什么是數(shù)控銑?
盡管去除材料的方法不同,首先,數(shù)控鉆銑床和數(shù)控車床都各自去除材料來生產(chǎn)一個零件。一臺加工中心通常在一臺機(jī)器上結(jié)合了兩種方法和多種工具。所有這些都具有多軸運(yùn)動功能,引導(dǎo)切削工具圍繞和穿過工件,以創(chuàng)造所需的確切形狀。
這兩種方法的基本區(qū)別是,銑床使用旋轉(zhuǎn)工具在工件上進(jìn)行切割,而車床則是旋轉(zhuǎn)工件,嚙合由工具完成。
數(shù)控銑削是如何工作的?
在引入計算機(jī)數(shù)字控制(CNC)之前,銑床和車床都是手動操作。顧名思義,CNC將這一過程自動化,使其更加準(zhǔn)確、可靠和快速。
現(xiàn)在,一個經(jīng)過培訓(xùn)的操作員將G代碼(代表幾何代碼)編入機(jī)器,通常是通過軟件。這些控制銑床,每一個都支配著行程和速度,以便它能夠鉆探、切割和塑造材料以符合指定的尺寸。
有許多不同類型的數(shù)控銑床。最常見的是3軸機(jī)床,在X、Y和Z軸上移動,為3維制造提供工具。三軸機(jī)床能夠通過旋轉(zhuǎn)和重新設(shè)置工件以允許從多個角度進(jìn)入,從而產(chǎn)生更復(fù)雜的特征。
在五軸機(jī)床上,通過增加兩個方向的運(yùn)動,即圍繞X軸和Y軸的旋轉(zhuǎn),這種能力得到優(yōu)化。它是生產(chǎn)復(fù)雜和精密零件的理想選擇。然而,缺點是使用這種技術(shù)會打破你的預(yù)算,因為復(fù)雜性增加了成本。 信不信由你,通過5個運(yùn)動軸,你可以定義任何三維幾何圖形。然而,握住工件并在所有方向上自由旋轉(zhuǎn)是不現(xiàn)實的。這將是具有6、7甚至12軸的機(jī)器。然而,除非你需要極其復(fù)雜的零件,否則你極不可能需要這種機(jī)器--因為投資巨大,機(jī)器的尺寸也是如此!
數(shù)控加工的下一步是什么?
正如你所看到的,越來越復(fù)雜的數(shù)控銑床的發(fā)展,其體積更大,購買成本更高,需要越來越多的專業(yè)知識來操作,這需要大量的時間。 即使你把數(shù)控加工外包出去,這種復(fù)雜性的成本也會更高,因為專業(yè)的制造商必須收回他們的投資。 如果你有一個極其復(fù)雜的零件,需要令人難以置信的精度,而且需要大量使用,你也許能夠證明投資是合理的。 對于絕大多數(shù)工作來說,3軸或最多5軸加工是綽綽有余的。
畢竟,解決問題的方法總是不止一種--例如,通常情況下,設(shè)計兩個或更多不太復(fù)雜的零件,然后用螺栓、焊接或連接它們,作為二次裝配過程的一部分,比試圖加工一個極其復(fù)雜的單一零件要好得多,也更便宜。
那么,為什么會有這么多的人關(guān)注開發(fā)新的昂貴而巨大的機(jī)器,而這些機(jī)器產(chǎn)生的利潤卻越來越少?這有點像微軟的辦公室。 我們大多數(shù)人都使用Word,但實際上我們可能只使用了它所提供的20%的內(nèi)容。然而,微軟不斷增加新的功能,其中大部分我們可能永遠(yuǎn)不會需要、使用或甚至不知道。
與其對流程進(jìn)行越來越小的漸進(jìn)式改進(jìn),我們認(rèn)為不如改進(jìn)流程本身。這就是我們能夠取得真正收益的地方。
流程自動化
讓我們回到開頭,研究一下制作一個零件的過程。
這一切都始于設(shè)計師在其C[**]D系統(tǒng)上設(shè)計所需的零件或部件。通常情況下,一個有經(jīng)驗的人為計算機(jī)輔助制造(C[**]M)的G代碼編程。
但是,一旦設(shè)計到位,為什么還要增加一個步驟?好消息是,你可以用許多C[**]D軟件包將你的C[**]D轉(zhuǎn)換為G代碼--但我們需要返回一步。
一旦你設(shè)計好了你的零件,你怎么知道它可以用數(shù)控加工來制造,并達(dá)到你要求的公差? 您的C[**]D應(yīng)該是連接一切的數(shù)字線,很少或沒有人為干預(yù)。
畢竟,有了工業(yè)4.0,我們都應(yīng)該生活在一個互聯(lián)的世界里。 數(shù)控加工的大部分工作仍然依賴于有經(jīng)驗的機(jī)械師。 當(dāng)你送來你的設(shè)計時,通常要有一個人檢查它是否可以用已知的工藝制作。如果不是,就需要告訴你,以便你能重新設(shè)計或優(yōu)化設(shè)計。
在Protolabs,我們已經(jīng)將這個過程自動化。 一旦你發(fā)送了你的C[**]D數(shù)據(jù),我們的軟件將檢查其可行性,并生成一份報價。 如果建議的修改是必需的,它們將在軟件自動生成的可行性報告中向你的C[**]D顯示出來。一旦你同意了設(shè)計和制造,我們的軟件就會按照報價單中的規(guī)定創(chuàng)建加工所需的代碼。
更快、更有成本效益
這使得這個過程更快、更有成本效益,這對中小型工作或新部件的原型設(shè)計和測試來說,可以產(chǎn)生真正的影響。
由于實現(xiàn)了自動化,這項服務(wù)對每個人都是一樣的,無論項目的大小。 傳統(tǒng)的工程公司會優(yōu)先考慮那些能讓他們賺更多錢的項目,這是可以理解的--無論是由于工作的規(guī)模還是所需部件的復(fù)雜性--當(dāng)然,這取決于他們的能力。
流程的自動化使競爭環(huán)境更加公平。因此,對于原型制作或需要少量或中等數(shù)量的零件,你仍然可以從同樣的速度和服務(wù)質(zhì)量中受益。
由于所有這些信息從一開始就被生成和收集,我們可以在短短24小時內(nèi)切割和運(yùn)送定制的數(shù)控銑削塑料和金屬零件。 如果你不太著急,你可以選擇一個較晚的交貨日期,并降低你的成本 - 這樣你甚至可以自己設(shè)定條款。
這個過程從你的C[**]D開始,這意味著在你設(shè)計好你的零件后,我們有一個數(shù)字線,我們可以在整個數(shù)控加工過程中使用 - 從你的電腦到交貨。
自動化不僅僅是數(shù)控銑和車的問題。它包含了從設(shè)計開始的一切。這就是數(shù)控銑的未來。這就是真正的工業(yè)4.0行動。