Eine falsche Prozessauswahl kann Ihre Kosten verdoppeln
Sie haben eine perfekte Metallhülle entworfen: glatte Linien, zarte Struktur und vollständige Funktionen. Die Zeichnungen wurden wiederholt geprüft und die Details verfeinert. Als Sie das Design jedoch mit großen Erwartungen an den Hersteller eingereicht haben, war das von Ihnen erhaltene Angebot wie ein Eimer kaltes Wasser, das auf Ihren Kopf gegossen wurde -weit über das Budget übertreffen! Es kann sogar verdoppelt werden!
Wo ist das Problem?
Das Problem ist höchstwahrscheinlich nicht das Design selbst, sondern eine scheinbar einfache, aber entscheidende Standardwahl: Sie sind standardmäßig. "CNC -Bearbeitung", und Ihr Design kann typisch sein"Blech"Teil im Wesentlichen.
"Blechherstellung" und "CNC -Bearbeitung" - beide Wörter repräsentieren "Metallherstellung", die nach verschiedenen Wegen zum gleichen Ziel klingen. Aber bitte verstehen Sie:Es sind zwei völlig unterschiedliche Fertigungsphilosophien, die eine völlig unterschiedliche zugrunde liegende Logik befolgen.
Die falsche Wahl ist nicht nur eine Abweichung im Prozesspfad. Es bedeutet Verschwendung von Materialien, Hocharbeitszeiten und Missbrauch von Formen, die sich letztendlich direkt zu erstaunlichen Kostenunterschieden und unkontrollierbaren Produktionszyklen niederlassen. Das Verständnis der Kernunterschiede zwischen Blechherstellung und CNC -Bearbeitung ist nicht nur eine technische Diskussion über Papier, sondern auch dieErster Schlüsselschritt, um die Kosten effektiv zu steuern und die Lieferzyklen zu optimierenin den frühen Stadien der Produktentwicklung.
Blechherstellung gegen CNC -Bearbeitung
Merkmale |
Blechherstellung |
CNC -Bearbeitung |
---|---|---|
Kernprinzipien | Deformation/Verbindung dominiert: Schneiden flacher Platte -> Biegung/Form -Verbindung (Schweißen, Nieten usw.). | Die Essenz besteht darin, dünne Teller zu "formen". Subtraktiv dominiert: Schneiden und Entfernen von Materialien von festen Leerzeichen (Blöcken, Balken) bis zu "Schnitzformen". |
Am besten geeignete Teile | Dünnwandig, hohl, Box-Typ: Chassis, Gehäuse, Klammern, Paneele, Lüftungskanäle, einfache Behälter. | Feste, komplexe Struktur, hohe Präzisionsmerkmale: Formen, Armaturen, Motorteile, komplexe Kühler, Zahnräder, Präzisionsbuchsen, Teile mit komplexen 3D-Oberflächen. |
Kernvorteile | Kosten (große Chargen): Das Stempeln der Stempel ist äußerst effizient. Materialnutzung: normalerweise hoch (flaches Blanken). Schnelles Prototyping: Laserschneidung + Biegung ist schnell. Leichtes Gewicht: Natürlich dünne Wände. |
Designfreiheit: Fast unbegrenzte Geometrie (tiefe Hohlräume, komplexe Kurven, spezielle Löcher usw.). Ultrahohe Präzision und Oberflächenqualität: bis zum Mikrometerniveau. Materialkonsistenz: Der gesamte Teil besteht aus einem einzigen festen Material mit gleichmäßiger Leistung. |
Kernbeschränkungen | Geometrische Komplexität: Es ist schwierig, geschlossene Hohlräume, selbstinsektierende Oberflächen und dicke feste Merkmale zu verarbeiten. Wandstärkekonsistenz: Sie muss gleichmäßig sein (bestimmt durch die anfängliche Blechdicke). Genauigkeitsbeschränkungen: Mehrere kumulative Biegefehler und Schweißverformungen beeinflussen die absolute Genauigkeit. |
Kosten (Material & Zeit): Viele Materialabfälle (Chips); Lange Verarbeitungszeit für komplexe Teile. Dünnwandige Teile sind leicht zu verformen: Schneidkräfte können dazu führen, dass dünne Wände vibrieren und verformen, was die Verarbeitung schwierig macht. Entwurfsbeschränkungen: Die Zugänglichkeit der Werkzeuge muss berücksichtigt werden (z. B. tiefe Hohlräume und enge Lücken). |
Kosten Treiber | Batch: kleine Chargen (Laser/Biegung); Große Chargen (Schimmelpilzkosten werden verdünnt). Feature -Komplexität: Anzahl der Biegungen, spezielle Formen, Schweißvolumen. |
Materialvolumen: Blankgröße und Materialkosten. Verarbeitungszeit: Komplexität, Genauigkeitsanforderungen, Oberflächenbeschaffung. Anzahl der Klemmzeiten: Mehrere Klemmstörungen erhöhen Kosten und Fehler. |
Typische Materialdicke | Dünne Platte: Normalerweise 0,5 mm - 6 mm (häufig beim Biegen). Das Stempeln kann etwas dicker sein, aber es befindet sich immer noch in der Kategorie "Platte". | Keine festen Einschränkungen: In der Theorie können sehr dicke Rohlinge (Zehn Zentimeter oder sogar Meter) verarbeitet werden und auch dünne Wände verarbeitet werden (jedoch mit großer Schwierigkeit). |
Dieser Leitfaden beginnt mit den Grundprinzipien und vergleichen die Unterschiede zwischen den beiden Prozessen in Bezug auf Präzision, Kosten und Geschwindigkeit. Durch reale Fälle und Entwurfsrichtlinien hilft es Ihnen letztendlich, einen klaren Entscheidungsrahmen festzulegen.
