅ Более низкая стоимость по сравнению с другими процессами 5-осевой обработки
   ✅ Одинарная установка и токарная обработка позволяют производить большие объемы
   ❌ Ограниченный доступ к инструменту по сравнению с 5-осевым создает ограничения проектирования

   Краткое описание обработки с ЧПУ

   • 3-осевое ЧПУ Фрезерование – лучший вариант, если ваша деталь имеет относительно простую геометрию, поскольку она обеспечивает отличную точность при невысокой стоимости.
   • Токарная обработка с ЧПУ идеально подходит для деталей с симметрией вращения, она может обеспечить жесткие допуски и низкую стоимость единицы.
   • 5-осевая индексная обработка с ЧПУ подходит для более сложных деталей; Более высокая точность детали и скорость производства могут быть достигнуты, поскольку требуется только одна установка.
   • 5-осевая непрерывная обработка с ЧПУ лучше всего подходит для деталей, требующих гладких поверхностей, однако это требует больших затрат.
   • Фрезерно-токарные станки с ЧПУ могут изготавливать детали с меньшими затратами по сравнению с другими 5-осевыми станками, если деталь имеет некоторые особенности с осевой симметрией.

   Станки с ЧПУ

   Станки с ЧПУ могут использовать широкий спектр режущих инструментов от концевых фрез до резьбонарезных станков, что делает их универсальными станками. Понимание того, какие режущие инструменты доступны и как их можно использовать, поможет вам разработать детали, которые лучше подходят для обработки с ЧПУ. В этом разделе будут рассмотрены некоторые из наиболее часто используемых режущих инструментов и их назначение.

   ---

   ---

   Плоская концевая фреза – Инструмент используется для черновой обработки и резки 2D элементов, таких как гравировка на детали.

   Концевая фреза со сферическим концом – Фреза с плоским основанием и закругленными краями делает этот инструмент подходящим для обработки полостей, требующих радиуса в нижней части стенки. Этот инструмент часто используется для черновой обработки, поскольку угловой радиус менее подвержен поломке.

   Концевая фреза со сферическим концом – Шаровидная фреза имеет полусферический конец, что делает ее идеальной для обработки высококачественных трехмерных поверхностей.

   Концевая фреза для черновой обработки – Концевая фреза этого типа имеет зубцы с зазубринами, поэтому инструмент может быстро удалить большое количество материала.Этот инструмент режет с меньшей точностью, чем стандартная концевая фреза, и оставляет черновую поверхность на детали

   Торцевые фрезы – Этот круговой фрезерный инструмент имеет плоский конец с несколькими твердосплавными фрезами и часто используется в начале процесса обработки для создать плоскую грань на заготовке. Множественные фрезы позволяют снимать материал быстро, оставляя сверхчистую поверхность.

   Сверла и развертки – Сверла являются наиболее экономичным способом получения круглых отверстий в заготовке.Для отверстий нестандартных размеров можно использовать развертку, чтобы увеличить просверленное отверстие до очень определенного размера и допуска.

   Метчики и резьбовые фрезы – Метчики – наиболее часто используемый инструмент для создания резьбы, однако на станке с ЧПУ резьбовую фрезу можно использовать для нарезания внутренней или внешней резьбы. Резьбовые фрезы лучше подходят для твердых материалов, в которые трудно проникнуть с помощью резьбонарезного инструмента.

   Каковы преимущества обработки с ЧПУ?

   ✅ Точность, прецизионность, повторяемость
   Обработка с ЧПУ – это высокоточный и воспроизводимый процесс.Жесткие допуски ± 0,02 и ± 0,01 могут быть достигнуты для фрезерования с ЧПУ и токарной обработки с ЧПУ соответственно. Поскольку процесс обработки автоматизирован, детали могут воспроизводиться с высокой точностью.

   ✅ Высокая скорость производства
   Обработка с ЧПУ – это автоматизированный процесс, который может работать непрерывно без перерывов. Это означает, что детали можно изготавливать с минимальным участием человека, повышая производительность и эффективность. Обычно детали могут быть изготовлены в течение нескольких дней и готовы к отправке, что делает обработку с ЧПУ превосходным средством получения деталей по запросу.

   ✅ Стабильные свойства материала
   При обработке с ЧПУ для удаления материала из твердого блока материала используется физический контакт, а не термическое преобразование (например, литье под давлением). Это означает, что все желаемые механические свойства сохраняются. Единственное требование к материалу – чтобы деталь была достаточно прочной, чтобы ее можно было удерживать и обрабатывать.

