En CNC-maskin, eller maskin för numerisk styrning av datorer, är en utrustning som tillverkar delar enligt förprogrammerade datoranvisningar.
De tekniker du kan använda i CNC-maskiner är ännu mer varierade än de typer av maskiner du kan använda, men den här bloggen kommer endast att behandla subtraktiva bearbetningscentra som fräsar, lathe, routers etc. Om du undrar hur du kommer igång med CNC-bearbetning med ett CAD/CAM-system kan du ta en titt på vår grundläggande guide nedan.
Fastställ din strategi för CNC-bearbetning
Det första steget i bearbetningen är att bestämma vilken metod som ska användas och vilken maskin som ska användas. Det finns sex olika typer av maskinbearbetning som är vanligast förekommande.
Kvarn
Den vanligaste typen av CNC-maskin och den typ som oftast används. Fräsning innebär att ett roterande skärverktyg skickas in i materialet för att skära bort material längs tre linjära axlar. De är antingen vertikala eller horisontella och används oftast för att borra och kapa.
Bäst för:
- Allmänna delar
- Många olika användningsområden, t.ex. bearbetning av plana och konturerade ytor
- Tillverkning av invändiga och utvändiga gängor
- Skärande kugghjul och spår: konsoler, höljen etc.
Lathe
En maskin som använder svarvning för att snurra materialet medan ett stationärt verktyg skär, vilket avlägsnar oönskade delar av materialet och lämnar efter sig ett snyggt format arbetsstycke.
Bäst för:
- Delar med radiell symmetri
- Delar som har mycket nära radiell symmetri; rör, bultar etc.
Mill-Turn
Kombinationen av fräsning (verktyget roterar) och svarvning (arbetsstycket roterar) i en kraftfull och flexibel maskin som kan utföra komplexa operationer, utan att byta bearbetningscenter, snabbare och med större noggrannhet än traditionella bearbetningstekniker.
Bäst för:
- Delar som skulle behöva bearbetas i en fräs och en svarv för att få en bra finish
- Högprecisionskomponenter för medicin och flyg samt alla detaljer som kan dra nytta av minskad operatörshantering och färre detaljuppställningar
Router
Mycket lik fräs; en maskin som för in verktyget i materialet och skär med varierande djup. Används vanligen för att skära i många olika typer av material, t.ex. trä, plast, aluminium och skumplast med hög densitet. Routers är vanligtvis horisontella och har ofta verktygen monterade på en portal.
Bäst för:
- delar som behöver graveras
- Invändig och utvändig dekorering
- Träpaneler
- Skyltar
- Möbler
- Skåp
- Skyltar
Schweiz
Påminner mycket om svarv men har mer avancerad verktygshållningsteknik och kan producera extremt små detaljer snabbt och exakt. Arbetsstyckena kan både svarvas och röra sig fram och tillbaka längs z-axeln medan verktygen skär bort detaljen. Har möjlighet att utföra flera operationer samtidigt.
Bäst för:
- Tillverkning av delar med hög precision
- Mycket långa och tunna detaljer som skulle få för mycket vobblande i en traditionell svarv; skruvar, medicinska instrument, miniatyrdelar för flyg- och rymdindustrin etc.
Multiaxis
En maskin som kombinerar de tre linjära axlarna (X, Y och Z) med ytterligare tre roterande axlar (A, B och/eller C) för effektivare bearbetning och gör det enkelt att nå varje centimeter av detaljen.
Bäst för:
- Komplexa delar eller delar som skulle kräva flera uppställningar med traditionell fräsning
- Motorhus, implantat, proteser, delar till flyg- och rymdindustrin m.m.
Bestäm vilka material som ska användas
Ofta är det kunden som bestämmer vilket material de vill att detaljen ska vara tillverkad av. Men om beslutet är upp till dig måste du väga för- och nackdelar med olika legeringar, metaller och till och med plast för att välja det som passar bäst. Tänk på följande:
Vilken bransch kommer denna del att betjäna?
Vissa industrier, t.ex. medicin- och flygindustrin, har mycket strikta begränsningar för vilken typ av material som får användas.
Kommer den att behöva utstå hög värme och stress?
Gångjärnen i en innerdörr utsätts för mycket mindre påfrestningar än de inre mekanismerna i en bil.
Vilken är den avsedda livslängden för delen?
Om du till exempel ska skapa en grundläggande form som ska användas för en kort serie kan aluminium vara perfekt. Om formen är avsedd att ha en obegränsad livslängd med tung användning krävs verktygsstål.
Vad kan jag spendera?
Tänk på den vinst du kommer att tjäna på den här serien av delar med olika material.
I allmänhet är de tuffaste materialen titan och titanlegeringar, olika stålsorter och volfram, men aluminium och mässing är lätta att bearbeta och kan vara mer kostnadseffektiva.
Använd Mastercam för att programmera din detalj
Öppna motsvarande Mastercam-produkt för den bearbetningsmetod som du har valt. Tänk på att ta hänsyn till din fixturering och maskininställning.
Om det är första gången du använder Mastercam bör du överväga att kontakta din lokala återförsäljare för support eller ta kurser från Mastercam University som erbjuder tillgång till onlinekurser och certifieringsprov dygnet runt.
Ställ in din maskin
Analysera detaljens form och – med tanke på din skärstrategi – välj en arbetshållare som på bästa sätt stöder detaljen och håller den på plats under bearbetningen. Fixturer håller fast materialet på ett säkert sätt på en fast plats och i en fast riktning (och snurrar materialet, när det gäller Lathe och Swiss-maskiner) så att verktyget kan skära exakt. De bästa fixturerna säkerställer repeterbarhet och högsta kvalitet på detaljerna.
När du har valt det bästa alternativet ska du säkra materialet i fixturen. Beroende på din G-kod kan du behöva upprepa denna process för varje operation. Se till att använda Verify, Backplot och Simulation för att kontrollera eventuella kollisioner eller misstag.
Kör ditt program
Starta din maskin och se magin! Om ditt program har förkontrollerats och ditt material sitter säkert i fixturen bör du kunna gå härifrån tills detaljen är klar eller tills den måste fixeras på nytt.
Är du redo att prova?
Ladda ner den kostnadsfria Mastercam Learning Edition och prova dig fram.