Folgendes werden Sie lernen:
- Die Kernprinzipien von Blech und CNC:Eingehende Analyse, wie zwei völlig unterschiedliche Fertigungsphilosophien, „Biegen und Gestalten“ und „Schnitzen und Entfernen“, eine Teilherstellung erreichen können.
- Schlüsselunterschiede:Entdecken Sie die entscheidenden Unterschiede und anwendbaren Szenarien zwischen den beiden in Kerndimensionen wie Präzision, Kosten, Geschwindigkeit, geometrischer Freiheit und materieller Stärke.
- Designoptimierungshandbuch für Ingenieure:Entwurfsrichtlinien, die auf Blech und CNC zugeschnitten sind, um Fallstricke zu vermeiden und die Prozessvorteile zu maximieren, um die Kosten erheblich zu senken.
- Fall der praktischen Kostenoptimierung:Entdecken Sie die wahre Geschichte, wie wir die Herstellungskosten eines Industrie -Controller -Gehäuses durch den Prozessersatz (Blechverfahren) um 75% gesenkt haben.
- Die Weisheit der Hybridherstellung:Erforschen Sie, wie Sie die Vorteile von Blech und CNC geschickt kombinieren, um die perfekte Kosten und Präzision bei einem einzigen Teil zu erreichen.
- Experte Quick -Fragen und Antworten (FAQ):Klären Sie allgemeine Missverständnisse (z. B. "Ist Blech immer billiger?", "Was ist Blechverarbeitung?") Und geben Sie professionelle Ratschläge zur Materialauswahl.
Lassen Sie uns nun diese beiden Kernprozesse genauer betrachten, die die moderne Fertigung prägen und die Weisheit gewinnen, um die beste Wahl für Ihr Projekt zu treffen.
Warum diesem Leitfaden vertrauen? LS -Produktionsphilosophie
Jeden Tag bei LS beschäftige ich mich mit Tausenden von echten Teilen. Was mich am meisten berührte, war, viele "gut gestaltete", aber teure Teile zu sehen. Die Ursache ist oft sehr einfach: Zum Beispiel verwendete der Designer den Befehl "Extrudieren" in CAD gewöhnlich und infolgedessen wurde ein Teil, der leicht mit Blech hätte gegessen werden können, zu einem teuren, materiellen bearbeiteten Teil.Diese Fähigkeit, die "Design-Herstellung" zu sehen, ist der Kern von LS.
Die Einzigartigkeit unserer Erfahrung liegt im Cross-Process-Feld:ausLuft- und Raumfahrt PräzisionCNC -TeileMit strengen Toleranzen gegenüber Server-Blech-Chassis, die extreme Kosteneffizienz erfordern, sind wir tief involviert. Es ist diese globale Vision, die uns die Optimierungsfähigkeit gibt, "Stein in Gold zu verwandeln".
Ein typisches Beispiel:Der Kunde hatte einen Teil, der von teurem bearbeitet werden mussteFünf-Achsen-CNC.Anstatt es direkt zu tun, fragten wir:Kann es mit einer grundlegenderen und billigeren Prozesskombination erreicht werden?Am Ende haben wir es in mehrere einfache Blechenteile zerlegt und zusammengeschweißt, um Kunden bis zu 70% der Kosten zu sparen und gleichzeitig alle Funktionen zu erfüllen! Dies ist keine Theorie, sondern eine praktische Lösung, die wir im Roaring Workshop wiederholt verifiziert haben.
Der Wert dieses Leitfadens kommt daraus.Es ist keine Lehrbuchtheorie, aber das wahre Wissen, das von LS -Ingenieuren mit den praktischen Lektionen und erfolgreichen Erfahrungen von 10.000 Teilen pro Tag gemildert wurde. Wir sind uns der ursprünglichen Absicht des Designs bewusst und haben ein gründlicheres Verständnis für die Kosten und die Möglichkeit der Herstellung.
Glauben Sie mir, Gloria,die Erfahrung der Arbeit in derLS WorkshopSagt mir: Dieser Leitfaden kann Ihnen helfen, Kostenfallen zu vermeiden und gute Designs wirklich effizient und wirtschaftlich zu machen. Es verkörpert unser tiefes Verständnis und unsere Ehrfurcht vor Handwerkskunst.
Blechherstellung ist weit mehr als nur "Biegen". Es handelt sich um eine systematische Metallbearbeitungstechnologie, die relativ dünne Metallblätter (wie Stahl, Aluminium, Edelstahl, Kupfer usw.) in dreidimensionale Teile oder Produkte mit spezifischen Funktionen und Formen durch eine Reihe von Präzisionsvorgängen verwandelt. Der Kern liegt in der effizienten Verwendung von Materialien und schnellem Prototyping, insbesondere für die Massenproduktion von Teilen mit relativ einfachen Strukturen.
Blechherstellung in Tiefe: Wie funktioniert es?