   ✅ Может масштабироваться от нестандартных, единичных деталей до производства среднего объема
   Обработка с ЧПУ может быть наиболее экономически выгодным вариантом для производства единичных конструкций или прототипов, так как не требуется специального инструментария.В частности, при работе с металлами обработка с ЧПУ является наиболее экономичным способом изготовления нестандартных конструкций.

   Каковы недостатки обработки с ЧПУ?

   ❌ Ограниченный доступ к инструменту создает ограничения при проектировании.
   Поскольку обработка с ЧПУ – это процесс вычитания материала из твердой заготовки, инструмент должен иметь доступ ко всем необходимым обрабатываемым поверхностям. Такие элементы, как поднутрения и внутренняя геометрия, не могут быть обработаны из-за ограниченного доступа к инструменту.Кроме того, обработка с ЧПУ не может вырезать острые внутренние углы, вы можете узнать, как решить эту проблему здесь: Обработка квадратных углов с ЧПУ.

   ❌ Сложная геометрия – дорогое удовольствие
   Детали со сложными геометрическими формами имеют повышенную стоимость, поскольку они часто требуют использования более дорогих многоосных станков с ЧПУ или ручного перемещения детали. См. Раздел ниже с советами по сокращению затрат, которые помогут свести затраты на запчасти к минимуму.

   ❌ Более жесткие допуски увеличивают стоимость
   Обработка более жестких допусков увеличивает дополнительные расходы, поскольку требуются специальные измерительные инструменты и более низкие скорости обработки.Как правило, чем мягче материал, тем труднее обрабатывать определенный допуск из-за изгиба материала при обработке.

   ❌ Первоначальные затраты на запуск относительно дороги.
   Требуется обученный профессионал для выполнения настройки детали, программирования и выбора инструмента, что является фиксированной стоимостью. При одновременном производстве нескольких деталей фиксированная стоимость может быть разделена, что делает каждую деталь более экономичной. Первоначальные затраты по-прежнему намного ниже, чем для процессов, требующих изготовления специальной оснастки (литье под давлением или литье по выплавляемым моделям).

   Руководство по проектированию для обработки с ЧПУ

   В этом разделе будут изложены некоторые ключевые аспекты проектирования, которые помогут улучшить технологичность вашей детали, что приведет к созданию деталей более высокого качества по более конкурентоспособной цене.

   Острые внутренние углы

   Режущие инструменты с ЧПУ имеют круглое поперечное сечение, что делает невозможным создание идеально квадратного внутреннего угла, независимо от размера режущего инструмента. Чтобы решить эту проблему, добавьте радиус к острым внутренним углам.

   • Рекомендовано: R1,5 мм
   • Возможное: R0,5 мм

   Вы можете узнать больше об альтернативных методах решения проблемы острых внутренних углов здесь, CNC-обработка квадратных углов.

   Поднутрения и внутренние элементы

   Инструмент с ЧПУ должен иметь доступ ко всем необходимым обрабатываемым поверхностям. Поэтому следует избегать таких особенностей, как большие поднутрения и внутренняя геометрия, поскольку они не могут быть обработаны из-за ограниченного доступа к инструменту.Если вашему дизайну требуется поднутрение, следуйте приведенным ниже рекомендациям.

   • Глубина <2 x Высота
   • Зазор инструмента> 4 x Высота

   Минимальная толщина стенки

   Если стенки вашей детали слишком тонкие, обработка с ЧПУ может вызвать нежелательные вибрации, которые могут привести к деформации или деформации. сломанные стены. Поэтому важно разработать деталь с подходящей толщиной стенок, чтобы уменьшить вибрации.

   • Рекомендуется: 0.8 мм (металлы), 1,5 мм (пластмассы)
   • Возможные варианты: 0,5 мм (металлы), 1,0 мм (пластмассы)

   Глубина полости

   Рекомендуется ограничивать глубину полостей в 4 раза больше, чем полость ширина для обеспечения хорошей обработки. Более глубокие полости можно обрабатывать специальными инструментами большего диаметра.

   • Рекомендуется: Глубина <4 x Ширина полости
   • Возможное: Глубина ~ 6 x Ширина полости

   Глубина отверстия

   При добавлении отверстий в вашу конструкцию рекомендуется использовать сверла стандартных размеров.Для отверстий, требующих жестких допусков, можно использовать развертки и расточные инструменты. Чем больше диаметр отверстия, тем больше возможная глубина сверления.

   • Рекомендуется: глубина <10 x диаметр отверстия
   • Возможное: глубина ≤ 20 x диаметр отверстия

   Если в вашей конструкции требуется глубокое отверстие малого диаметра, можно использовать электроэрозионную обработку.

