Wat is opruwen?
Voorfrezen, ook bekend als ruw frezen of CNC-voorfrezen, is de eerste fase van het bewerkingsproces. Het is voornamelijk gericht op het snel wegsnijden van een aanzienlijke hoeveelheid ongewenst materiaal van een werkstuk om een ruwe omtrek van de gewenste vorm te creëren. In deze fase worden hoogwaardige snijgereedschappen gebruikt, zoals frezen en voorfrezen. Deze zijn bedoeld voor hoge voedingssnelheden en diepe sneden. Deze zijn cruciaal voor het verwijderen van materiaal.
De functie van het voorbewerken is om het ruwe materiaal een voorbewerking te geven die het zo dicht mogelijk bij de vereiste vorm brengt, maar die ruimte laat voor afwerking. Het snijdt het werkstuk op maat en verlicht de interne spanningen. Dit voorkomt vervorming tijdens nauwkeurige bewerkingen.
Opruwen werkt met hogere snelheden en diepere snededieptes dan nabewerken. Het verwijdert meer materiaal in één werkgang terwijl het gereedschap sterk blijft en de snijtijd kort. Het proces wordt gedefinieerd door het vermogen om zuiniger te zijn in termen van tijd dan nauwkeurig, omdat het het werkstuk de nauwkeurigheid geeft die nodig is in de nabewerkingsfase.
Voordelen van voorbewerken
Voorspanen bij machinale bewerking heeft veel voordelen. Het is cruciaal om efficiënt te produceren.
- Snelle materiaalverwijdering: Zorgt voor efficiënte en snelle verwijdering van extra materiaal, wat andere bewerkingsprocessen vereenvoudigt.
- Basis voor afwerking: Het geeft het werkstuk een benaderende vorm zodat het preciezere en ingewikkelder afwerkingsproces in kortere tijd kan worden uitgevoerd.
- Langere levensduur gereedschap: Omdat het grootste deel van het materiaal wordt verwijderd, beschermt opruwen fijnere nabewerkingsgereedschappen tegen snelle slijtage.
- Verbeterde efficiëntie: Verkort de totale bewerkingstijd door het werkstuk snel naar de gewenste vorm te verplaatsen, wat de productiekosten kan verlagen.
Wat is afwerken?
Afwerking bij CNC-verspaning, beter bekend als CNC-afwerking, is de laatste fase in het bewerkingsproces, waarin het oppervlak van een bewerkt onderdeel wordt verfijnd om aan specifieke eisen te voldoen. Deze fase is van vitaal belang. Het zorgt ervoor dat het onderdeel de juiste maat heeft, voldoet aan strikte toleranties en de gladde afwerking heeft die nodig is voor de functie en het uiterlijk.
Bij het nabewerken gaat de bewerking over van het gebruik van zware ruwgereedschappen naar het gebruik van fijne nabewerkingsgereedschappen die bedoeld zijn voor detailwerk. Deze gereedschappen maken precieze en ingewikkelde insnijdingen mogelijk die het oppervlak van het onderdeel verbeteren zodat het beoogde ontwerp zichtbaar wordt. Het afwerkingsproces kan bestaan uit slijpen, polijsten, galvaniseren, parelstralen en anodiseren. Deze technieken zijn gericht op het verbeteren van het esthetische uiterlijk van het onderdeel en de prestatiekenmerken zoals hardheid, corrosiebestendigheid en elektrische geleiding.
Afwerking bij machinale bewerking is ook bedoeld om een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking te bereiken en ervoor te zorgen dat het onderdeel geen defecten heeft, zoals bramen, die de prestaties van het onderdeel kunnen belemmeren. Het is de laatste fase van de productie. Het verwijdert de vereiste hoeveelheid materiaal en brengt het onderdeel op zijn exacte afmetingen. Deze afmetingen hebben betrekking op vlakheid, ruwheid, dikte, tolerantie en oppervlakteafwerking. Deze hoge precisie wordt bereikt om ervoor te zorgen dat elk onderdeel correct wordt geplaatst. Het zorgt er ook voor dat het niet defect raakt, waardoor de duurzaamheid van het product toeneemt.