Überblick über die Kernschritte vonBlechverarbeitung
Schritte | Kernausrüstung/Technologie | Schlüsselzweck und Funktionen |
---|---|---|
1. Blanking | Laserschnitt, Plasma -Schneiden, Stanzmaschine | Genau die zweidimensionale Ebene entfaltete Form des Teils von einem großen Metallblech. |
2. Bildung | Presse Bremse | Formen Sie die zweidimensionale flache Platte in eine dreidimensionale Struktur durch Präzisionsbiegung (V-förmig, u-förmig, Luftbiegung usw.). |
3.Connection | Schweißen, Nieten, Schrauben | Zusammenstellen und kombinieren Sie komplexe Teile, die nicht durch ein einzelnes Blatt in ein Ganzes gebildet werden können. |
4. Nachbearbeitung | Schleifen, Sprühen, Anodieren usw. | Verbessern Sie die Oberflächenqualität, Korrosionsbeständigkeit, die Ästhetik von Teilen oder geben Sie ihnen spezifische Funktionen. |
1. Blanking: Der Ausgangspunkt der präzisen Trennung
Zweck:Zum effizienten und genauen Schneiden des entworfenen zweidimensionalen, entfalteten Diagramms des Teils (berücksichtigt die anschließende Biegedeformation) aus der großen Rohstoffmetallplatte.
Kerntechnologie und Geräte:
- Laserschnitt:Verwenden Sie einen leistungsorientierten Laserstrahl, um das Material zu schmelzen oder zu verdampfen. Es hat eine extrem hohe Präzision (bis zu ± 0,1 mm), eine schmale Schneidnähte, eine kleine wärmegeräte Zone und ist für komplexe Konturen und feine Teile geeignet. Es ist die aktuelle Mainstream-Methode mit hoher Präzision.
- Plasmaabschnitt:Verwenden Sie Hochtemperatur- und Hochgeschwindigkeits-Plasma-Bogen, um das Metall zu schmelzen, und verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsluftstrom, um das geschmolzene Material wegzublasen. Die Schneidgeschwindigkeit ist schnell, besonders gut an mittleren und dicken Platten (Dicke, in der das Laserschnitt weniger wirtschaftlich ist), aber die Genauigkeit und die Trimmungsqualität sind normalerweise geringfügig niedriger als das Laserschnitt, und die wärmeberatete Zone ist größer.
- Schlag/Stempeln:Scheren Sie die Platte mit einem Würfel. Vorteile: Für eine große Anzahl von Teilen mit relativ standardisierten Konturen (große Mengen an runden Löchern, Quadratlöchern und vorgeschriebenen äußeren Formen) ist die Produktivität extrem hoch und ein Stanzen kann mehrere Operationen ausführen (Stanzen, Blanking, flaches Zeichnen). Nachteile: teure Formen, geringe Flexibilität (lange Umstellungszeit) und nicht für einteilige kleine Grundstücke oder komplizierte Konturen.
Schlüsselpunkte:
Die Kantenqualität und die Genauigkeit des Randes beeinflussen die Qualität der nachgeschalteten Prozesse direkt (genauer gesagt PositionierungBiegen) und das Endprodukt. Auswahl der Technologie, die sie betrachten möchten, muss den Materialtyp, die Dicke, die Komplexität des Teils, die Präzisionsanforderungen, die Charge und die Produktionskosten berücksichtigen.
2. Bildung: Die Kunst, dreidimensionales Leben zu geben
Zweck: Um das flache Blank durch plastische Verformung in die erforderliche dreidimensionale Form zu verformen. Das grundlegendste und am häufigsten verwendete Verfahren bei der Blechausbildung ist das Biegen.
Wesentliche Ausrüstung:Presse Bremse
Wesentlicher Prozess:Biegen
V-förmige Biegung:Am meisten angestellte Technik. Das Blatt wird mit einem V-förmigen Loch auf den unteren Würfel gelegt, und die obere Sterbe (Messerspitze) wird nach unten in die V-Rille gedrückt, wodurch das Blatt entlang der vorbestimmten Biegelinie gefaltet wird. Der Biegewinkel wird durch die Tiefe des Drückens der oberen Würfel genau reguliert.
U-förmige Biegung:Verwenden Sie einen U-förmigen unteren Würfel und einen passenden Punsch, um gleichzeitig eine U-förmige Form zu erstellen. Erfordert im Allgemeinen mehr Druck.
Luftbiegung: Die obere Würfelspitze schlägt das Blatt nicht nach unten nach unten, um den Boden der unteren Würfel -V -Rille zu berühren, und hängt auch durch eine endliche Lücke über dem Blatt. Es ist die drückende Tiefe, die den fertigen Winkel bestimmt. Vorteile: Gute Flexibilität (eine Reihe von Stanzteilen kann in mehreren Winkeln beugen), der benötigte Druck ist geringer und der Rückprall ist einfacher umgekehrt. Es ist die aktuelle Mainstream -Biegemethode.
Boden Biegung/Abdruck Biegung:Der obere Würfel drückt das Blatt vollständig in den unteren V-Groove der unteren Würfel und drückt mehr, wobei das Material eine plastische Verformung oder sogar eine geringfügige Extrusion innerhalb der Würfelhöhle unterzogen wird. Vorteil: hohe Präzision und niedriger Springback. Nachteil: Erfordert eine größere Tonnage-Werkzeugmaschine, führt zu einem größeren Verschleiß und erfordert eine spezifische V-Groove für jeden Winkel/jede Dicke.
Schlüsselüberlegungen
Frühlingsback: Sobald die Biegekraft entfernt ist, wird das Metall einen Teil des Winkels elastisch zurückspringen. Die Entschädigung sollte während der Programmierung und des Designs der Würfel angemessen erfolgen.
Biegesequenz: Für komplexe Multi-Biege-Komponenten ist die Biegesequenz äußerst wichtig, und Interferenz sollte vermieden und Genauigkeit gewährleistet werden.
Mindestbiegeradius: Abhängig von der Art von Material, Dicke und Wärmebehandlung. Ein zu kleiner Radius führt zu zu viel Dehnung und Riss des Außenmaterials.
