Voor het vastzetten van werkstukken op CNC-machines moeten CNC-opspaninrichtingen worden gebruikt. Het monteren van een werkstuk houdt in dat de juiste positie ten opzichte van het gereedschap in de machine wordt bepaald. Een onjuiste klemming van het werkstuk heeft direct invloed op de nauwkeurigheid van de CNC-bewerking . In dit artikel beschrijven we verschillende soorten CNC-opspaninrichtingen, hun ontwerpprincipes en toepassingen.
Wat is CNC-mal?
CNC-klemmen verwijzen naar alle extra hulpmiddelen die op gereedschapsmachines worden gebruikt tijdens mechanische productieprocessen en die dienen om een te bewerken object zodanig vast te zetten dat het een geschikte positie inneemt voor verwerking of inspectie en voldoet aan de procesvereisten. Ze worden vaak klemmen genoemd. Klemmen zijn ontworpen om een nauwkeurige positionering en stabiliteit van werkstukken tijdens bewerkingen te garanderen.
Meest gebruikte materialen voor het maken van CNC-armaturen
De meest gebruikte materialen voor het maken van CNC-armaturen zijn:
Staal
Staal kan worden gebruikt voor het maken van robuuste mallen met een goede stijfheid, zoals hoogwaardig staal of roestvrij staal, die zware lasten kunnen dragen en toch een stabiele grip en ondersteuning bieden.
Aluminium
Aluminiumlegeringen zijn goed bewerkbaar en licht van gewicht. Daarom zijn ze breed toepasbaar bij de productie van op maat gemaakte gereedschappen. Ze bieden voldoende sterkte en stijfheid die vereist zijn voor bevestigingssystemen, maar zijn lichter, waardoor ze gemakkelijker te hanteren zijn tijdens het instellen.
Composietmaterialen
Composietmaterialen combineren verschillende voordelen die ontstaan door het gebruik van verschillende bestanddelen binnen één structuur, waardoor koolstofvezelversterkte composieten een hoge sterkte en een laag gewicht hebben. Deze materialen kunnen onder andere worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, waar de prestaties aan specifieke eisen moeten voldoen.
Kunststoffen
Kunststoffen zoals polyurethaan, nylon en dergelijke kunnen worden gebruikt bij de productie van lichtgewicht houders of houders die niet veel stijfheid vereisen vanwege de slijtvastheid die deze stoffen bezitten en vanwege de chemische stabiliteit onder bepaalde werkomstandigheden.
Titanium legering
Titaniumlegeringen vertonen uitstekende corrosiebestendige eigenschappen gecombineerd met een hoge sterkte, waardoor ze gebruikt kunnen worden als bevestigingsmateriaal voor speciale omgevingen, bijvoorbeeld in de lucht- en ruimtevaart of voor medische apparatuur.
Bij het selecteren van materialen voor een opspanning is het belangrijk om rekening te houden met factoren zoals werkstukmateriaal, procesvereisten, werkomstandigheden en kosten, zodat het gekozen materiaal stabiele, betrouwbare klem- en ondersteuningsfuncties biedt.
Soorten CNC-bevestigingen
Gereedschapswerktuigen zijn er in vele vormen en met verschillende namen. Ze worden meestal geclassificeerd op basis van een bepaald kenmerk voor gebruiksgemak bij ontwerp, productie en beheer.
Classificatie op basis van algemene kenmerken van armaturen
Volgens deze classificatiemethode worden er vijf soorten klemmen gebruikt: algemene klemmen, speciale klemmen, verstelbare klemmen, combinatieklemmen en automatische lijnklemmen. De methode toont de gemeenschappelijke kenmerken van verschillende productietypes, zodat deze de belangrijkste basis vormen voor de keuze van een klem.
Algemene uitrusting
Met algemene bevestiging wordt bedoeld dat de structuur en de afmetingen zijn genormaliseerd met een bepaalde veelzijdigheid, zoals een zelfcentrerende klauwplaat met drie klauwen; een enkelwerkende klauwplaat met vier klauwen; een bankschroef; een universele verdeelkop; een middenframe; een elektromagnetische klauwplaat, enz.
