So steuern Sie die Präzision der CNC-Fräsbearbeitung

Die Qualität von CNC-bearbeiteten Teilen hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich Teiledesign, Werkzeugauswahl, Werkzeugwegprogrammierung, Fähigkeiten des Maschinisten, Werkstückspannstrategie usw. Kritische Funktionskomponenten wie Roboterarme für die Laserchirurgie oder Fahrwerkskomponenten von hoher Qualität -Performance-Flugzeuge, müssen zuverlässig funktionieren. Zuverlässigkeit erfordert Genauigkeit, Präzision und die Fähigkeit der CNC-Bearbeitungswerkstatt, die die Teile herstellt, enge Toleranzen einzuhalten.

Bei der Entscheidung, welche Bearbeitungswerkstatt für die Bearbeitung von Schlüsselkomponenten eingesetzt werden soll, ist es wichtig, zwei Fragen zu stellen:Wie hoch ist die Genauigkeit des CNC-Fräsens und welche Verpflichtung hat die Bearbeitungswerkstatt, diese Genauigkeit zu gewährleisten? Eine sorgfältige Prüfung der Zusammensetzung der CNC-Fräsgenauigkeit hilft Konstrukteuren, bei der Herstellung von Teilen die beste Wahl in der Bearbeitungswerkstatt zu treffen.

Wie sich die Genauigkeit von CNC-Maschinen auf verschiedene Branchen auswirkt

Obwohl die Genauigkeit von bearbeiteten Teilen in jeder Branche von entscheidender Bedeutung ist, erfordern einige Branchen mehr Präzision als andere:

Medizinisch:

Geräte, die in medizinischen Verfahren verwendet werden, wie z. B. Roboterarme für die Laserchirurgie, sind auf präzisionsgefertigte Teile in Mikro- und Makrogröße angewiesen.

Luft- und Raumfahrt:

Luft- und Raumfahrtkomponenten müssen strengste Toleranzen einhalten, um den sicheren Betrieb des Flugzeugs unabhängig von der Umgebung zu gewährleisten.

Transport:

Busse, Lastwagen, Züge und andere Fahrzeuge erfordern eine Vielzahl von Wellen, Kupplungen, Kolben und anderen Teilen, um nahtlos zusammenzuarbeiten.

Energie:

Ob es sich um Erdgas und Öl, Windkraft oder andere Quellen handelt, Industrieanlagen zur Energieerzeugung und -verwaltung erfordern präzisionsgefertigte Teile, die einem enormen Druck standhalten.

Dies sind nur einige Beispiele für Branchen, die eine extrem hohe Präzision im Herstellungsprozess von bearbeiteten Teilen erfordern. Viele andere Unternehmen benötigen jedoch möglicherweise keine so engen Toleranzen, aber die Hersteller müssen Teile jedes Mal auf die gleiche Weise herstellen. Die Wiederholbarkeit von Präzisionsteilen ist für alles von Verbraucherprodukten bis hin zu einfachen Ersatzteilen unerlässlich.

Es sei darauf hingewiesen, dass die CNC-Fräsgenauigkeit auch für die Bearbeitungswerkstatt selbst sehr wichtig ist. Die Beibehaltung der Genauigkeit kann die Fertigungszeit und -kosten der Werkstatt reduzieren und die Notwendigkeit beseitigen, fehlerhafte Fertigungsprojekte zu wiederholen. Der folgende Abschnitt gibt einen detaillierten Überblick über die verschiedenen Komponenten der CNC-Fräsgenauigkeit.

Genauigkeit des CNC-Fräsens:3 Messungen

Drei verschiedene Messungen bestimmen die Gesamtgenauigkeit des gefrästen Teils:Positionsgenauigkeit, Genauigkeit oder Wiederholbarkeit und Toleranz.

Positionsgenauigkeit

Die Positionsgenauigkeit ist gleich der Differenz zwischen dem angegebenen Abstand zwischen den Punkten auf dem Teil und dem tatsächlich gemessenen Abstand dieser Punkte nach dem Fräsen. Bei einer CNC-Fräsmaschine hängt die Genauigkeit von ihrer Fähigkeit ab, ihrem programmierten Pfad zu folgen. Der Zerspanungsbetrieb ermittelt die Genauigkeit des Walzwerks durch mehrfache Messungen und die Berechnung des statistischen Mittels der Abweichungen.