   Высокие элементы

   Как и тонкие стенки, детали со слишком большим соотношением сторон подвержены нежелательной вибрации, которая может привести к деформации или поломке детали.Поэтому важно разработать вашу деталь с подходящим соотношением сторон, чтобы избежать поломки детали.

   • Рекомендуемое соотношение AR: (Высота / Ширина) ≤ 4
   • Возможное соотношение AR: (Высота / Ширина) ≤ 8

   Обработка материалов с ЧПУ

   При выборе материала важно учитывать механические свойства, отделка поверхности, технологические характеристики и стоимость. Обработка с ЧПУ может выполняться на широком спектре материалов.Get It Made предлагает несколько марок металлов, пластмасс и других материалов. Пожалуйста, просмотрите список материалов, с которыми мы работаем ниже. Если вам нужен материал, которого нет в этом списке, свяжитесь с нами, так как вполне вероятно, что мы сможем найти его для вас.

   Алюминий	Сталь	Нержавеющая сталь	Прочие металлы	Пластмассы
   Al6061	1045 (EN8)	303	915 915 АБС 15 Титан	915 915 АБС 15 ТС15 EN24	304	Титан TA2	PP
   Al6082	EN19	306	Латунь C510, C544	PC
   Al702 915 915 915
   Al702 915	ПОМ-М, ПОМ-C
   Al5086 (морской)		Дуплекс 2205	Легированная сталь	ПЭНД
   Al5754 (h32)			915 C15 915 C15 915 C15 915 915 915 C15 Медь				Медь C14500 / CW118C	Пена высокой плотности
   		91 514 Никель: Инконель 625	Эпоксидная инструментальная панель

   Металлы

   Алюминий
   Алюминий – очень универсальный материал, который можно легировать целым рядом элементов для создания множества интересных сплавов.Он легко обрабатывается, имеет отличное соотношение прочности и веса, не вызывает коррозии, немагнитен и обладает хорошей теплопроводностью. Благодаря своей универсальности, это наиболее часто используемый материал для компонентов, обрабатываемых на станках с ЧПУ.

   ✅ Отличные механические свойства и возможность анодирования
   ✅ Экономичный материал
   ❌ Чувствительность к нагреву
   ❌ Не такая прочная, как нержавеющая сталь

   Нержавеющая сталь
   Нержавеющая сталь известна своей высокой прочностью на растяжение и с повышенным содержанием хрома обладает отличной коррозионной стойкостью.Его можно отполировать до высококачественной обработки поверхности, что делает его популярным в медицинской и пищевой промышленности.

   ✅ Превосходные механические свойства
   ✅ Коррозионная стойкость
   ❌ Дороже алюминия
   ❌ Нельзя анодировать

   Мягкая сталь
   Низкоуглеродистая сталь или низкоуглеродистая сталь – самая распространенная в мире форма стали. Это доступный по цене универсальный материал, обладающий прекрасными механическими свойствами, обрабатываемостью и свариваемостью. Он также обладает магнитными свойствами из-за большого количества содержащихся в нем феррита и железа.В строительных каркасах часто можно встретить низкоуглеродистую сталь.

   ✅ Отличная обрабатываемость
   ✅ Дешевле, чем другие металлы, используемые для обработки
   ❌ Чувствительность к ржавчине и коррозии
   ❌ Тяжелее, чем другие металлы

   Легированная сталь
   Этот класс стали был легирован несколькими другими элементами для улучшения различных свойств материала такие как прочность, ударная вязкость, твердость, усталость и износостойкость. Легированные стали можно найти в самых разных отраслях промышленности из-за множества доступных типов легированных сталей.

   ✅ Превосходные механические свойства
   ✅ Широкий спектр применения
   ❌ Пониженная обрабатываемость
   ❌ Пониженная свариваемость

   Инструментальная сталь
   В Get It Made мы часто работаем со сталью D2, которая представляет собой высокоуглеродистую высокохромистую легированную сталь, которая обладает чрезвычайно высокой твердостью, ударной вязкостью и устойчивостью к износу / истиранию. Его можно закалить с небольшим искажением. Как следует из названия, этот материал чаще всего используется для изготовления станков (штампов, штампов, пресс-форм).

   ✅ Чрезвычайно твердый
   ✅ Минимальная деформация при закалке
   ❌ Трудно обрабатывать
   ❌ Дорогой

   Титан
   Титан легкий и обладает очень высокой прочностью на растяжение даже при повышенных температурах. Он серебристого цвета и устойчив к коррозии в морской воде. Титан можно сплавить с другими элементами для создания прочных и легких деталей в аэрокосмической отрасли, таких как шасси. Он также является биосовместимым, что делает его популярным в медицинской промышленности для изготовления имплантатов.