Voordelen van afwerking bij machinale bewerking
Bij CNC-verspaning is afwerking een van de meest essentiële processen die talloze voordelen bieden die de kwaliteit, duurzaamheid en functionaliteit van de bewerkte onderdelen verbeteren. De belangrijkste voordelen zijn:
- Verbeterd esthetisch uiterlijk: De verbetering van de oppervlakteafwerking die helpt om het onderdeel er beter uit te laten zien.
- Verhoogde duurzaamheid: Het aanbrengen van oppervlaktecoatings die de slijtage-, corrosie- en hittebestendige eigenschappen van het materiaal verbeteren.
- Verbeterde oppervlaktekwaliteit: Verbetering van de oppervlakteafwerking van verschillende onderdelen om de onderlinge wrijving te minimaliseren en de algehele prestaties van de bewegende onderdelen te verbeteren.
- Langere levensduur van producten: Op deze manier verbetert de afwerking de nauwkeurigheid en stevigheid, wat betekent dat de gefabriceerde producten langer meegaan en niet steeds vervangen hoeven te worden.
- Operationele efficiëntie: Ervoor zorgen dat onderdelen perfect werken in hun toepassingen omdat ze met exacte precisie en volgens specificaties zijn gemaakt.
- Spanningsvermindering en mechanische verbetering: Warmtebehandeling verbetert de mechanische eigenschappen van het onderdeel, wat helpt om de structuur van het onderdeel en het werk te versterken.
- Naleving van ontwerp- en prestatienormen: Dit is het proces om ervoor te zorgen dat geproduceerde onderdelen voldoen aan het bedoelde ontwerp en de vereiste functie uitvoeren waarvoor ze bedoeld zijn.
Verschil tussen opruwen en nabewerken
Opruwen: de eerste materiaalverwijdering in bulk
- Doel: Deze bewerking is gericht op een zeer snelle materiaalverwijdering om het werkstuk zijn uiteindelijke vorm te laten benaderen. Het is het proces van het bewerken van een stuk metaal tot een ruwe vorm van het gewenste object, waarbij snelheid belangrijker is dan nauwkeurigheid.
- Verspaningsrendement: Zeer hoog, met vrij diepe sneden die het mogelijk maken om het werkstukmateriaal zeer snel te snijden.
- Gereedschap: Gebruikt grotere en robuuste gereedschappen zoals frezen voor het verwerken van zware spaanbelastingen en hoge voedingssnelheden die bestand zijn tegen zware snijbewerkingen.
- Oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid: Dit leidt tot een ruw oppervlak omdat het materiaal in grote hoeveelheden wordt verwijderd. Het proces streeft in dit stadium niet naar fijne details of strakke toleranties.
Afwerking: Verfijning en detaillering
- Doel: Het doel is om nauwkeurigheid te bereiken voor de benodigde afmetingen, toleranties en oppervlakteafwerking. Zo werkt het onderdeel en ziet het er goed uit.
- Materiaalverwijderingsgraad: Aanzienlijk lager, omdat het doel is om het materiaal te verbeteren door het dunner te maken zonder de afmetingen te veranderen.
- Gereedschap: Er wordt speciaal gereedschap gebruikt voor ingewikkeld werk. Dit zijn onder andere kleine frezen en afwerkfrezen. Ze maken fijnere en lichtere sneden om een glad oppervlak te produceren.
- Oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid: Dit creëert een fijne afwerking en geeft een nauwkeurige oppervlakteafwerking in overeenstemming met de ontwerpvereisten en de functionele en esthetische normen.
Operationele verschillen
- Aanzet en snedediepte: Opruwen heeft een hoge voedingssnelheid en diepe snedes om sneller een hoge materiaalafname te bereiken. Nabewerken gebeurt met een lagere voedingssnelheid en een lagere diepte om ervoor te zorgen dat het snijden nauwkeurig gebeurt en de oppervlakteafwerking glad is.