Wiederholbare Genauigkeit

Die Zerspanungswerkstatt definiert die Genauigkeit der Fräsmaschine durch die exakte Wiederholung der gleichen Befehle, sodass ein Teil nach dem anderen das gleiche Ergebnis liefert. Ähnlich wie bei der Genauigkeit kann die Werkstatt die Genauigkeit der CNC-Fräsmaschine durch mehrere Messungen berechnen, wenn sie den Schneidpfad der Maschine befiehlt. Das Maß der Genauigkeit liegt in der Wiederholbarkeit des Schneidens des gleichen präzisen Pfads, was immer wieder zu einer genauen Kopie des Teils führt.

Fertigprodukttoleranz

Maschinisten und Ingenieure verwenden den Begriff Toleranz, wenn sie sich auf die zulässige Abweichung von der CNC-Fräsmaschine beziehen, um den eingestellten Wert zu messen. CNC-Programmierer und Maschinisten programmieren die Fräsmaschine, um Teile innerhalb der vom Kunden geforderten Toleranzen herzustellen. Beim Schneiden von Materialien und der Herstellung von Teilen sollte die Fräsmaschine innerhalb der eingestellten Toleranz des angegebenen Messwerts bleiben.

Das Ziel einer CNC-Fräsmaschine ist es, sie durch wiederholte Einhaltung einer hohen Positioniergenauigkeit innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs zu halten. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, einen Pfeil auf ein Ziel zu schießen. Der Abstand zwischen dem Pfeil und dem Bullauge misst die Genauigkeit. Arrow stellt fest, dass die Nähe seiner Gruppierung gleich der wiederholbaren Genauigkeit ist. Wiederholbarkeit ohne Präzision bei der Bearbeitung einer Charge von Teilen führt zu keinen brauchbaren Ergebnissen, da die Teile auch außerhalb der Toleranz liegen. Oder Genauigkeit ohne Wiederholbarkeit führt dazu, dass nur ein oder zwei Teile verfügbar sind. Die Kombination aus Präzision und Wiederholbarkeit wird ganze Chargen intakter Produkte produzieren. Diese Präzision nutzt die Zerspanungswerkstatt, um die Qualität Ihrer Teile sicherzustellen.

So ermitteln Sie die Genauigkeit Ihrer CNC-Maschinenwerkstatt

Um die zum Fräsen von Teilen erforderliche Präzision und Präzision zu erhalten, wird eine gute Bearbeitungswerkstatt die folgenden Punkte in ihrem Prozess und ihren Verfahren priorisieren:

Arbeitsumgebung:

Die Genauigkeit hängt von der Arbeitsumgebung ab, die stabile Bedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit bietet.

Ausrüstungsstatus:

Die Genauigkeit des CNC-Fräsens erfordert eine konsequente vorbeugende Wartung, um alle Geräte in einwandfreiem Betriebszustand zu halten.

Maschinenkalibrierung:

Die Maschinenwerkstatt muss regelmäßig alle Präzisionsfräsgeräte neu kalibrieren, um ihre Werkseinstellungen beizubehalten.

Tool-Überwachung:

Die Werkstatt muss auch die Schneidwerkzeuge – sie verschleißen mit der Zeit – auf Wartung oder Austausch überwachen.

Werkstückspannung:

Um Vibrationen zu minimieren und Genauigkeit zu gewährleisten, muss die Werkstatt die richtigen Werkstückspanneinstellungen verwenden, um das Werkstück für die Bearbeitung an Ort und Stelle zu halten.

Erfahrung als Maschinist:

Erfahrene Maschinisten verstehen eher die Nuancen, die zur Herstellung präziser Teile führen.

Programmierung:

Erfahrene Fertigungsingenieure verstehen es, verschiedene Werkzeuge mit unterschiedlichen Methoden und Geschwindigkeiten einzusetzen, um präzise CNC-Frästeile effizient herzustellen.

Immer wenn Teile auf dem Walzwerk eingerichtet werden, sollte eine hochwertige Zerspanungswerkstatt über einen dokumentierten Erstmusterprüfungsprozess verfügen. Es wird auch während des gesamten Herstellungsprozesses regelmäßige Kontrollpunkte zur Qualitätskontrolle geben.