   ✅ Наивысшее соотношение прочности к массе из всех металлов
   ✅ Коррозионная стойкость
   ❌ Дорогой
   ❌ Не подходит для высокотемпературных сред (+ 400 градусов Цельсия)

   Латунь
   Латунь – один из старейших металлических сплавов, подверженных риску медь и цинк. Он известен своими декоративными характеристиками с блестящим золотым внешним видом. Другими интересными свойствами являются его низкое трение и коррозионная стойкость, что делает его популярным для музыкальных инструментов.

   ✅ Привлекательный внешний вид
   ✅ Коррозионная стойкость
   ❌ Низкая прочность
   ❌ Склонность к потускнению

   Медь
   Медь обычно выбирается из-за ее высоких электрических и электрических характеристик. теплопроводность, поэтому часто встречается в электрооборудовании.Он также очень пластичен, устойчив к коррозии и обладает антибактериальными свойствами, что делает его идеальным для приготовления пищи.

   ✅ Высокая электропроводность
   ✅ Коррозионно-стойкая с антибактериальными свойствами
   ❌ Низкая прочность
   ❌ Образует зеленую патину

   Пластмассы

   ABS
   Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) обладает высокой прочностью на растяжение с отличной стойкостью к физическим воздействиям и химическим воздействиям. коррозия. Он имеет красивую глянцевую поверхность и используется в самых разных отраслях, от автомобильных компонентов до кубиков LEGO!

   ✅ Высокая прочность
   ✅ Стойкость к химической коррозии
   ❌ Не подходит для высокотемпературных сред
   ❌ Низкая устойчивость к усталости

   ПОМ (делрин или ацеталь)
   Полиоксиметилен (ПОМ) доступен в двух различных смолах: сополимер (ПОМ- C) и гомополимер (POM-H), POM-C имеет более высокую жесткость, а POM-H более пластичен.Оба они обладают высокой прочностью на разрыв, жесткостью, износостойкостью и отличными скользящими свойствами. Он также обладает отличной обрабатываемостью и стабильностью размеров, что делает его пригодным для сложных движущихся компонентов.

   ✅ Высокая жесткость
   ✅ Низкий коэффициент трения
   ❌ Плохая стойкость к ультрафиолетовому излучению
   ❌ Чувствительность к кислоте

   PEEK
   Полиэфирэфиркетон (PEEK) представляет собой бесцветный высокоэффективный термопласт с отличной прочностью на вес и высокой термостойкостью. деградация и износостойкость.В сочетании с его стабильностью размеров и обрабатываемостью, он популярен в медицинской промышленности. Это один из немногих пластиков, которые можно использовать в аэрокосмической промышленности.

   ✅ Высокая прочность
   ✅ Совместимость в условиях сверхвысокого вакуума
   ❌ Дорогой
   ❌ Низкая устойчивость к УФ-излучению

   PP
   Полипропилен (ПП) – прочный материал с высокой усталостной прочностью, он может сохранять свою форму после деформированный, что делает его хорошим материалом для живых петель.Еще одним ключевым качеством является его высокая устойчивость к электричеству, что делает его полезным для бытовых и промышленных электронных компонентов.

   ✅ Высокая прочность
   ✅ Жесткие шарниры с ЧПУ
   ❌ Плохо держится на некоторых клеях и красках
   ❌ Низкая устойчивость к УФ-излучению

   PC
   Поликарбонат **** (ПК) – это прозрачный термопласт с отличной прочностью , жесткость, ударная вязкость, размерная и термическая стабильность, что делает его одним из наиболее широко используемых термопластов.Его можно использовать как более легкую и прочную альтернативу стандартному стеклу.

   ✅ Легкий
   ✅ Огнестойкий
   ❌ Чувствительный к царапинам
   ❌ Может расширяться

   HDPE
   Полиэтилен высокой плотности ** (** HDPE) имеет отличную низкотемпературную ударопрочность, отличную ударную вязкость и химическую стойкость. Его также можно легко переработать, что делает его популярным материалом во многих отраслях промышленности, от кухонной посуды до труб, используемых в строительстве.

   ✅ Высокая ударопрочность
   ✅ Высокая прочность
   ❌ Низкая стойкость к УФ-излучению
   ❌ Низкая жесткость до PP

   Нейлон
   Нейлон – популярный полимер с выдающейся механической прочностью и износостойкостью, при этом легкий, что делает его отличным материалом для подшипников и ролики.Он также обладает хорошей устойчивостью к большинству химикатов, однако обладает высоким влагопоглощением, влияющим на стабильность размеров.

