CNC-Bearbeitung großer Teile

CNC-Maschinen sind ein wunderbares Werkzeug für die Herstellung einer breiten Palette von Produkten, aber sie haben ihre besonderen Größenbeschränkungen. Die Standard-Maschinenwerkstatt oder der Prosumer wird in der Regel keine zu große Maschine haben, da ein solches Gerät für viele Szenarien unpraktisch sein kann. Es stellt sich die Frage:Wie können sie große Teile bearbeiten? Wie können sie insbesondere CNC-Bearbeitungsteile angehen, die zu groß sind, um in das Gerät zu passen? Ein solches Unterfangen ist immer noch durchaus möglich, erfordert jedoch etwas mehr Bearbeitungsgeschick und zusätzliche Planung. In diesem Artikel werden einige der Vor- und Nachteile der Bearbeitung großer Teile untersucht.

Überlegungen zur Bearbeitung großer Teile

Bei der Bearbeitung von Teilen, die für Ihre Standardmaschine zu groß sind, gibt es einige Planungsaspekte, die man beachten sollte. Die erste davon ist, dass Sie genau überlegen müssen, wie das Teil in mehreren verschiedenen Einstellungen und Durchläufen verarbeitet werden soll. Große Teile müssen in mehreren Aufspannungen bearbeitet werden, wobei jede Aufspannung Zugriff auf einen Teil des Teils gewährt und ein anderes Segment bearbeitet. Beim Ausrichten jeder Aufspannung müssen sich die Werkzeugmaschinen und das Teil so anpassen, dass die Genauigkeit der in verschiedenen Aufspannungen bearbeiteten Merkmale in Bezug auf die Qualität übereinstimmen.

Die andere große Einschränkung, die mit einer solchen Aufgabe einhergeht, ist die Gesamtgröße. Wenn es für Ihr Gehäuse zu groß ist, muss es in Abschnitten erfolgen. In ähnlicher Weise haben viele Maschinen eine Gewichtsgrenze, die das Teil und die gesamte Vorrichtung umfasst, und die Höhe kann ein entscheidender Faktor sein. Wenn das Teil schwer oder zu groß ist, um unter die Maschine zu kommen, lohnt es sich möglicherweise überhaupt nicht.

Ein weiteres Problem kann oft sein, dass es nur sehr begrenzte Werkzeugmaschinen gibt, die für die Entwicklung großer Teile bestimmt sind. Da die meisten Maschinen für kleinere Losgrößen bestimmt sind, haben viele Hersteller auf Kosten von Werkzeugen, die auf große Teile spezialisiert sind, in diesen Markt eingegriffen. Selbst bei großen Maschinen kann dies der Fall sein, da viele Maschinenwerkstätten die Anwesenheit eines Bedieners erfordern, um das Teil manuell fertigzustellen (was langsam und mühsam sein kann).

Es gibt auch Genauigkeitsprobleme, die auftreten können, wenn Dinge in mehreren Setups ausgeführt werden. Dies erfordert viel Sorgfalt und Liebe zum Detail. Große Teile verursachen auch ein weiteres Problem, wenn sie starke Wärmemengen erzeugen. Benutzer müssen diese Wärme möglicherweise in ihren Vorausberechnungen kompensieren.

Überlegungen zur Entwurfsphase

Manchmal kann die Bearbeitung eines großen Teils immens vereinfacht werden, indem es einfach in kleinere Segmente zerlegt wird, die später zusammengesetzt werden können. Wenn Ihr Kunde dies zulässt, wird dies dringend empfohlen. Unnötig zu sagen, dass dies viele der in diesem Artikel diskutierten Kopfschmerzen beseitigt und sogar zu einigen neuen Teilen führen kann.

Es ist auch ratsam, die richtige Maschine und den richtigen Modelltyp für Ihre Arbeit auszuwählen. Wenn Sie bisher nur über eine Drehmaschine nachgedacht haben, denken Sie daran, dass manche Teile zum Beispiel besser mit einer Fräse bearbeitet werden können. 4-Achsen-Fräser können einige überraschend drehbankähnliche Arbeiten mit einem anderen Winkel und einer anderen Einstellung erzeugen, die verschiedene Möglichkeiten bieten. Dies kann umständlich zu entscheiden sein, jedoch kann bestimmte CAD-Software die Zahlen ausführen und entscheiden, welche in welchem ​​​​Szenario am besten verwendet werden kann. Es dreht sich alles um die Planung.

Vorbereitungen

Es gibt ein paar Dinge, die Sie vorher aus dem Weg räumen müssen (sowohl wörtlich als auch im übertragenen Sinne. Es ist vielleicht am besten, die Fenster zu öffnen an Ihren Gehäuseseiten, damit die Teile hervorstehen oder sogar das Gehäuse entfernen können, um große Teile zu bearbeiten. In einigen Fällen müssen Sie möglicherweise sogar das Werkzeug entfernen und es austauschen, um Ihrer Maschine etwas mehr Platz für ein Randteil zu geben.

