CNC-draaien-frezen van samengestelde bewerkingen is een productieproces dat CNC-draaien en CNC-frezen combineert. Het maakt de productie mogelijk van complexe en nauwkeurige onderdelen met schroefdraad in één enkele opstelling. Deze methode verbetert de efficiëntie, nauwkeurigheid en flexibiliteit, waardoor deze met name geschikt is voor onderdelen die zowel cilindrische als niet-cilindrische kenmerken vereisen. In de volgende secties wordt onderzocht hoe dit hybride bewerkingsproces werkt en hoe het de productie van componenten met schroefdraad ondersteunt.
1. Overzicht van CNC-draaien-Frezen van samengestelde bewerkingen
CNC-draaien: het werkstuk roteert terwijl het snijgereedschap stationair blijft, waardoor materiaal wordt verwijderd om cilindrische vormen te creëren.
CNC-frezen: Het snijgereedschap (in plaats van het werkstuk) beweegt langs meerdere assen om materiaal te verwijderen, meestal voor het creëren van complexe kenmerken zoals sleuven, groeven en vlakke oppervlakken.
Samengestelde bewerking: Integratie van zowel draaien als frezen op één enkele werktuigmachine om de cyclustijden te verkorten en de nauwkeurigheid te verbeteren. Dit is vooral gunstig voor onderdelen met schroefdraad die moeten worden gedraaid (voor cilindrische secties) en gefreesd (voor schroefdraad, groeven of andere kenmerken).
2. Onderdelen met schroefdraad bij CNC-samengestelde bewerking
Onderdelen met schroefdraad zijn componenten met schroefdraad, waardoor ze kunnen worden bevestigd met schroeven, bouten of moeren. Deze schroefdraad kan extern of intern zijn en is verkrijgbaar in verschillende standaarden, zoals ISO-schroefdraad, UNC/UNF-schroefdraad of metrische schroefdraad. Samengestelde bewerking biedt tal van voordelen bij de productie van dergelijke onderdelen.
3. Belangrijkste voordelen van CNC-draaien-Frezen van samengestelde onderdelen voor onderdelen met schroefdraad
A. Hoge precisie en nauwe toleranties
Kenmerk: CNC-draaien-freesverbindingen zorgen voor nauwe toleranties (doorgaans binnen 0,005 mm of beter) voor zowel de gedeelten met als de niet-draden van een onderdeel.
Belang: Precisie is van cruciaal belang voor onderdelen met schroefdraad, omdat zelfs kleine afwijkingen in de schroefdraadafmetingen kunnen leiden tot slechte montage, functionele problemen of defecten.
Voordeel: De combinatie van draaien en frezen zorgt voor nauwkeurigheid in draadeigenschappen zoals spoed, spoed en diameter, wat resulteert in een soepele werking en compatibiliteit met bijpassende onderdelen.
B. Draadmogelijkheden
Kenmerk: CNC-draaien kan externe schroefdraad bewerken (bijvoorbeeld op bouten, schroeven en draadstangen), terwijl CNC-frezen interne schroefdraad kan produceren (bijvoorbeeld schroefdraadgaten in behuizingen of moeren).
Belang: Traditionele methoden vereisen vaak afzonderlijke machines of bewerkingen voor draadsnijden en draaien. Samengestelde bewerking integreert beide processen in één cyclus.
Voordeel: Dit vermindert de insteltijd, minimaliseert handmatige handelingen en zorgt voor een goede uitlijning van de schroefdraad met andere onderdelen, waardoor het risico op verkeerde uitlijning tijdens de productie wordt verminderd.
C. Verbeterde efficiëntie en kortere cyclustijden
Kenmerk: Samengestelde bewerkingen verminderen de noodzaak van meerdere opstellingen, het overbrengen van onderdelen tussen machines en handmatige tussenkomst, omdat zowel draaien als frezen op dezelfde machine worden uitgevoerd.
Belang: Kortere cyclustijden zijn vooral belangrijk voor productie met grote- volumes, omdat ze de kosten verlagen en de doorvoer verhogen.
Voordeel: Onderdelen met schroefdraad die voorheen meerdere bewerkingen op verschillende machines vereisten, kunnen nu efficiënter worden voltooid in één enkele opstelling, waardoor de productietijd wordt verkort en de productiviteit wordt verhoogd.
D. Flexibiliteit in draadontwerp
Kenmerk: CNC-frezen kan complexe schroefdraadprofielen en -vormen produceren die moeilijk te realiseren zijn met conventionele methoden. Het kan ook verschillende soorten schroefdraad verwerken (bijvoorbeeld vierkante schroefdraad, trapeziumvormige schroefdraad, steundraad).
