Металлические детали имеют различные характеристики и применения в зависимости от отрасли и конструкции. Для создания металлических деталей инженеры и дизайнеры должны понимать материалы, производственные процессы и варианты использования деталей. Существует множество способов изготовления металлических деталей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье кратко описаны основные методы изготовления металлических деталей, а также их преимущества и недостатки.

Методы изготовления металлических деталей могут сильно различаться. Каждый процесс имеет свои преимущества, совместимые материалы и компромиссы. Более глубокое понимание диапазона методов производства улучшит этот процесс принятия решений. Это обзор восьми различных производственных процессов, которые могут быть использованы для создания настраиваемых металлических деталей.  

Это:

Фрезерование и резка с ЧПУ

Сжатие

Металлическая отливка

Литье под давлением

Металлическое инъекционное формование

Ковка

Металлический металл и штамповка

Металлическая 3D - печать

1. Машиностроение и фрезерование с ЧПУ

Существует два основных типа технологий обработки с ЧПУ. Фрезерный станок с ЧПУ - это автомат для резки. Они используют вращающуюся головку шпинделя для резки нежелательного материала. Это вращение вращает материал относительно фиксированного инструмента, чтобы удалить материал в желаемую форму. Они подходят для различных материалов, включая пластик, алюминий, нержавеющую сталь и титан.

Принципы работы ЧПУ и токарной обработки

Точка с ЧПУ включает в себя использование токарного станка с ЧПУ или многоосного токарного центра с ЧПУ. Производители используют токарные станки с ЧПУ для шлифовки материалов с цилиндрическими и концентрическими характеристиками на деталях. Электрический токарный станок включает в себя вертикальные фрезы и долото, которые создают внеосевую функцию без замены платформы. Профессиональные токарные станки с ЧПУ, часто называемые швейцарскими станками, предназначены для быстрого производства мелких деталей со сложными функциями путем объединения нескольких инструментов и шпинделей в станке.

Типичный токарный станок вращает детали на центральной оси и удаляет характеристики, соединяя жесткие режущие инструменты. Другие функции, выполняемые токарным станком, включают в себя создание внутренних и внешних резьб, создание фланцевых характеристик, O - образных желобов кольца и роликов.

токарный станок с ЧПУ и фрезерный станок с ЧПУ имеют различную конфигурацию оси. токарные станки CNC обычно представляют собой 3 - или 4 - осевые станки с одним шпинделем. Трехосная обработка с ЧПУ обрабатывает материал на осях X, Y и Z и удаляет стружку во всех трех направлениях. Четырехосевая обработка сочетает концентрические свойства токарного станка с движением фрезы за пределами наклонной плоскости. токарный станок идеально подходит для круглых деталей, более плотных для нерегулярных форм и острых краев, в то время как фрезерный станок наоборот.

Более современные технологии с ЧПУ поддерживают до 5 осей. Эти инструменты добавляют функции наклона и вращения к традиционным осям X, Y и Z, которые могут точно вырезать более детальные детали. 5 - осевая обработка также более эффективна, поскольку позволяет создавать больше деталей за одну операцию. Фрезерные станки имеют несколько конфигураций и обычно используют 3, 4 и 5 оси.

CNC представляет собой компьютерное ЧПУ, операторы используют G - код для управления фрезерными станками и токарными станками с ЧПУ, а G - код - это язык программирования, который дает инструкции для движения машин. Современные инструкции по программированию создаются с использованием программного обеспечения автоматизированного производства (CAM). Этот код указывает, куда машина перемещает диск. Он также контролирует скорость и подачу, то есть вращение, глубину резания и движение деталей. Сложность G - кода зависит от количества осей в станке и используемом наборе инструментов.

Что такое цифровая обработка?

Материалы CNC

Фрезерные станки с ЧПУ и токарные станки с ЧПУ подходят для аналогичных материалов. К ним относятся алюминий, латунь, бронза, медь, сталь, нержавеющая сталь, титан и цинковые сплавы. Эти инструменты также подходят для пластмасс и композиционных материалов, таких как альдегид, ABS, G - 10, а также высокопроизводительных материалов, таких как PEEK или PTFE.

Примеры использования CNC и отрасли

Фрезерные станки с ЧПУ являются основной силой в производстве, потому что они точны и повторяются. Это означает, что они идеально подходят для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства. Их многофункциональность с точки зрения материалов делает их практически пригодными для любой работы.

Станки с ЧПУ также универсальны. Производство с использованием токарных станков также требует меньшего количества настроек для работы с беспроводной связью, что делает их эффективным выбором для целого ряда вариантов использования. Форма деталей и заданные допуски обычно определяют, какой из двух способов использовать - концентрические детали токарного станка и угловые детали, требующие фрезерования.

К отраслям, использующим ЧПУ, относятся:

Авиация, космонавтика и оборона

Автомобиль

Потребительские товары

Электроника

Промышленный

Медицинское и стоматологическое обслуживание

Роботы

2. Выдавливание

Сжатие включает в себя продвижение нагрева металла или пластмассы через форму. На практике это похоже на сжатие тюбика зубной пасты. Форма создает сетчатую форму, такую как трубчатые, L - образные структуры или более сложные характеристики. Выдавливание металлических деталей обычно требует последующей обработки, такой как резка, сверление или машинная обработка. Он идеально подходит для большого количества деталей, которые требуют постоянного поперечного сечения.

Это связано с тем, что экструзионный профиль может быть практически любой формы с непрерывным поперечным сечением. Хорошим примером является оконная рамка, которая имеет несколько функций для размещения различных оконных панелей, в которых сосредоточена программа. Они могут быть даже полыми, например, квадратными, круглыми или шестиугольными трубами. Производитель определяет форму формы при создании формы.

Принцип работы сжатия

Три типа экструзии - это тепловое, холодное и фрикционное экструзия. Термическая экструзия включает в себя высокую температуру, чтобы предотвратить затвердевание рабочего материала. Холодная экструзия требует близости к комнатной температуре, которая имеет некоторые преимущества по сравнению с тепловой экструзией. Материал может быть более прочным, менее окисляемым или иметь меньшие допуски. Наконец, фрикционная экструзия включает в себя использование силы для толкания заряда в форму.

экструзионный материал

Материал может быть PLA.