Kollisionen , werden wie immer ein großes Problem sein und werden mit größeren Teilen nur noch schlimmer. Überprüfen Sie sehr sorgfältig, dass keine Kollisionen auftreten, bevor Sie das Programm seine Arbeit machen lassen. Es kann auch hilfreich sein, ein vollständiges Volumenkörpermodell Ihrer Maschine und des Inneren des Gehäuses zu haben, um die Überprüfung von Kollisionsmöglichkeiten per CAD zu erleichtern.

Da größere Teile in der Regel auch ein höheres Gewicht in die Mischung bringen, ist es am besten, damit umzugehen. Dies erfordert normalerweise die Notwendigkeit von Gewichtsstützen . Stellen Sie sicher, dass Teile, die nicht auf dem Tisch liegen, mit Auslegerständern gut abgestützt sind. In bestimmten Fällen benötigen Sie möglicherweise eine Art Rollen, damit die Maschine auch frei fahren kann. Stellen Sie schließlich sicher, dass Sie über die richtige Ausrüstung verfügen, um Teile zu laden und zu entladen, die zu schwer sind, um sie manuell zu tragen.

Sie können den Teil auch vorbereiten mit einer anderen Maschine. CNC-Fräser haben einen großen Arbeitsbereich, der es ihnen ermöglicht, viel größere Teile zu bearbeiten, als die Mühle möglicherweise leisten kann. Sie sind jedoch nicht ideal für die Bearbeitung des gesamten Teils, da sie eine Vielzahl von Problemen aufweisen. Router können auch einige neuartige Lösungen bieten, die die Genauigkeit Ihrer Maschinen verbessern. Das Einbringen von Senkbohrungen, die als Referenz für Ihre Mühle dienen können, ist ein großartiges Beispiel.

Betrachten Sie die Teilgeometrien

Während das gerade Ausrichten des Teils gängige Praxis ist, erfordert die Bearbeitung großer Teile etwas mehr Einfallsreichtum. Bei jedem Rechteck ist die Diagonale zwischen zwei Ecken länger als jede Kante. Daher ist es möglicherweise am besten, das Teil in einem Winkel zu platzieren, der nicht an den geraden Kanten ausgerichtet ist, während die Merkmale des Teils genau auf den Verfahrweg Ihrer Maschine ausgerichtet werden . Es kann somit besser in den verfügbaren Raum passen und den Arbeitsraum einsparen.

Apropos rechteckige Teile:In bestimmten Fällen kann es besser sein, sie zu verschieben, z. B. wenn Löcher über ihre gesamte Länge gemacht werden müssen. Eine Möglichkeit, diesen Prozess zu rationalisieren, besteht darin, ein paar runde Stifte zu verwenden, die an den T-Nuten Ihres Tisches als Anschläge installiert sind, gegen die die Arbeit gleiten kann. Legen Sie sie parallel zur X-Achse der Maschine und stellen Sie sicher, dass das Teil über seine gesamte Länge eine echte Kante hat. Dies trägt dazu bei, die Rechtwinkligkeit beizubehalten.

Runde Teile hingegen sollten eher geschleudert als geschoben werden. Dadurch kann die Maschine auf alle Funktionen im Arbeitsraum der Maschine zugreifen. Jedes Mal, wenn das Teil gedreht wird, sollte es eine gewisse Überlappung mit der vorherigen Einrichtung geben, damit Merkmale angezeigt werden können, um die Maschine auf das Teil auszurichten. Sie sollten einige runde Anschläge auf dem Tisch montieren, die eine Tangente zum Kreis bilden. Sie können sie innen oder außen montieren, je nachdem, was bequemer ist. Sie stellen sicher, dass die Mitte beim Drehen des runden Teils an Ort und Stelle bleibt.

Sie können auch Ihre Y- und X-Achsen verlängern, indem Sie das Teil verschieben und drehen, um dies zu kompensieren. Sie können die verschiedenen Ecken einzeln schneiden und das Teil dann auf eine andere Seite drehen. Dies kann durch die Verwendung von Passstiften, die direkt in die T-Nut passen, erheblich vereinfacht werden.

Tooltipps

Bestimmte Werkzeuge wie rechtwinklige Köpfe können Teile in eine Ausrichtung drehen, die den Tag rettet. In ähnlicher Weise können große Schlagmesser die Reichweite Ihres Fräsers erweitern, insbesondere um die schwer zugänglichen Kanten zu bearbeiten. Es verlängert es vielleicht nicht viel, aber wenn Sie ein großes Teil bearbeiten, hilft jedes bisschen Reichweite.