Abhängig vom Material des Teils: Welche Materialien kann CNC bearbeiten?

Fast alle Bearbeitungsmaterialien können auf CNC-Maschinen verwendet werden. Es hängt wirklich von der Anwendung ab. Zu den gängigen Materialien gehören Metalle wie Aluminium, Messing, Kupfer, Stahl und Titan sowie Holz, Schaumstoff, Glasfaser und Kunststoffe wie Polypropylen, ABS, POM, PC, Nylon usw. Aber einige Materialien sind zu weich oder zu weich und zu starr, um auf CNC-Maschinen bearbeitet zu werden. Zum Beispiel sind Materialien wie Gummi oder Silikon zu weich für CNC, und Keramik ist zu hart für die Präzisionsbearbeitung.

Nach Struktur und Form der Teile kann man sie unterteilen in:

Die CNC-Bearbeitung nimmt eine sehr hohe Position in der CNC-Ausrüstung ein. Viele Teileverarbeitungsunternehmen verwenden CNC-Bearbeitungszentren. Welche Arten von Teilen können also durch CNC-Bearbeitung verarbeitet werden? Wie wir alle wissen, eignen sich CNC-Bearbeitungszentren für die Bearbeitung von Teilen, die komplex sind, viele Prozesse haben, hohe Anforderungen stellen, mehrere Arten von gewöhnlichen Werkzeugmaschinen und mehrere Werkzeugaufnahmen erfordern und mehrere Spann- und Einstellvorgänge benötigen, bevor sie bearbeitet werden können. Ihre Bearbeitungsobjekte sind hauptsächlich Gehäuseteile, komplexe gekrümmte Oberflächen, Sonderformteile, plattenförmige Teile und Sonderbearbeitungen.

(1) Gehäuseteile.

Gehäuseteile beziehen sich im Allgemeinen auf Teile mit mehreren Lochsystemen, Hohlräumen im Inneren und einem bestimmten Verhältnis von Länge, Breite und Höhe. Solche Teile werden meist in der Werkzeugmaschinen-, Automobil-, Flugzeugbau- und anderen Industrien verwendet. Gehäuseförmige Teile erfordern im Allgemeinen Mehrstationsbohren und Oberflächenbearbeitung, und die Toleranzanforderungen sind relativ streng, insbesondere die geometrischen Toleranzanforderungen sind relativ streng. Sie müssen normalerweise Prozesse wie Fräsen, Bohren, Aufweiten, Ausbohren, Reiben, Senken, Gewindeschneiden und andere durchlaufen, die mehr Werkzeuge erfordern. Für Bearbeitungszentren, die Gehäuseteile bearbeiten, wird im Allgemeinen ein horizontales Bohr- und Fräsbearbeitungszentrum gewählt, wenn es viele Bearbeitungsstationen gibt und die Teile mehrere Drehungen des Arbeitstisches erfordern, um abgeschlossen zu werden.

(2) Komplexe gekrümmte Oberflächen.

Komplexe gekrümmte Oberflächen nehmen eine besonders wichtige Position in der Maschinenbauindustrie ein, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Es ist schwierig oder sogar unmöglich, komplexe gekrümmte Oberflächen mit gewöhnlichen Bearbeitungsmethoden zu vervollständigen. In unserem Land ist die traditionelle Methode die Verwendung von Präzisionsguss, von dem man sich vorstellen kann, dass er eine geringe Präzision aufweist. Komplexe gekrümmte Oberflächenteile, wie zum Beispiel: verschiedene Laufräder, Leiträder, Kugeln, verschiedene Formen für gekrümmte Oberflächen, Propeller und Propeller für Unterwasserfahrzeuge sowie einige andere Freiformflächen. Die folgenden sind typischer:

(3) Sonderformteile.