K -Faktor/Biegekoeffizient: Ein signifikanter Faktor, der verwendet wird, um die Position der neutralen Schicht bei der Berechnung der entfalteten Länge zu bestimmen.
3. Verbindung: Erstellen eines komplexen Ganzen
Zweck:Immer wenn die Komponenten so komplex sind, dass sie nicht mehr durch Biegen eines einzelnen Blattes hergestellt werden können oder mit anderen Komponenten konstruiert werden müssen, werden regelmäßig mehrere Blechstücke oder Blechstücke mit anderen Teilen verbunden.
Haupttechnologien:
- Schweißen: (Mig, TIG, Spotschweißen, Laserschweißen usw.) Das Material wird durch geschmolzenes Metall gebunden. Stärken: Stark und gut versiegelt (aufeinanderfolgendes Schweißen). Schwächen: Die thermische Verformung wird induziert, eine anschließende Verarbeitung ist erforderlich, und das Aussehen ist nicht unbedingt wunderschön.
- Nieten: Die Verbindung wird durch mechanische Verformung von Nieten erreicht. Verdienste: Kein thermischer Effekt, der beim Zusammenschluss verschiedener Materialien, eine hohe Zuverlässigkeit verwendet wird. Angrenzungen: Es ist vorab zum Ausschalten erforderlich, wodurch das Gewicht der Teile erhöht wird.
- Schrauben/Schrauben: Die Verbindung wird durch die Unterstützung von Schrauben, Muttern, Selbstschachtelschrauben usw. erreicht. Demerits: Vorab- oder Abklopfen ist erforderlich, und der Verbindungspunkt ist erhöht.
- SNAP/CRIMP: Verwenden Sie die elastische Verformung des Blattmaterials selbst oder eine speziell entwickelte Struktur, um eine fesselfreie Verbindung zu erstellen. Im Allgemeinen auf Chassis -Abdeckungen usw. verwendet.
- Zu beachten: Die Auswahl der Verknüpfungsmethode muss in voller Festigkeitsbedürfnisse, Versiegelungsbedürfnissen, Aussehensbedürfnissen, unabhängig davon berücksichtigt werden, ob es sich um disassembierbar, die Herstellungseffizienz, die Kosten und die Auswirkungen auf das Elternmaterial (z. B. die thermische Verzerrung aufgrund von Schweißen).
4. Nachbearbeitung: Veredelung und Schutz
Zweck:Verbessern Sie die Funktionalität, die Lebensdauer und die Ästhetik des Produkts.
Gemeinsame Prozesse:
- Debring/Schleifen: Scharfe Kanten und Grat vom Schneiden und Biegen entfernen, um Sicherheit und einfache Montage zu bieten.
- Schweißnahmemahlen/Polieren: Polieren Sie den Schweißbereich und machen Sie es atemberaubend.
- Oberflächenreinigung: Entfernen Sie Öl-, Staub- und Oxidbeschichtung (z. B. Sandstrahlung, Einflocken).
- Malerei (Malerei/Pulverbeschichtung): Tragen Sie flüssige Farbe oder elektrostatische Pulverbeschichtung auf, die beim Aushärten eine schützende dekorative Oberfläche bilden. Antikorrosion mit verschiedenen Farben und Textur, Pulverbeschichtung ist lang anhaltend und umweltfreundlich.
- Elektroplatten: (Nickelbeschichtung, Chrombeschichtung, Zinkbeschichtung usw.) verwendet das Elektrolyseverfahren, um eine Metallschicht auf die Oberfläche abzulegen, hauptsächlich zum Verschleißschutz oder zur Korrosion der Korrosion oder zum dekorativen Finish.
- Anodizing: (fürAluminiumlegierungen) bildet eine dünne Hartoxidoberflächenbeschichtung. Erhöht die Korrosionsbeständigkeit, den Verschleißfestigkeit, die Isolierung und kann gefärbt werden, um tiefe Farben zu erzeugen.
- Seidenbildschirm/Lasermarkierung: Fügen Sie Logos, Text und Grafiken hinzu.
Detaillierte Erklärung der CNC -Bearbeitung: Neue Kunst des "Schnitzens" mit kontrolliertem Schneiden
"Obwohl die" Formung "-Philosophie der Metallfolie durch Komprimierung und Aufbewahrung von Form die Endteilgeometrie durch den Prozess des Materials definiert, ist die CNC -Bearbeitung eine" Schnitzerei ", deren Essenz die Materialentfernung unter Kontrolle ist."
Es ist ähnlich wie ein Bildhauer im Computeralter, der den starren Metallblank mit Schritt-für-Schritt-Befehlen und Schneidwerkzeugen allmählich entzieht und letztendlich die komplexe Form erzeugt, die durch die Zeichnung erforderlich ist.