Het heeft een brede toepasbaarheid en kan verschillende werkstukken binnen een bepaald vormbereik klemmen zonder enige aanpassing of kleine aanpassing.
Het gebruik van dit type klem kan de voorbereidingstijd voor de productie verkorten en het aantal soorten klemsystemen verminderen, waardoor de kosten dalen. De nauwkeurigheid tijdens de bewerking is niet hoog, terwijl de productiviteit ook laag is. Bovendien kunnen complexe werkstukken niet stevig worden vastgehouden, waardoor het geschikt is voor enkelstuksproductie en kleine series.
Speciale armatuur
Speciale bevestigingen zijn bevestigingen die ontworpen zijn en uitsluitend geproduceerd worden volgens de specifieke vereisten voor het bewerkingsproces van een bepaald werkstuk.
De kenmerken ervan liggen in een sterke relevantie, maar niet in universaliteit. In bedrijven die grote series stabiele producten produceren, zijn veel verschillende speciale opspansystemen nodig die een hogere productiviteit en een betere afwerkingsnauwkeurigheid kunnen realiseren.
De ontwerpcyclus en de productietijd die nodig zijn voor speciale bevestigingen zijn lang vanwege de economische aanpasbaarheid van deze apparaten, en vormen een uitdaging in de moderne productieomstandigheden van middelgrote series met meerdere variëteiten.
Verstelbare armaturen
De verstelbare opspanning is nieuw om de veelvoorkomende klem- en speciale klemtekorten te verhelpen. Het verandert alleen het enkele positioneringselement en het klem-element op de originele opspanning voor verschillende typen en afmetingen werkstukken.
Groep wedstrijden
Het is een armatuur gebaseerd op groepsprocestechnologie die gericht is op een groep onderdelen met vergelijkbare vormen. Het wordt ook wel universele basisonderdelen genoemd, gecombineerd met vervangbare, verstelbare elementen. Deze hebben hetzelfde uiterlijk als verstelbare klemmen, maar hebben specifiekere gebruiksobjecten, wetenschappelijke ontwerpconcepten, redelijke structuren en eenvoudige aanpassingen.
Combinatie armatuur
Combinatieklem verwijst naar een modulaire klem die op de markt is gebracht. Standaard modulaire componenten hebben een hoge nauwkeurigheid en slijtvastheid en kunnen in verschillende opspansystemen worden gemonteerd. Na gebruik kan het opspansysteem worden gedemonteerd, waarna nieuwe opspansystemen kunnen worden gebouwd.
Het gebruik van combinatie-opspanningen kan de productievoorbereidingstijd verkorten, de hergebruiktijd van componenten verkorten en het aantal speciale opspanningen verminderen. Daarom wordt een combinatie-opspanning als voordeliger beschouwd bij de productie van kleine series van één stuk of bij CNC-bewerking.
Automatische lijnarmatuur
Automatische lijnopstellingen zijn meestal vast van aard (vergelijkbaar met speciale opstellingen) of verplaatsbaar (deze bewegen mee met het werkstuk tijdens gebruik en vervoeren het werkstuk van het ene station naar het volgende langs het automatische lijnwerkstation voor verwerking).
Classificatie met behulp van gereedschapswerktuigen voor armaturen
Freesgereedschappen
Deze zijn meestal gekoppeld aan freesmachines en zijn bedoeld om het werkstuk te stabiliseren tijdens freesbewerkingen met hoge snelheid die complexe snijpaden mogelijk maken.
Draaigereedschappen
Deze worden gebruikt in draaibanken en zijn ontworpen om het werkstuk stevig vast te houden terwijl het draait, zodat nauwkeurig verschillende vormen, zoals cilinders, kunnen worden gesneden.
Slijpinrichtingen
Speciaal ontworpen voor slijpprocessen, waarbij het stevig vastzit aan het te bewerken object en tegelijkertijd de vereiste stijfheid en precisie garandeert voor de oppervlakteafwerking.
Lasapparatuur
Dit type bevestiging is ontworpen om de onderdelen tijdens het lassen stil te houden ten opzichte van elkaar en zo te voorkomen dat er door hitte maatveranderingen optreden.