- Gebruik van koelmiddel: Bij het opruwen is meer koelmiddel nodig om de hitte aan te pakken die ontstaat bij hoge snelheden en diepe zaagsneden. Bij nabewerken wordt minder koelmiddel gebruikt vanwege de lage snelheden en minder zware snijbewerkingen die gericht zijn op nauwkeurigheid en minimale warmteontwikkeling.
overwegingen voor effectief verspanen
- Materiaalsoort en gereedschapsselectie: Bij het opruwen kunnen grove gereedschappen worden gebruikt voor harde materialen om afschilfering te voorkomen, terwijl bij het nabewerken fijne gereedschappen kunnen worden gebruikt voor een fijnere afwerking. Beide stadia moeten rekening houden met de eigenschappen van de materialen om de uiteindelijke prestaties van het gereedschap en de productkwaliteit te garanderen: Bij het opruwen moet het snijden snel gebeuren en moet ervoor gezorgd worden dat alleen het extra materiaal wordt weggesneden, waarvoor de juiste snijparameters nodig zijn. De oppervlakteafwerking en de afmetingen moeten nauwkeurig zijn; het nabewerkingsproces vergt dus veel werk.
Timing en volgorde
- Volgorde van bewerkingen: Het begint met de grovere bewerking genaamd ruwen, die de basisvormen van het werkstuk bepaalt en plaats maakt voor de afwerking, die het werkstuk polijst tot de beoogde grootte en nauwkeurigheid. Deze volgorde is belangrijk om ervoor te zorgen dat het productieproces soepel verloopt en dat het product van hoge kwaliteit is.
Tips voor effectief opruwen bij CNC-verspaning
Het juiste gereedschapmateriaal en de juiste geometrie kiezen
Gebruik ingewikkelde gereedschappen zoals hardmetalen of hogesnelheidsstalen frezen voor voorbewerking, omdat deze efficiënt snijden mogelijk maken. Kijken naar het aantal groeven en de spiraalhoek is cruciaal omdat deze de spaanafvoersnelheid en de efficiëntie van het snijgereedschap bepalen.
Snijparameters optimaliseren
Een van de kritieke strategieën die in acht genomen moet worden tijdens het opruwen is het aanpassen van de snelheid en de voedingssnelheid. De optimale waarde moet het hoogste niveau van voedingssnelheid bereiken zonder in te leveren op gereedschapsslijtage of -trilling.
Effectieve evacuatiestrategieën voor Chip implementeren
Verminder het opnieuw snijden van spanen en warmteophoping door de juiste spaanafvoermethoden te gebruiken, zoals spaanboren of spaanbreken in de programmering. Selecteer gereedschap met een optimaal aantal spiralen om de spaanafvoer te verbeteren.
Gebruikmaken van zeer efficiënte bewerkingstechnieken
Enkele moderne benaderingen bespreken, zoals trochoïdaal frezen en machinaal bewerken met hoge snelheid, om de snelheid van het voorbewerken te verhogen. Deze methoden helpen de belasting op het gereedschap te minimaliseren, verbeteren het snijproces en verhogen ook de duurzaamheid van het gereedschap.
Hittebeheersing en gereedschapsslijtage
Gebruik koelmiddelen tijdens het werk of ga over op droog bewerken als de warmte die vrijkomt tijdens het voorbewerken een probleem is. Het is ook belangrijk om de slijtage van de gereedschappen in de gaten te houden en ze zo vroeg mogelijk te vervangen om de efficiëntie te verhogen.
Zorgen voor starheid in de opstelling
Gebruik een stabiele werkstukhouder en garandeer de stijfheid van de machine en het gereedschap om de enorme snijkrachten tijdens het voorbewerken aan te kunnen. Men mag niet trillen of bewegen rond de tafel of het werkstuk omdat dit kan leiden tot problemen met de oppervlaktefinish en slijtage van het gereedschap.
Aanpassen aan materiaalspecificaties
Zorg ervoor dat de toegepaste voorbewerkingsprocedures geschikt zijn voor het te bewerken materiaal. Dit artikel is bedoeld om u inzicht te geven in hoe het materiaal zich gedraagt onder voorbewerkingskrachten, zodat u het meeste uit uw snijgereedschap kunt halen.