Bevor Sie die Niete Greaty durchlaufen, übermitteln wir die wichtigsten Schritte und die wichtigsten Inhalte der CNC-Bearbeitung aus der folgenden Tabelle:
Kernstufe | Kernaufgaben | Schlüsseleingabe/Werkzeug | Schlüsselausgabe/Ziel |
---|---|---|---|
1. Programmierung | Konvertieren Sie die Konstruktionsabsichten in Maschinenanweisungen | CAD -Modell, CAM -Software | G -Code (Toolpfadanweisungen) |
2. Klemme | Stellen Sie sicher, dass die Lücke während der Verarbeitung stabil und genau positioniert ist | Solid Metall Billet (Billet), Fixture, Werkzeugmaschinentisch | Fest fix |
3. Schneiden | Entfernen Sie genau überschüssiges Material gemäß den Anweisungen zur Bildung der Zielform | CNC-Werkzeugmaschinen (Fräsmaschinen/Daher), Hochgeschwindigkeits-Drehwerkzeuge, Kühlmittel | Teile in der Nähe der endgültigen Form (grobe Bearbeitung/Finishing) |
4. Nachbearbeitung | Verbessern Sie die Oberflächenqualität und Leistung von Teilen und führen Sie die endgültige Überprüfung durch | Entbrennungswerkzeuge, Sandstrahlmaschinen, Anodierungspanzer, Messgeräte | Fertige Teile, die den Entwurfsanforderungen entsprechen (Größe, Oberfläche, Funktion) |
Programmierung: Der Dolmetscher des digitalen Designs
Prozess: Es ist der Start und das Gehirn des gesamten Bearbeitungsprozesses. Die Ingenieure entwerfen zuerst oder erhalten eine bestimmte3D -Modellder Teil der computergestützten Design-Software (CAD). Der Eine wird dann in die CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) interpretiert. Werkzeugwege, Schnittbedingungen (Geschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe), Werkzeugauswahl usw. werden von den Ingenieuren basierend auf Materialeigenschaften, erforderlicher Toleranz, Oberflächenfinish und Werkzeugmaschinenfunktion mit Sorgfalt geplant und programmiert. Die Hauptfunktion der CAM -Software besteht darin, komplizierte 3D -Geometrie und Maschinings in eine Reihe präziser Anweisungen zu übersetzen - G -Code, dasCNC -Maschinenkann die Operationen ausführen.
Wichtigkeit: Die Qualität der Programmierung wirkt sich direkt auf die Effizienz, Genauigkeit und Qualität des fertigen Teils aus. Gute Programmierung kann Werkzeugwege sparen, verschwendetes Reisen beseitigen, die Kollision beseitigen, die Materialnutzung maximieren und die Toleranzen und Oberflächenbewegungen des Designs erreichen.
Klemmung: eine solide Grundlage
Prozess: Der Bediener legt dann das massive Stück Metallmaterial (z. B. einen Billet) auf einen Tisch oder ein Chuck einer CNC -Maschine (die am häufigsten eine Fräsmaschine oder Drehmaschine ist). Dies bedeutet die Verwendung von Special-Leuchten (z. B. Chucks, Visen, Klemmen, speziellen Jigs usw.), um den Billet sicher und stabil zu halten, um zu verhindern, dass der Billet aufgrund des Schocks oder des Stresses von Hochgeschwindigkeitsschneidkräften vibriert oder sich bewegt.
Schlüsselpunkte: Präzise Positionierung und starre Klemmung sind beide wichtig. Selbst leichte Fehlplanung oder Lockerheit der Klemme verursachen direkt den Bearbeitungsfehler oder sogar die Verschwendung von Werkstücken. Das Klemmsystem sollte speziell ausgelegt werden, um die Steifigkeit zu liefern und die Zugänglichkeit der Werkzeuge für alle zu bearbeitenden Oberflächen zu ermöglichen.
Schneiden: "Präzision" Digital Skulptur ""
Prozess: Dies ist die zentrale Verbindung der CNC -Bearbeitung. Das Steuerungssystem des Werkzeugmaschine liest und führt G-Code-Anweisungen aus. Die Spindel dreht das ausgewählte Werkzeug (z. B. Endmühlen, Bohrer, Drehwerkzeuge usw.) bei hoher Geschwindigkeit.
Gleichzeitig treibt der Servomotor des Werkzeugmaschine das Werkzeug und/oder die Tabelle genau an, um sich entlang der X-, Y-, Z- und anderen Achsen zu bewegen, die dem programmierten Pfad folgen. Die scharfe Werkzeugkante kontaktiert den Metallblind, schneidet Schicht für Schicht und entzieht unerwünschtes Material kontinuierlich. Kühlmittel wird normalerweise verwendet, um die Chips zu spülen, die Temperatur des Schneidbereichs zu reduzieren und das Werkzeug zu schmieren, die Lebensdauer zu erweitern und die Oberflächenqualität zu verbessern.
Multi-Achsen-Bearbeitung:
3-Achse: Die grundlegendste Form kann das Werkzeug drei lineare Achsen, x, y und z, bewegen. Geeignet für Bearbeitung von Teilen mit relativ einfachen Formen und Hauptmerkmalen oben und Seiten (z. B. Plattenteile, einfache Hohlräume).
4-Achse: Eine Rotationsachse wird auf der Grundlage von 3 Achsen hinzugefügt (normalerweise um die x-Achse oder die y-Achse, die als A-Achse oder B-Achse bezeichnet wird). Damit das Werkstück sich drehen lassen, damit das Werkzeug die Seite und einen Teil der nichtvertikalen Oberfläche des Werkstücks verarbeiten kann, wodurch die Anzahl der Klemmzeiten verringert wird (z. B. spezielle Rillen und Schriftzeichen auf Zylinder).
5-Achse: Zwei Rotationsachsen werden auf der Grundlage von 3 linearen Achsen (x, y, z) hinzugefügt (gemeinsame sind A-Achse um die x-Achse und die B-Achse um die y-Achse oder die C-Achse um die Z-Achse plus eine Schwungachse). Das Werkzeug kann sich der Werkstückoberfläche aus jeder Richtung nähern, und extrem komplexe, gekrümmte Oberflächen, tiefe Hohlräume und Unterschnittmerkmale (wie Impeller, Motorzylinderköpfe und Präzisionsformhohlräume) können in einer Klemmung verarbeitet werden, wodurch die Verarbeitungskapazität und die Genauigkeit komplexer Teile erheblich verbessert werden.