Ontwerpen voor CNC-fixtures
Om het gewenste niveau van effectiviteit en efficiëntie te bereiken, moet bij het ontwerpen van CNC-opstellingen rekening worden gehouden met een aantal zaken.
- Nauwkeurigheid en precisie
Een van de belangrijkste doelen van CNC-apparatuur is om werkstukken stevig op hun plaats te houden tijdens het bewerkingsproces, zodat ze met de vereiste nauwkeurigheid kunnen worden bewerkt.
- Toegankelijkheid
De workflow kan worden versneld en handmatige handelingen kunnen worden verminderd door eenvoudig bereikbare gebieden op armaturen te creëren en andere ergonomische voorzieningen te treffen.
- Modulariteit en veelzijdigheid
De flexibiliteit kan worden verbeterd door modulaire opspanningen te ontwerpen die geschikt zijn voor werkstukken van verschillende afmetingen en geometrieën, waardoor ze aanpasbaar genoeg zijn voor elk type of elke vorm van een werkstuk.
- Stijfheid en stabiliteit
Bij elk ontwerp van een opspanning die bedoeld is voor gebruik bij CNC-bewerkingen, moet rekening worden gehouden met stijfheid. Dergelijke machines produceren namelijk hoge snijkrachten en trillingen, die onnauwkeurigheden kunnen veroorzaken als ze niet goed worden aangestuurd. Daarom moet de opspanning bestand zijn tegen deze dynamische belasting zonder te buigen of te draaien gedurende de hele levensduur.
- Gegevenscontrole en uitlijning
Ontwerpers moeten erop kunnen vertrouwen dat hun onderdelen altijd goed zullen aflopen, zelfs na veel testen. Ze moeten streven naar herhaalbaarheid tijdens de opstelling en daarom nauwkeurige uitlijningsfuncties gebruiken, zoals deuvelgaten, precieze positioneringspennen in combinatie met referentieoppervlakken, enzovoort.
Voordelen van het gebruik van CNC-fixtures
Hogere precisie
Door een component herhaaldelijk te positioneren met behulp van een CNC-mal, wordt een nauwkeurige machinemaatvoering bereikt. Hierdoor wordt op lange termijn een consistente, betere precisie bij het vervaardigen van onderdelen bereikt.
Verbeterde efficiëntie
Deze apparaten zijn vooral goed in het versnellen van instelprocessen, omdat ze werkstukken stevig vastklemmen. Hierdoor wordt de noodzaak voor menselijke tussenkomst drastisch verminderd en bespaart u meer tijd voor andere handelingen. Hierdoor neemt de productiviteit in elke productieomgeving in zijn geheel toe.
Betere kwaliteitscontrole
CNC-opstellingen zorgen voor stabiliteit tijdens het hele productieproces en resulteren in superieure oppervlakteafwerkingen, nauwe toleranties en minder verspilling door afvalmateriaal, wat op zijn beurt leidt tot een algeheel hoog kwaliteitsniveau van de productie.
Flexibiliteit
Het feit dat CNC-opstellingen verschillende werkstukformaten en -vormen kunnen verwerken, is een pluspunt als het gaat om veelzijdigheid. Dit maakt snelle omstel- of insteltijden mogelijk bij massaproductie, waarbij componenten per batch sterk kunnen verschillen. Hierdoor wordt de operationele stilstand aanzienlijk beperkt.
Rendabele
Door de toevoer en snelheid van machines te optimaliseren en deze nauwkeurig te positioneren, kunt u niet alleen de productie beperken, maar ook de materiaalkosten verlagen. Er is namelijk minder verspilling en dat verhoogt de winstgevendheid.
Conclusie
CNC-gereedschappen zijn gereedschappen die in de maakindustrie worden gebruikt om hetzelfde onderdeel herhaaldelijk te produceren of om meerdere onderdelen samen te voegen. Deze handleiding biedt nuttige informatie over de soorten en toepassingen van CNC-gereedschappen. Neem contact op met Easiahome als uw bedrijf betrouwbare CNC-bewerkingsdiensten nodig heeft.