   ✅ Легкий
   ✅ Высокая прочность
   ❌ Плохая стойкость к ультрафиолетовому излучению
   ❌ Теплочувствительность

   Чистовая обработка поверхности

   Чистовая обработка поверхности – это последний шаг при производстве детали, обработанной на станке с ЧПУ. Существует широкий спектр методов постобработки, которые можно использовать для улучшения внешнего вида и производительности детали. В этом разделе будут описаны некоторые из часто используемых вариантов отделки, которые предлагают уникальные преимущества.

   Что такое чистовая обработка?

   Необработанная чистовая обработка детали, изготовленной с использованием ЧПУ, называется «обработанной». Деталь будет иметь небольшие, но видимые линии обработки, с которых режущий инструмент удалил материал за вычетом, но все равно будет гладкой на ощупь. Средняя шероховатость поверхности детали после механической обработки составляет Ra 3,2 (3,2 мкм). Дополнительные чистовые пропилы могут быть выполнены для дальнейшего уменьшения шероховатости поверхности, но это увеличит стоимость детали.Эта отделка обеспечивает наилучшую точность размеров, поэтому дизайнеры, ищущие детали с жесткими допусками, должны выбирать отделку, аналогичную обработанной.

   ✅ Максимально достижимые допуски
   ✅ Самый дешевый вариант отделки
   ❌ На детали остаются следы обработки
   ❌ Отсутствие защиты от коррозии

   Что такое дробеструйная обработка?

   Струйная очистка – это восстановительная обработка, при которой пистолет под давлением выпускает струю абразивных стеклянных шариков по детали для удаления тонкого слоя поверхности.Этот процесс создает однородную матовую / сатинированную поверхность детали и часто используется для удаления следов / дефектов инструмента. Важно учитывать тонкий слой съема материала, если ваша деталь имеет элементы с жесткими допусками.

   Дробеструйная очистка – это ручной процесс, для выполнения которого требуется обученный специалист. Для изменения абразивности дробеструйной обработки можно использовать шарики разных размеров и сортов.

   ✅ Недорогая однородная отделка, удаляющая линии обработки
   ✅ Может применяться к металлам и пластмассам
   ❌ Влияет на критические размеры
   ❌ Не оставляет профиля для прилипания краски к краске

   Что такое зеркальная полировка?

   Зеркальная полировка – это механический процесс, который включает шлифование любых дефектов с использованием все более мелкого абразива перед полировкой / полировкой детали для придания блестящей зеркальной поверхности.Покрытие очень гладкое, блестящее и без царапин. Зеркальное полирование часто выполняется на таких материалах, как нержавеющая сталь и Al7075, более мягкие металлы, такие как Al6061, рискуют деформировать свою поверхность при шлифовании. Дополнительным преимуществом зеркальной полировки является ее устойчивость к коррозии. Гладкая поверхность означает, что коррозионные частицы не оставляют царапин.

   ✅ Превосходная обработка поверхности
   ✅ Повышает коррозионную стойкость
   ❌ Увеличивает стоимость детали
   ❌ Более медленная ручная обработка

   Что такое электрополировка?

   Электрополировка, также известная как кислотная полировка, – это электрохимический процесс, используемый для уменьшения шероховатости поверхности материала для придания гладкой, блестящей поверхности.Процесс заключается в пропускании тока через деталь, погруженную в ванну с электролитом. Это приводит к тому, что пики на поверхности окисляются и растворяются быстрее, чем углубления, что приводит к сглаживанию поверхности. Этот процесс обычно используется в сочетании с анодированием, чтобы придать деталям блестящую анодированную отделку.

   ✅ Можно полировать детали неправильной формы
   ✅ Не деформирует детали механически
   ❌ Не наносится на пластмассовые детали
   ❌ Шероховатые дефекты поверхности невозможно удалить

   Что такое электротравление?

   Электротехническое травление, также известное как кислотное травление, – это электрохимический процесс, используемый для придания шероховатости поверхности материала для придания матовой текстурированной поверхности.Процесс протекает противоположно электрополировке, при этом ток в противоположном направлении пропускается через деталь, погруженную в ванну с электролитом, и блок из того же материала. Затем металл растворяется в блоке и осаждается на заготовку, образуя шероховатую поверхность. Этот процесс обычно используется в сочетании с анодированием для придания деталям «супер-матовой» отделки.