Sonderformteile sind Teile mit unregelmäßigen Formen, und die meisten erfordern eine Mehrstations-Mischbearbeitung von Punkten, Linien und Flächen. Die Steifigkeit von Sonderformteilen ist im Allgemeinen schlecht, die Spannverformung ist schwer zu kontrollieren und die Bearbeitungsgenauigkeit ist schwer zu gewährleisten. Sogar einige Teile von einigen Teilen sind mit gewöhnlichen Werkzeugmaschinen schwer zu vervollständigen. Bei der Bearbeitung mit einem Bearbeitungszentrum sollten angemessene Prozessmaßnahmen ergriffen werden, ein oder zwei Spannvorgänge, und die Eigenschaften der Mehrstations-Punkt-, Linien- und Flächen-Mischbearbeitung des Bearbeitungszentrums genutzt werden, um mehrere Prozesse oder alle Prozesse abzuschließen.

(4) Scheiben, Buchsen und Platten.

Die Stirnfläche hat Keilnuten oder radiale Löcher oder verteilte Lochsysteme, Kurbelbuchsen oder Wellenteile, wie Flanschbuchsen, Keilnuten oder Vierkantkopf-Wellenteile usw., sowie Platten mit mehreren Löchern, wie verschiedene Motorstirnflächen mit verteilten Löchern und gekrümmten Oberflächen. Für Scheibenteile sollten vertikale Bearbeitungszentren gewählt werden, während für radiale Löcher horizontale Bearbeitungszentren gewählt werden sollten.

(5) Prototypenteile für neue Produkte

Das Bearbeitungszentrum hat eine breite Anpassungsfähigkeit und hohe Flexibilität. Beim Wechsel des Bearbeitungsobjekts muss nur das neue Programm erstellt und eingegeben werden, um die Bearbeitung zu realisieren.

 

Nach der Präzision der Teile und der Anwendungsbranche kann man sie unterteilen in:

Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann eine Vielzahl von Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen herstellen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden:

Hochpräzise mechanische Teile: Diese Teile erfordern in der Regel hochpräzise Schneid-, Bohr-, Fräs- und andere Bearbeitungsvorgänge, um hochpräzise Passungen und Oberflächengüteanforderungen zu erreichen.

Formteile: einschließlich Stempel, Matrize, Kern, Kavität und andere Teile der Form. Diese Teile erfordern in der Regel hochpräzise Bearbeitung und Schleifen, um die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Form sicherzustellen.

Optische Teile: einschließlich optischer Linsen, Prismen, Reflektoren und anderer Teile. Diese Teile erfordern in der Regel hochpräzises Schleifen und Polieren, um die optische Leistung und Oberflächenqualität sicherzustellen.

Luft- und Raumfahrtteile: Die Luft- und Raumfahrtbranche stellt sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Festigkeit von Teilen. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann eine Vielzahl von hochfesten, hochpräzisen Luft- und Raumfahrtteilen herstellen, wie z. B. Turbinenschaufeln, Wellen, Zahnräder usw.

Medizinprodukteteile: Der Bereich der Medizinprodukte stellt sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Oberflächenqualität von Teilen. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann verschiedene Medizinprodukteteile herstellen, wie z. B. chirurgische Instrumente, Implantate usw.

Präzisionsinstrumententeile: Präzisionsinstrumente stellen sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Stabilität von Teilen. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann verschiedene Präzisionsinstrumententeile herstellen, wie z. B. Sensoren, Steuerungen usw.

Mikroelektronikteile: Der Bereich der Mikroelektronik stellt sehr hohe Anforderungen an die Größe und Genauigkeit von Teilen. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann verschiedene Mikroelektronikteile herstellen, wie z. B. Chips, Leadframes usw.

Kurz gesagt, die CNC-Präzisionsbearbeitung kann eine Vielzahl von Teilen mit hohen Präzisions- und Qualitätsanforderungen herstellen und wird häufig in Bereichen wie Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, medizinischen Geräten, Präzisionsinstrumenten, Mikroelektronik und anderen Feldern eingesetzt.

 

Nach den üblichen Verwendungszwecken der Teile kann man sie unterteilen in:

CNC-Präzisionsteilebearbeitungsprodukte, die gedreht werden können “

In der CNC-Bearbeitungsindustrie werden CNC-Drehmaschinen verwendet, um gerade Zylinder, geneigte Zylinder, Bögen sowie verschiedene Gewinde, Nuten und Schnecken zu bearbeiten. Sie können auch einige komplexe rotierende Oberflächen bearbeiten, wie z. B. Hyperboloide usw. Typische CNC-Drehteile umfassen Schaltknöpfe, Drehknöpfe, Riemenscheiben, Wellen, Naben, Buchsen, Schwungräder usw.