Nachbearbeitung: Finishing und Qualitätssicherung
Prozess: Die Teile nach dem Schneiden (normalerweise als "bearbeitete Teile" bezeichnet) sind normalerweise nicht die Endprodukte. Es kann scharfe Burrs (Burrs), spezifische Werkzeugmarken oder spezifische Oberflächeneigenschaften und Schutz erfordern.
Gemeinsame Operationen:
Debring: Manuell oder automatisch scharfe Grat entfernen, die durch Schneiden von Kanten erzeugt werden, um die Sicherheit und die anschließende Montage zu gewährleisten.
Sandstrahlen/Polieren: Verbesserung der Oberflächenbeschaffung und erhalten Sie einen einheitlichen Matt oder eine helle Wirkung.
Anodisierung(hauptsächlich für Aluminiumteile): Bilden Sie einen harten, korrosionsbeständigen Oxidfilm auf der Oberfläche und können gefärbt werden, um die Ästhetik zu verbessern und Widerstand zu tragen. Andere Oberflächenbehandlungen umfassen Elektroplatten, Sprühen usw.
Messung und Inspektion: Verwenden von Werkzeugen wie Bremssättel, Mikrometern, Höhenmessgeräten, Koordinatenmessmaschinen (CMMs) usw., überprüft wir die kritischen Abmessungen, geometrische Toleranzen (wie Flachheit, Rundheit, Position) und die Oberflächenaustauigkeit, um sicherzustellen, dass sie vollständig mit den Designzeichnungen und technischen Ansprüchen und technischen Ansprüchen und technischen Ansprüchen nachkommen. Dies ist die letzte Phase der Qualitätskontrolle.
Was ist der Unterschied zwischen Blechherstellung und CNC -Bearbeitung?
Nachdem wir verstehen, wie beide Prozesse funktionieren, vergleichen wir sie direkt mit den Dimensionen, die die Ingenieure am meisten interessieren.
Vergleichsdimension | Blechherstellung | CNC -Bearbeitung | Expertenkommentare |
---|---|---|---|
Präzisionstoleranz | Im Allgemeinen ± 0,2 mm oder höher. In erheblichem Maße durch Materialrückprall, Schimmelpilz, Schweißverformung usw. erforderlich, erfordert eine hohe Genauigkeit komplexer Werkzeuge oder sekundärer Verarbeitung. | Normalerweise ± 0,025 mm oder höher (Mikrometerspiegel). Die Ausrüstung hat eine hohe Präzision und kann eine präzise Bearbeitung komplexer Merkmale stabil erreichen. | "Lageranpassung, Präzisionsbaugruppe, komplexe Oberflächentoleranzanforderungen? CNC ist eine zuverlässige Wahl. Blech erfordert zusätzliche Prozesse, um die Genauigkeit zu gewährleisten." |
Kostenstruktur | Niedrige Rohstoffkosten und hohe Materialnutzungsrate (weniger Abfall). Einzelstück/kleine Charge: Kosten mit hoher Form/Werkzeugkosten, hohe Einheitenkosten nach Amortisation. Große Charge: Die Schimmelpilzkosten werden verdünnt und die Einheitenkosten sind sehr wettbewerbsfähig. | Hohe Rohstoffkosten (ganzes Material), niedrige Materialnutzungsrate (Abfallchips). Einzelstück/kleine Charge: Relativ niedrige Startkosten (Programmierung ist ausreichend), es ist keine Schimmelpilzgebühr erforderlich. Large Charge: Die Kosten erhöhen sich mit der Verarbeitungszeit linear und es gibt einen Mangel an Skaleneffekten. | "Prototyp/kleine Stapel? CNC ist flexibler und wirtschaftlicher. Eine große Menge einfacher Teile? Blechkosten sind überwältigend. Komplexe Teile in großen Chargen erfordern eine umfassende Bewertung." |
Produktionsgeschwindigkeit (Lieferzeit) | Einfache Teile (z. B. flache Platten, einzelne Biegungen): Extrem schnell (Minuten), insbesondere wenn es vorbereitete Formen gibt. Komplexe Teile/Schweißen und Montage erforderlich: Viele Prozesse (Schneiden, Stanzen, Falten, Schweißen, Oberflächen) und die Gesamtzykluszeit sind erheblich verlängert. | Die Verarbeitungszeit ist normalerweise länger (Stunden oder sogar Tage/Stück). Komplexe 3D -Formen, tiefe Hohlräume und feine Merkmale erhöhen die Verarbeitungszeit erheblich. Multi-Achsen-Geräte können die Effizienz verbessern, ist jedoch immer noch langsamer als einfaches Blech. | "1.000 einfache Klammern? Blech kann an einem Tag durchgeführt werden. Eine komplexe Box/Schale? CNC kann mehrere Tage dauern. Geschwindigkeitsanforderungen sind die Kernüberlegung!" |
Geometrische Freiheitsgrade | Beschränkt. Stützt sich hauptsächlich auf 2D -Kontur + Biegung/Bildung + Schweißen/Verbindung. Es ist schwierig, komplexe Oberflächen, tiefe Hohlräume, geschlossene Hohlräume oder integrierte feine 3D -Merkmale herzustellen. | Sehr hoch. Fast jede ausgestellte 3D -Form kann hergestellt werden, einschließlich komplexer Oberflächen, tiefen Hohlräume, hohlen Strukturen, feinen Texturen und integrierten Teilen (keine Verbindungspunkte). | "Design wie Origami oder Baugruppe? Blech ist machbar. Design wie Skulptur oder mit komplexer interner Struktur? CNC ist die einzige Lösung." |