   ✅ Можно наносить матовое покрытие на детали неправильной формы
   ✅ Не деформирует детали механически
   ❌ Не наносится на пластмассовые детали
   ❌ Неровные дефекты поверхности невозможно удалить

   Что такое анодирование?

   Анодирование – это процесс электрохимической чистовой обработки, при котором на поверхность детали добавляется слой естественного оксида.Анодное покрытие защищает деталь от коррозии и может быть окрашено в различные цвета (в Get It Made мы можем анодировать под любой номер RAL). Покрытие не является электропроводящим, поэтому маскировку можно наносить на участки, которые должны оставаться электрически проводящими. Кроме того, маскирование следует применять к элементам с критическими размерами, таким как отверстия с резьбой. Чаще всего анодируются алюминий и титан. Существует два типа анодирования: серное анодирование (тип II) и твердое анодирование (тип III).

   Что такое анодирование типа II?

   Тип II – это стандартный вариант анодирования, который используется для улучшения внешнего вида и обеспечения эффективной коррозионной стойкости. Однако он имеет ограниченную износостойкость. Прозрачные / неокрашенные покрытия обычно имеют толщину 5-15 мкм, а цветные / окрашенные покрытия 10-25 мкм.

   Что такое анодирование типа III?

   Анодирование типа III, также известное как «твердое анодирование», аналогично анодированию типа II, но дает более толстый оксидный слой, который увеличивает коррозионную стойкость и износостойкость.Анодирование типа III также может быть окрашено с помощью красителей, но добавленная толщина делает покрытие более тусклым. Может быть достигнута толщина 20-80 мкм.

   ✅ Может быть анодирован по любому номеру RAL
   ✅ Дополнительная коррозионная стойкость
   ❌ Не так долговечна, как порошковое покрытие
   ❌ Только алюминий и титан

   Советы дизайнерам

   Все анодированные детали необходимо удерживать во время обработки . Точки крепления не будут анодированы, поэтому рекомендуется добавить инструкции на ваш технический чертеж, где допустимы следы контакта.Следы контакта часто можно скрыть в небольших и незаметных местах, например, внутри сквозных отверстий.

   При анодировании оксидное покрытие проникает в материал, а также растет на поверхности. Хорошее руководство по проектированию, которому следует следовать, заключается в том, что 50% анодного покрытия находится ниже исходной поверхности, а 50% – выше. Следовательно, покрытие 12 мкм увеличит толщину детали на 6 мкм.

   Что такое порошковое покрытие?

   Порошковое покрытие похоже на окраску распылением, однако используется однородный порошок, похожий на разрыхлитель, в отличие от влажной краски.Детали покрываются фосфатирующим или хромированным покрытием для повышения их коррозионной стойкости. Процесс, называемый электростатическим напылением, используется для нанесения порошкового покрытия на деталь. Здесь к частицам порошка прикладывается электростатический заряд, который затем распыляется и притягивается к детали. Покрытие укрепляется путем отверждения при высокой температуре для отверждения соединения.

   Порошковое покрытие обеспечивает очень прочную и привлекательную отделку, которую можно наносить на любой металл.Можно нанести несколько слоев порошка для создания более толстого покрытия с максимально достижимой толщиной 80 мкм. Поскольку для порошкового покрытия не используются растворители и мало отходов, это экологически чистый вариант по сравнению с жидкими красками.

   ✅ Отличная устойчивость к коррозии и износу
   ✅ Может применяться ко всем металлам
   ❌ Меньше контроля размеров
   ❌ Нельзя применять к внутренним элементам

   Советы по снижению затрат при обработке с ЧПУ

   В этом разделе описаны некоторые простые настройки, которые вы можете сделать к вашим проектам, чтобы помочь снизить общую стоимость детали.Есть три основных области, которые существенно повлияют на стоимость вашей детали:

   • Конструкция – Сложные детали приводят к увеличению времени обработки.
   • Материал – Стоимость сыпучего материала и насколько легко его можно обработать.
   • Количество – Стоимость единицы уменьшается с увеличением количества из-за фиксированных затрат на установку.

   Конструкция

   Увеличить радиус
   Режущие инструменты, используемые при обработке с ЧПУ, имеют круглое поперечное сечение и также должны вращаться, чтобы обеспечить режущий механизм.Это означает, что инструмент будет естественным образом вырезать изогнутые внутренние углы, известные как скругления. Чтобы сократить время обработки, добавьте в свою конструкцию как можно большие галтели, что позволит использовать инструмент большего размера с более высокой производительностью съема материала.