Gebruik maken van software en simulatietools
Moderne CNC software voor houtbewerkingstoepassingen heeft simulatietools om de voorbewerkingstrajecten en -parameters te simuleren. Deze tools kunnen helpen bij het voorspellen van problemen die kunnen optreden en bij het beheren van de bewerking voor een efficiënt gebruik van tijd en middelen.
Bewerkingsparameters
Minimaliseer de voedingssnelheid, snijsnelheid en diepte voor elk type voorbewerking. De beste benadering hier is om parameters te hebben die op maat kunnen worden ingesteld. Dit maakt ze effectiever en vermindert complicaties tijdens de bewerking.
Machinewerktuigen en besturingssoftware kiezen
Kies apparatuur met een hoog vermogen en hoge stijfheid voor voorbewerking, zodat deze bestand is tegen zware snijbelastingen. Zorg ervoor dat de besturingssoftware de veranderingen in de vormen en afmetingen van de voorbewerkingstaken kan herkennen voor meer precisie en standaardisatie.
Hitte en snijvloeistof beheren
Verschillende maatregelen kunnen het probleem van hitte aanpakken bij het bewerken van aluminiumlegeringen via het voorbewerkingsproces. Het wordt aanbevolen om vloeistoffen met smerende en koelende werking te gebruiken. Deze houden het gereedschap en de werkstukken koel.
Tips voor precisieafwerking bij CNC-verspaning
Selectie van precisiegereedschap
Afwerkingsgereedschap wordt gebruikt voor nabewerkingen; hardmetalen of diamanten punten zijn ideaal voor een fijne afwerking en nauwkeurigheid.
Snijparameters nauwkeurig afstellen
Verlaag de snijsnelheden en voedingen om de kwaliteit van de oppervlakteafwerking en de maattoleranties te verbeteren en doorbuiging en trillingen van het gereedschap te verminderen.
Focus op kwaliteit van oppervlakteafwerking
Kies de juiste snelheid en voeding en de juiste freesbanen. Ze zullen de sporen die het gereedschap achterlaat verminderen en de gewenste oppervlakteafwerking verkrijgen. Dit zal het uiterlijk van het onderdeel verbeteren.
Doorbuiging gereedschap minimaliseren
Verminder fouten en slechte oppervlaktekwaliteiten door de werkstukken in te korten, de juiste gereedschapdiameters en gereedschaphoudersystemen te kiezen om doorbuigen van het gereedschap te verminderen.
Gebruik de juiste koelvloeistoftechnieken
Leid de koelvloeistof naar de juiste plaats op het snijvlak. Dit verbetert de oppervlakteafwerking en verlengt de levensduur van het gereedschap. Het type koelmiddel dat gebruikt moet worden, hangt af van het materiaal dat bewerkt wordt.
Licht en meerdere passen implementeren
Zorg dat de uiteindelijke grootte zo dicht mogelijk bij de vereiste grootte komt, zonder één krachtige snede te maken die zwaar is voor het gereedschap en een betere afwerking geeft als deze in meerdere lichtere gangen wordt gemaakt.
Kies voor Klimfrezen
Verlaag de oppervlakteruwheid door te klimfrezen, wat zorgt voor een betere spaanvorming en minder slijtage van de gereedschapflank, wat leidt tot een betere oppervlakteafwerking.
Let op materiaaleigenschappen
Pas de nabewerkingen aan op de eigenschappen van het te bewerken materiaal, zoals de scherpte van het snijgereedschap en de snijcondities voor de beste resultaten.
Conclusie
Bij CNC-verspaning legt ruw bewerken de basis voor precisie, terwijl afwerking de laatste finesses toevoegt. Door deze technieken onder de knie te krijgen, kunnen fabrikanten de efficiëntie, kwaliteit en duurzaamheid verhogen, zodat elk product superieure resultaten oplevert.
Werk met ons samen om uw bewerkingsprocessen te stroomlijnen en ongeëvenaarde precisie en efficiëntie te bereiken. Laten we samen uw productietraject optimaliseren.