Materialstärke und Eigenschaften | In den Ecken wird Arbeit gehärtet, und die lokale Stärke kann verbessert werden, aber auch Reststress kann eingeführt werden. Schweiß-/Verbindungspunkte sind potenzielle schwache Verbindungen, die die Gesamtfestigkeit und die Versiegelung beeinflussen. Die Materialstärke ist relativ gleichmäßig. | Die Teile werden aus einem ganzen Material bearbeitet, wobei die ursprüngliche, gleichmäßige Gitterstruktur und -leistung (Festigkeit, Zähigkeit, thermische Leitfähigkeit usw.) des Materials aufrechterhalten werden. Gute Integrität, kein schwacher Verbindungsbereich, geeignet für hohe Integritätsanforderungen. | "Hohe Spannung, hohe Ermüdung, hohe Versiegelung oder strenge Integritätsanforderungen? CNC-einteilige geformte Teile sind normalerweise zuverlässiger. Blech muss an den Verbindungspunkten sorgfältig behandelt werden." |
Typische Anwendungsszenarien | Chassis, Schränke, Klammern, Muscheln, Chassis, Lüftungskanäle, Blechabdeckungen, einfache strukturelle Teile. | Präzisionsteile, Formen, Armaturen, Motor-/Getriebeteile, komplexe Muscheln, Teile für medizinische Geräte, Prototypen, Kunstwerke. | "Funktion bestimmt Form und Formular bestimmt den Prozess. Die Klärung der Kernanforderungen von Teilen ist der erste Schritt bei der Auswahl eines Prozesses!" |
Expertenkommentare:
CNC ist die beste Wahl für die Präzision: CNC ist die erste Wahl, wenn Toleranzen auf Mikronebene und komplexe Präzisionsanpassungen starre Anforderungen ergeben.
Die Kosteneffizienz hängt von der Chargengröße ab:
Kleine Charge/Prototyp: CNC beginnt schnell, hat keine Schimmelpilzgebühren und ist normalerweise kostengünstiger.
Große Charge von einfachen Teilen: Blech hat aufgrund seiner extrem hohen Materialauslastung und schnelles Stempeln/Biegen einen enormen Kostenvorteil.
Eine große Menge komplexer Teile: Eine detaillierte Kostenrechnung ist erforderlich (ist erforderlich (CNC -VerarbeitungZeit vs. Blech Mehrfachprozesse + Schimmelpilzkosten).
Der Geschwindigkeitsbedarf bestimmt das Ergebnis:
Massive einfache Teile: Blechgeschwindigkeit (insbesondere Stempel) ist unübertroffen.
Komplexe ein Stück/kleine Stapel: CNC ist relativ schnell (im Vergleich zum Warten auf die Schimmelpilze), aber die Verarbeitung selbst ist zeitaufwändig.
Die geometrische Komplexität ist die Wasserscheide: komplexe 3D -Formen, tiefe Hohlräume und integrierte Strukturen sind die absolute Domäne von CNC; Blech ist gut in "erweiterbaren" Geometrien, die aus Flugzeugen + Biegungen bestehen.
Überlegungen zur strukturellen Integrität: CNC Einteilige Formteile bietet zuverlässigeren Schutz für wichtige tragende Teile mit hohen Anforderungen für die Gesamtfestigkeit, die Lebensdauer von Ermüdung und eine durchlauffreie Versiegelung. Blech erfordert besondere Aufmerksamkeit für das Design und die Qualität der Verbindungspunkte.
Beginnen Sie mit der Nachfrage: Der Kern der Prozessauswahl ist immer die funktionalen Anforderungen, Leistungsanforderungen (Präzision/Stärke), geometrische Komplexität, Budget und Teilemenge. Diese Tabelle bietet die Schlüsselbasis für kluge Entscheidungen in diesen Dimensionen.
Diese Tabelle zeigt deutlich die wesentlichen Unterschiede und die jeweiligen Vorteile der beiden Prozesse in mehreren Kerndimensionen, über die sich die Ingenieure am meisten befassen (Kosten, Geschwindigkeit, Präzision, Fähigkeit, Stärke), und wird durch fachkundige Kommentare ergänzt, um die wichtigsten Überlegungen für die Selektion anzuzeigen.
Praktische Fallanalyse: Eine Reise zur Kostenoptimierung für einen Wohnraum für industrielle Controller
Kunden Hintergrund und Bedürfnisse:Ein führendes Automatisierungsunternehmen hat einen neuen Industrial PLC -Controller entworfen, der einen robusten Schutz erforderte. Der ursprüngliche Plan bestand darin, ein ganzes Stück 6061 Aluminiumlegierung (CNC -Verarbeitung) zur Herstellung des Gehäuses zu verwenden, und forderte LS um ein Zitat.
Erste Herausforderung:Nach dem Design des Kunden (Fräser eines ganzen Stücks Aluminium) haben wir die CNC -Verarbeitungskosten auf 180 US -Dollar pro Stück geschätzt. Obwohl es die Anforderungen entsprach, stellten wir fest, dass dies nicht die kostengünstigste Lösung war.
Die proaktive Wertschöpfung von LS:Mit unserer tiefen Erfahrung in Metallherstellungsprozessen haben wir den Kunden proaktiv kontaktiert, um die Designoptimierung zu diskutieren. Wir haben einen wichtigen Vorschlag gemacht: Verwandeln Sie das Design von "Whole CNC -Verarbeitung" in "Blechprozesslösungen".
