Изучение деталей прототипов станков с ЧПУ.

Feb 05, 2024

3 августа 2023 г.

Когда дело доходит до изготовления прототипов, чаще всего будут использоваться две производственные технологии: обработка на станке с ЧПУ и 3D-печать. У каждого свое понимание того, что такое прототип, и оно может существенно различаться от одного человека к другому. Для слова, обычно используемого инженерами и дизайнерами, оно на удивление двусмысленно! В этой статье мы исследуем, что подразумевается под «прототипом» и как можно использовать обработку с ЧПУ в цикле разработки продукта.

У каждого свое понимание того, что такое прототип, и оно может существенно различаться от одного человека к другому. Для слова, обычно используемого инженерами и дизайнерами, оно на удивление двусмысленно!

Мы видим, что клиенты используют слово «прототип» по-разному. Подводя итог, мы работаем с любой из этих распространенных интерпретаций и другими:

Обработка на станке с ЧПУ может быть идеальной для изготовления любого из вышеперечисленных типов деталей. Отсутствие необходимости в специальных инструментах и ​​широкий выбор материалов и отделки делают универсальность фрезерования и токарной обработки с ЧПУ незаменимой при создании прототипов.

Вы можете ожидать, что деталь прототипа будет уникальной, но это не всегда так, в зависимости от вашей интерпретации «прототипа». Возможно, прототип продукта необходим для испытаний удобства использования несколькими людьми или на нескольких географических рынках. В этом случае может потребоваться несколько прототипов продуктов.

Помимо того, что обработка на станке с ЧПУ универсальна для единичных экземпляров, она также очень хорошо подходит для производства небольших партий. В частности, присущая этой технологии точность означает превосходную повторяемость деталей, что может иметь неоценимое значение при создании прототипов.

Два наших новейших станка с ЧПУ представляют собой пятиосевые вертикальные обрабатывающие центры Haas (VMC), которые оснащены автоматическими устройствами смены инструмента, программируемыми тисками и роботами. Следовательно, они могут обрабатывать детали без необходимости перемещать заготовку в тисках, а роботы могут автоматически загружать заготовки и выгружать готовые детали, поэтому машины могут производить партии деталей без присмотра.

Основным преимуществом обработки на станках с ЧПУ является широкий спектр доступных материалов. У нас есть запасы алюминиевого сплава 6082, нержавеющей стали 304 и 316, ацеталя (натурального и черного) и акрила. Однако мы также можем закупить и обработать практически любой металл, сплав или конструкционный пластик, а также композиты, такие как туфнол. Если детали слишком велики для наших обрабатывающих центров или если клиентам нужны детали, изготовленные из экзотических сплавов и требующие специального инструмента, мы передаем эту работу на аутсорсинг.

Такой выбор материалов означает, что клиенты могут получить прототипы деталей из того материала, который им нужен. Если прототип представляет собой деталь, которая в конечном итоге будет отлита под давлением, мы можем выточить ее из того же типа пластика. Однако клиенты должны знать, что детали, отлитые под давлением, могут иметь остаточные напряжения, которых нет в деталях, изготовленных из цельного металла.

В целом обработка на станке с ЧПУ гораздо точнее, чем 3D-печать. Исключением является PµSL (проекционная микростереолитография), которая обеспечивает жесткие допуски, мелкие детали и исключительно гладкие поверхности, но подходит только для небольших деталей.

Мы указываем общий допуск ±0,1 мм для деталей, обработанных на станках с ЧПУ, по сравнению с ±0,5 мм для деталей, напечатанных на 3D-принтере. Однако точность, присущая обработке на станках с ЧПУ, означает, что мы обычно достигаем гораздо более жестких допусков, чем ±0,1 мм. Клиенты могут обращаться к нам, если им нужны более точные допуски по критически важным функциям, поскольку мы обычно можем удовлетворить требования, если знаем о них заранее.

Если мы получаем только 3D-модель (пошаговый файл) для предложения, тогда учитывается общий допуск ±0,1 мм. Если затем будет предоставлен чертеж, мы пересмотрим наше предложение, если потребуются более точные допуски и если потребуется отчет о проверке.

Эта точность не только достигается при обработке отдельных деталей, но и вариативность между деталями минимальна для небольших партий.

При проектировании детали с помощью программного обеспечения 3D CAD можно легко изменить конструкцию или создать несколько вариантов одной и той же детали. Обработка на станках с ЧПУ позволяет легко создавать те же варианты дизайна из металла или пластика.