   Избегайте высоких элементов и тонких стенок
   Как высокие элементы, так и тонкие стенки склонны к вибрации при обработке с ЧПУ, что может привести к деформации или разрушению детали. Чтобы свести к минимуму вибрацию детали, режущий инструмент должен сделать несколько неглубоких надрезов на медленной скорости в заготовке.Это значительно увеличивает время обработки, что, в свою очередь, увеличивает стоимость детали.

   Используйте стандартные отверстия
   Стандартные отверстия можно быстро и точно просверлить с помощью сверл. Однако, если вам требуется нестандартная обработка отверстий с ЧПУ, необходимо использовать станки с ЧПУ, что увеличивает стоимость. Также важно держать отверстия на подходящем расстоянии от края детали, чтобы избежать создания проблемных тонких стенок.

   Размер заготовки
   «Заготовка» – это заготовка / стержень материала, который загружается в станок с ЧПУ и готов к обработке.Размер используемой заготовки зависит от ограничивающего объема детали, поэтому выступающие элементы могут иметь большое влияние на материальные затраты и увеличивать ограничивающий объем. Постарайтесь учитывать размер ограничивающего объема при проектировании деталей, чтобы минимизировать материальные затраты.

   Допуски
   Изготовление отверстий, стенок и резьбы с жесткими допусками – дорогостоящий процесс, поскольку он требует итеративного медленного процесса обработки, увеличивающего время обработки.Детали также требуют контроля после обработки с использованием микрометра или КИМ, что дополнительно увеличивает стоимость. Поэтому рекомендуется добавлять допуски только к критически важным элементам вашей конструкции. Мягкие материалы или конструкции с тонкими элементами сложно обрабатывать с соблюдением жестких допусков из-за изгиба / вибрации детали / инструмента при обработке.

   Избегайте добавления тисненого текста
   Когда дело доходит до добавления текста / логотипов, гравировка предпочтительнее тиснения, поскольку она требует меньшего удаления материала, что экономит время и деньги.Рекомендуется шрифт в стиле Sana Serif с минимальным размером шрифта 20 и глубиной гравировки 0,3 мм. Есть несколько других способов добавления текста на детали, такие как лазерное травление и шелкография, которые могут быть более дешевыми альтернативами.

   Материал

   Два фактора влияют на стоимость определенных материалов для обработки с ЧПУ, стоимость сырья и обрабатываемость. Затраты на сырье меняются с течением времени, однако мы поддерживаем постоянные цены на материалы, поэтому стоимость деталей остается неизменной для повторных заказов.Обрабатываемость означает, насколько легко можно обрабатывать материал. Чем лучше обрабатываемость материала, тем меньше время обработки, что приводит к снижению затрат. Тем не менее, основная стоимость использования определенного материала – это цена на насыпной материал.

   Рекомендуется выбирать материал с наименьшей стоимостью, который имеет свойства, соответствующие вашим проектным требованиям. Если вы не уверены, какой материал выбрать, отправьте нам предложение для ряда различных материалов, чтобы получить представление о ценовом диапазоне.

   Ниже приведен график, показывающий диапазон затрат на некоторые распространенные материалы и пластмассы, используемые при обработке с ЧПУ.

   Кол-во

   Без каких-либо конструктивных изменений стоимость вашей детали можно значительно снизить, просто увеличив размер заказа. Наши инженеры должны выполнить настройку детали, программирование и выбор инструмента, что является фиксированной стоимостью. При одновременном производстве нескольких деталей фиксированная стоимость может быть разделена, что делает каждую деталь более экономичной.

   Изготовление детали

   1) Спроектируйте и экспортируйте файл САПР

   Используйте Руководство по проектированию обработки с ЧПУ, чтобы спроектировать детали, готовые к обработке. Затем экспортируйте файлы 3D CAD в форматы STEP, IGS или PARASOLID. К сожалению, мы можем принимать только файлы STL для проектов 3D-печати. Мы не принимаем файлы OBJ, поскольку они не корректируют геометрические данные для изготовления.

   2) Создайте технический чертеж

   Мы настоятельно рекомендуем отправлять вспомогательные технические чертежи в формате PDF для каждой детали.Это требуется, когда деталь имеет: резьбовые отверстия, критические размеры, допуски, особые требования к отделке. В некоторых случаях, например при выделении резьбового отверстия, мы можем принять аннотированный снимок экрана. Узнайте больше об отверстиях для резьбы здесь.

   3) Получите ценовое предложение в течение 24 часов

   Запросите бесплатное предложение сегодня, и один из наших инженеров лично рассмотрит ваш проект в течение 24 часов. Затем они помогут доработать ваш проект, чтобы убедиться, что вы получите наилучшую возможную цену и время выполнения заказа на детали, обработанные на станке с ЧПУ!