CNC-Präzisionsteilebearbeitungsprodukte, die gefräst werden können ”

CNC-Fräsmaschinen werden hauptsächlich verwendet, um verschiedene komplexe ebene, gekrümmte und schalenförmige Teile zu bearbeiten. Zum Beispiel werden verschiedene Nocken, Formen, Pleuel, Klingen, Propeller, Gehäuse und schalenförmige Teile durch CNC-Fräsen bearbeitet. Zusammenfassend lassen sich typische CNC-gefräste Teile in drei Kategorien einteilen: flache Teile, Oberflächenteile und Winkelteile.

Jede Maschine hat ihr eigenes Genauigkeitsniveau und ihre eigene Bearbeitungsreihenfolge. Manchmal werden bestimmte Verarbeitungsgeräte verwendet, um bestimmte Komponenten herzustellen.

 

Was kann die CNC-Bearbeitung nicht leisten?

Fast jedes Teil kann auf einer CNC-Maschine hergestellt werden, aber es gibt einige Einschränkungen. Teile mit bestimmten Merkmalen sind für die CNC-Bearbeitung nicht geeignet, einschließlich:

  1. Innere vertikale Ecken

Da das CNC-Fräswerkzeug eine zylindrische Form hat, hinterlässt es beim Schneiden der Innenwand einen Radius an der vertikalen Ecke. Obwohl es möglich ist, den Eckenradius durch die Verwendung eines Werkzeugs mit kleinerem Durchmesser zu reduzieren, können innere vertikale Ecken nicht hergestellt werden, egal wie klein der Durchmesser des verwendeten Werkzeugs ist.

  1. Präzisionsteile mit tiefen Hohlräumen

Aufgrund der begrenzten Schnittlänge arbeiten Werkzeuge oft am besten, wenn die Schnitttiefe einen Formhohlraum erreicht, der das 2-3-fache seines Durchmessers beträgt. Ein Fräshohlraum, dessen Tiefe das 4-fache des Werkzeugdurchmessers überschreitet, erhöht die Bearbeitungsschwierigkeit und das Werkzeugbruchrisiko erheblich.

  1. Präzisionsteile mit dünnen Wänden

Dünne Wände sind schwer zu bearbeiten und können sich während der CNC-Bearbeitung leicht verformen oder brechen. Die Bearbeitung dünner Wände erfordert mehrere Durchgänge bei geringer Schnitttiefe, und dünne Merkmale neigen auch zu Vibrationen, was eine genaue Bearbeitung herausfordernd macht und die Bearbeitungszeit erhöht.

  1. Präzisionsteile mit Ausschnitten

Einige der Schnitte an den Innenwänden des Teils sind schwer mit CNC zu bearbeiten, da das Schneidwerkzeug nicht dorthin gelangen kann, um eine Bearbeitung durchzuführen.

Daher wird empfohlen, diese Merkmale vor der Konstruktion für die CNC-Präzisionsteilebearbeitung zu vermeiden.

 

Die CNC-Bearbeitung bietet präzise Schneid- und Manipulationsfähigkeiten, und es ist leicht zu sagen, dass fast jedes Produkt aus Holz, Metall, Aluminium, Legierungen und verschiedenen anderen Materialien vollständig konstruiert oder verbessert werden kann, indem CNC-Werkzeugmaschinen verwendet werden. CNC hat seine Grenzen, daher wird empfohlen, Abkürzungen zu vermeiden, bevor man eine CNC zur Bearbeitung von Präzisionsteilen konstruiert.

Über den Autor: Gavin Xia

Dieser Artikel wurde von Ingenieuren des RAPID PROTOS-Teams verfasst. Gavin Xia ist ein professioneller Ingenieur und technischer Experte mit 20 Jahren Erfahrung in den Bereichen Rapid Prototyping, Metallteile und Kunststoffteilefertigung.

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