Kern der neuen Lösung:Wählen Sie 3 mm 5052 Aluminiumlegierungblatt.
Herstellungsprozess:Laserschneidung Präzisionsblanking → Präzisionsbiegung → Schweißverstärkung von Schlüsselteilen → notwendiges Schweißschleifen.
Erfolge und Wert: Wert:Der Kunde übernahm gerne unseren Blechvorschlag. Das optimierte Lösungsangebot betrug nur 45 US -Dollar pro Stück.
Kernvorteile:Kostensenkung von 75%! Es wurden erhebliche Kosteneinsparungen erzielt, während die erforderliche Stärke, das Schutzniveau und die Funktion des Produkts gewährleistet waren.
LS Value Proposition:Dieser Fall zeigt deutlich die Kernvorteile von LS: Wir sind nicht nur Ihr zuverlässiger Fertigungs -Executor, sondern auch Ihr vertrauenswürdiger Berater für den Herstellungsprozess und Ihr Kostenoptimierungspartner. Wir nutzen unser professionelles Wissen aktiv, um das Design (Design for Manufacturing, DFM) zu überprüfen und effizientere und wirtschaftlichere Prozesswege zu finden (z. B. in diesem Fall das Ersetzen von CNC durch Bleche), um den Kunden letztendlich echte Wettbewerbsvorteile zu erzielen.
Wenn Sie LS auswählen, erhalten Sie nicht nur einen Lieferanten, sondern auch einen strategischen Partner, der sich dafür einsetzt, professionelles Fertigungswissen zu nutzen, um die Kosten aktiv zu senken und die Effizienz für Sie zu erhöhen. Wir freuen uns auf die gleiche professionelle Perspektive, um Wert für Ihr nächstes Projekt zu schaffen!
FAQ- Kurzfragen und Antworten zu Blech und Bearbeitung
1. Ist Blech immer billiger als die CNC -Bearbeitung?
Nicht unbedingt. Blech ist normalerweise billiger, wenn es dünnwandig ist (<6 mm), einfach in der Struktur und kann aufgrund seiner hohen Materialnutzung und der schnellen Produktionsgeschwindigkeit gestempelt/gebogen werden. Die CNC-Bearbeitung kann jedoch wirtschaftlicher sein, wenn es um komplexe dreidimensionale Formen, dicke Materialien (> 10 mm) oder hohe Präzisionshöhlen geht. Die endgültigen Kosten hängen von der Komplexität des Designs, der Chargengröße, der Materialdicke und der Toleranzanforderungen ab und müssen von Fall zu Fall bewertet werden.
2. Was ist "Blechbearbeitung"? Ist dieser Begriff problematisch?
"Blechbearbeitung" ist ein häufiger Industriebegriff, der sich auf Kaltformprozesse wie Schneiden, Stanzen, Biegen und Schweißen von Metallblättern (normalerweise 0,5-6 mm dick) bezieht. Obwohl die "Bearbeitung" im Großen und Ganzen CNC umfasst, bezieht es sich speziell auf den Prozess der plastischen Verformung von Blättern, die sich im Wesentlichen von der mechanischen Verarbeitung unterscheidet (Schneiden zum Entfernen von Material). Obwohl der Begriff nicht absolut streng ist, kann er ihn genau vom Gießen, Schmieden oder Bearbeiten unterscheiden.
3. Wie wähle ich das richtige Material für mein Design?
Klären Sie zunächst die funktionalen Anforderungen: Wählen Sie hochfeste Stahl (z. B. SPCC) für tragende, rostfreie Stahl (304/316) oder Aluminium (5052) für Korrosionswiderstand und Aluminium (6061) oder Magnesiumlegierung für Leichtgewicht. Sehen Sie sich zweitens den Prozess an: Komplexes Biegen erfordert Materialien mit guter Duktilität (vermeiden Sie Hartes Aluminium), und das Schweißen bevorzugt mit kohlenstoffarmen Stahl mit kohlenstoffarmen Stahl/Edelstahl. Bewerten Sie schließlich die Kosten und die Umwelt: Verwenden Sie kaltgeschalteten Stahl für normale Teile und verzinkter Stahl für Außenteile, das Ausgleich von Budget- und Lebensanforderungen.
Zusammenfassung
Der wichtigste Unterschied zwischen Blechherstellung und CNC -Bearbeitung liegt in ihren Kernprozessobjekten und Zielformen: Die Blechherstellung konzentriert sich auf das Schneiden, Biegen, Stempeln, Anschließen und andere Operationen auf Metallblechen. Der Kern besteht darin, durch Deformation dünnwandige, kastenförmige und schalenartige Teile effizient zu erzeugen. Während die CNC-Bearbeitung (hauptsächlich Mahlen und Drehen) rotierende Werkzeuge verwendet, um feste Blockmaterialien (Metall, Kunststoff usw.) zu schneiden und zu entfernen und dreidimensionale Teile mit komplexen dreidimensionalen Formen, Präzisionsmerkmalen und hoher dimensionaler Genauigkeit herzustellen. Obwohl die beiden häufig in Verbindung verwendet werden, handelt es sich im Wesentlichen um komplementäre Prozesse. Die Auswahl hängt von den geometrischen Eigenschaften, den Materialdicken und den Produktionsanforderungen der erforderlichen Teile ab. Blech wird für dünnwandige Strukturen bevorzugt, während dreidimensionale komplexe Präzisionsteile auf CNC-Bearbeitung beruhen.
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