Was ist CNC -Bearbeitung und was sind die Vorteile des CNC -Bearbeitungszentrums?

Was ist CNC -Bearbeitung und was sind die Vorteile des CNC -Bearbeitungszentrums?

CNC -Verarbeitungsproduktkarte

Die CNC -Bearbeitung ist eines der wichtigsten Herstellungsprozesse für die Herstellung von Metall- und Kunststoffkomponenten.

Im lockersten Sinne ist die Bearbeitung jedes Herstellungsprozess, bei dem Material aus einem festen Block geschnitten wird. Die Bearbeitung wird als "subtraktiver" Herstellungsprozess bezeichnet, da das Material eher entfernt als eingeführt wird. (Prozesse, die Material wie 3D -Druck einführen, werden als "Additive Manufacturing" -Prozesse bezeichnet.)

Das im Bearbeitungsvorgang verwendete Material kann Metall, Kunststoff oder etwas anderes sein, und die Ausrüstung und Messer können verschiedene Formen annehmen. Bohren, Drehen und Mahlen sind nur einige der Methoden, mit denen Material aus einem Block entfernt wird (allgemein als "Werkstück" bezeichnet).

Alle Bearbeitungsverfahren umfassen die kontrollierte Bewegung von Schneidwerkzeugen. Der größte Unterschied zwischen der traditionellen Verarbeitungstechnologie und der heutigen fortschrittlicheren Technologie ist jedoch das Kontrollmittel.

In den frühen Tagen der Bearbeitung wurden alle Messer von Hand bis zu einem gewissen Grad kontrolliert. Maschinisten passen ihre Mühlen und Drehmaschinen manuell an, wobei Hebel oder Räder die scharfen Kanten von Schneidwerkzeugen auf den geeigneten Teil des Werkstücks richten. Dies ist immer noch eine gemeinsame Technik, und professionelle Maschinisten können Materialien mit hoher Präzision maschben. Tracer und Muster stehen ebenfalls zur Verfügung, um die Genauigkeit und Wiederholbarkeit zu verbessern.

Es gibt jedoch jetzt Alternativen zur manuellen Bearbeitung, von denen die wichtigste CNC -Bearbeitung oder eine numerische Kontrolle des Computers ist, die in den 1940er und 1950er Jahren eingeführt wurde.

Bei der CNC -Bearbeitung wird ein Computer verwendet, um die Schneidwerkzeuge einer Maschine zu leiten. Anstatt sich auf einen menschlichen Maschinisten zu verlassen, um das Schneidwerkzeug in verschiedene Teile des Werkstücks zu verschieben, führen die digitalen Anweisungen die Maschine zu genauen Koordinaten, die es ihm ermöglichen, ohne Unterstützung zu arbeiten.

Der CNC-Bearbeitungsprozess beginnt mit einem digitalen 3D-Design des Teils, das mit CAD-Software (Computer Aided Design) erstellt wird. Mit CAD-Software können Ingenieure visuelle Renderings von Teilen erstellen: 3D-Formen können nach Bedarf auf dem Bildschirm angepasst werden, und die Software kann manchmal Simulationen ausführen, um vorherzusagen, wie ein Design in der realen Welt funktioniert.

Sobald das CAD-Design vollständig ist, wird die CAM-Software (computergestützte Herstellung) verwendet, um sie in einen sogenannten "G-Code" umzuwandeln, der im Wesentlichen eine Reihe von Anweisungen für eine CNC-Maschine ist. Eine CNC -Bearbeitungszentrummaschine selbst kann 3D -Formen wie ein Mensch nicht verstehen, aber es kann eine Reihe einfacher Anweisungen verstehen, die, wenn sie befolgt werden, letztendlich zur Schaffung einer 3D -Form führen.

G-Code enthält Informationen wie wann und wo sich die Motoren der Maschine bewegen sollten, wie schnell sie laufen sollten und mehr. Diese Motoren leiten die vom G-Code angewiesene Maschine so, dass sie Material aus dem entsprechenden Teil entfernen kann.

Nach allen Anweisungen ist das Ergebnis ein vollständiger Teil, der dem ursprünglichen Design der CAD -Software entspricht. Die CNC -Bearbeitung kann dann das Teil für seinen endgültigen Zweck, die weitere Verfeinerung oder die wiederholte Reproduktion verwenden.

Der Ingenieur entwirft das Teil mit CAD

Die CNC -Bearbeitung ist ein Herstellungsprozess, das häufig für Prototypen und Produktionsteile verwendet wird. Dies ist mehrere Faktoren zu verdanken, einschließlich Kosten, Zeit und spezifischen mechanischen Vorteilen der Bearbeitung des Teils.

Da CNC-Maschinen den Computeranweisungen folgen, sind sie extrem präzise als selbst der qualifizierteste menschliche Ingenieur. Die meisten CNC -Maschinen sind auf etwa 0,02 mm genau, was bedeutet, dass komplexe Teile mit sehr engen Toleranzen hergestellt werden können.

Eines der großartigen Dinge beim Erstellen von Teilen aus Computeranweisungen ist, dass diese Anweisungen immer wieder ausgeführt werden können, ohne etwas zu ändern. CNC -Maschinen können immer wieder dieselben Teile reproduzieren, solange das Gerät selbst gut gepflegt ist.

Dies ist viel schwieriger mit manuellen Techniken zu tun: Selbst der beste Maschinist ist es schwierig, jedes Mal eine perfekte Nachbildung zu erstellen.

Wiederholbarkeit hat auch vorteilhafte Auswirkungen auf die Skalierung der Produktion. Da die Bearbeitungsvorgänge mehrmals wiederholt werden können (bei Bedarf auf mehreren Maschinen), kann das Unternehmen einen einzelnen Prototyp schnell in 100.000 identische Teile verwandeln.

Während alle Automatisierung ethische Überlegungen aufweist, kann die Verwendung von CNC -Maschinen im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung die Produktionskosten senken. Sobald der G-Code erstellt und an die Maschine gesendet wurde, kann er unbeaufsichtigt bleiben.

Die Reduzierung der Verarbeitungsarbeit führt natürlich nicht unbedingt zu überschüssigen Arbeitskräften. Stattdessen können sich diese Maschinisten darauf konzentrieren, dem Teil ein überlegenes Finish zu verleihen, sobald das Teil die CNC -Maschine verlässt.

CNC -Maschinen können eine Vielzahl von Materialien umgehen und eine Reihe komplexer Formen erzeugen. Daher werden sie in verschiedenen verwendet

Die meisten CNC -Werkzeugmaschinen können rund um die Uhr arbeiten, und die Wartung ist relativ einfach. Solange die Schneidwerkzeuge bei Bedarf gewartet und ersetzt werden, können CNC -Maschinen eine beeindruckende Ausdauer aufweisen, die eine schnelle Massenproduktion ermöglicht.

Obwohl die CNC -Bearbeitung in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird, ist sie nicht für alle Fertigungsaufträge geeignet. Die Einschränkungen reichen von geometrischen Einschränkungen bis hin zu Kostenüberlegungen.

Eine CNC -Maschine ist ein viel teureres Gerät als eine manuelle Maschine, die sich im Preis von CNC -bearbeiteten Teilen widerspiegelt. Wenn CNCs jedoch weiter verbreitet werden, wird dieser Preisunterschied kleiner.

Der Kostenfaktor hängt auch weitgehend von der Menge ab. Für einmalige Teile kann der 3D-Druck eine billigere Alternative zur CNC-Bearbeitung sein. Für Hunderttausende von Teilen kann ein groß angelegter Herstellungsprozess wie Injektionsleisten kostengünstiger sein.