   Piranha CNC – станок для прочной C-образной балки с линейными направляющими

   Проект «Пиранья» – это высокопроизводительный станок с ЧПУ, предназначенный для обслуживания тех, кто предъявляет более высокие требования к жесткости, чем система линейных направляющих с V-образным колесом / V-образным пазом.Piranha станет идеальной машиной как для опытных пользователей, так и для неопытных энтузиастов. Piranha – это удобный инструмент, который может помочь с небольшими и средними проектами из дерева, пластика или алюминия у вас дома или в профессиональной мастерской. Легко построить и легко использовать!

   Piranha оснащен прочными 15-миллиметровыми линейными направляющими и соответствующими блоками. Установленный на прочную C-образную балку, он придаст машине дополнительную прочность. Плата портала изготовлена ​​из твердого алюминия толщиной 6 мм.Вся трансмиссия будет иметь ходовой винт, как у машины LEAD 1515.

   Мы планируем изготовить три модели: 1010, 1015 и 1515. Разработка ведется совместными усилиями makersupplies.dk и некоторых стажеров из Копенгагенской школы дизайна и технологий

   Теперь у нас есть рабочий прототип со всеми фрезерованными портальными плитами. алюминий. Передайте привет ЧПУ Piranha

   Прототип готов, и большая часть / все детали разработаны. Одна из задач заключалась в изготовлении проставок для гаечных блоков ACME.Для того чтобы ходовой винт мог свободно перемещаться на всем пути, очень важно, чтобы распорка, поднимающая гайку ACME, была очень точной. Для прототипа мы попробовали 3D-печать, но это не было оптимальным решением, поэтому мы закончили делать их из фанеры. В финальном комплекте мы ожидаем ПОМ или алюминия.

   Теперь станок готов к первой резке МДФ. Еще мы сделали красивую доску для машины.

   Цифровые файлы теперь добавлены в проект. Полную сборку вы найдете в файле Assembly.ШАГ
   Основные пластины изготовлены из алюминиевого листа толщиной 6 мм:
   Передние и задние угловые скобы. Вам понадобится 4 штуки. ( пластина FB.STEP )
   левая и правая пластина Y-портала ( пластина XY слева. STEP и пластина XY правая.STEP )
   пластина портала X и Z (пластина XZ.STEP )

   We сделали две версии распорки между плитами портала и гайкой ACME. Можно использовать и то, и другое, но сделать один проще. Предлагаемый материал – алюминий или ПОМ, в качестве альтернативы – 3D-принт: распорка
   с двумя кольцами, которые подходят к гайке ACME (проставка 1.STEP )
   Прокладка с плоской поверхностью ( Прокладка 2.STEP )

   Файл MiniSLDPRT.STEP представляет собой небольшой кронштейн для крепления ограничителя хода к оси Z. Эта деталь может быть вырезана лазером из акрила 6 мм или напечатана на 3D-принтере.

   Два файла должны быть напечатаны на 3D-принтере, чтобы сделать некоторые держатели цепи Drac для Y и Z
   (кронштейн тормозной цепи Y. STEP и Z кронштейн тормозной цепи. STEP )

   Во время сборки вы должны были выровнять линейную направляющую с hV-образный паз C-образной балки.Чтобы упростить эту задачу, потребуются две части направляющей распорки из алюминия ( Rail Spacer v1.STEP )

   Теперь мы получили первую партию из 10 комплектов портальных пластин. Анодированный алюминий толщиной 6 мм. Очень красиво сделано! Вместе с прокладками из ПОМ и другими специальными деталями у нас теперь есть все детали, доступные для набора.

   В интернет-магазине makersupplies.dk мы добавили несколько комплектов обновления. Поскольку ЧПУ Piranha разделяет многие части с машиной OB LEAD, мы сделали комплекты модернизации от LEAD 1010 и 1515 до Piranha.Вы можете найти комплекты здесь: Piranha CNC – makersupplies.dk

   Продолжение следует …….

   Для получения дальнейших обновлений следите за прогрессом на сайте makersupplies.dk или на нашей странице в Facebook.

   ЖУРНАЛ ИЗМЕНЕНИЙ
   14-05-2021: БМ обновлен со списком деталей, необходимых для обновления LEAD1010 или LEAD1515 до ЧПУ Piranha.
   06.07.2021: Добавлены изображения новых портальных плит
   09.01.2021: В раздел файлов добавлено руководство по сборке

   Фотографии из опытно-конструкторских работ:
   

   .