Belang: Sommige onderdelen vereisen speciale of aangepaste draadontwerpen die niet gemakkelijk kunnen worden gemaakt met standaard tappen of draaien.
Voordeel: De mogelijkheid om verschillende soorten schroefdraad en profielen rechtstreeks op de CNC-machine te bewerken vergroot de flexibiliteit en maakt de productie van complexe, uiterst nauwkeurige schroefdraadcomponenten mogelijk.
e. Geïntegreerde functiebewerking
Kenmerk: Samengestelde bewerking maakt de gelijktijdige bewerking mogelijk van elementen met en zonder draad- (bijvoorbeeld groeven, sleuven of gaten) op hetzelfde onderdeel.
Belang: Veel onderdelen met schroefdraad vereisen extra voorzieningen, zoals montagegaten, flenzen of groeven voor afdichting, vergrendeling of montage.
Voordeel: Door CNC-draaien en frezen te combineren, kunnen deze functies in één stap worden voltooid, waardoor er minder secundaire bewerkingen nodig zijn en een goede uitlijning tussen de schroefdraden en andere onderdelen wordt gegarandeerd.
F. Minder installatie en bediening
Kenmerk: Bij samengestelde bewerking blijft het werkstuk tijdens zowel draai- als freesbewerkingen in dezelfde opspanning of klauwplaat.
Belang: Dit minimaliseert de handling, verkleint de kans op fouten tijdens de overdracht van onderdelen en verbetert de algehele processtabiliteit.
Voordeel: Voor onderdelen met schroefdraad die een nauwkeurige uitlijning tussen schroefdraad en andere kenmerken vereisen (bijvoorbeeld gaten of groeven), is samengestelde bewerking bijzonder voordelig. Het voltooien van het onderdeel in één enkele opstelling verbetert de consistentie en vermindert het risico op verkeerde uitlijning of schade.
4. Draadsnijmethoden bij samengestelde bewerking
Er worden verschillende methoden gebruikt voor de productie van schroefdraad bij het CNC-draaien-freesverbindingen:
A. CNC draaien voor schroefdraad
Hoe het werkt: Een gereedschap met één-punt beweegt langs het roterende werkstuk om het gewenste schroefdraadprofiel te snijden.
Toepassingen: Vaak gebruikt voor externe schroefdraad op bouten, moeren, assen en schroeven.
Voordelen: Geschikt voor het produceren van langere, fijnere draden met hoge precisie en goede oppervlakteafwerking.
B. CNC-frezen voor schroefdraad
Hoe het werkt: een roterende frees met meerdere- tanden grijpt het werkstuk aan om interne of externe schroefdraad te genereren.
Toepassingen: Gebruikt voor zowel interne als externe schroefdraad, vooral voor grotere of complexe draadvormen, of bij het bewerken van harde materialen.
Voordelen: Draadfrezen is veelzijdig en maakt schroefdraad met meerdere-starts en niet-standaard draadprofielen mogelijk.
C. Tikken
Hoe het werkt: Een roterende tap gebruikt zijn spiraalvormige groeven om interne draden in het materiaal te snijden.
Toepassingen: Hoofdzakelijk voor binnendraad, zoals het maken van draadgaten voor schroeven of bouten.
Voordelen: Tappen is efficiënt voor zowel blinde als doorlopende gaten, vooral bij bewerkingen op hoge- snelheid.
5. Typische toepassingen van onderdelen met schroefdraad bij samengestelde bewerking
Luchtvaartcomponenten: onderdelen met hoge-precisieschroefdraad, zoals bouten, moeren, connectoren en fittingen die worden gebruikt in vliegtuig- of satellietassemblages, waarvoor nauwe toleranties vereist zijn.
Auto-industrie: onderdelen met schroefdraad, inclusief bevestigingsmiddelen, motoronderdelen (bijv. cilinderkoppen, kleponderdelen) en ophangingsonderdelen.
Elektronica: Precisieonderdelen met schroefdraad voor elektronica, zoals bevestigingsmateriaal, connectoren of behuizingen, waarbij hoge betrouwbaarheid en perfecte pasvorm essentieel zijn.
Olie- en gasindustrie: onderdelen met schroefdraad, zoals kleppen, connectoren en flenzen die bestand moeten zijn tegen hoge druk en zware omstandigheden.
Het gebruik van CNC-draaien-freesverbindingen voor onderdelen met schroefdraad biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van precisie, efficiëntie en flexibiliteit. Door zowel draai- als freesprocessen te integreren, kunnen fabrikanten de cyclustijden verkorten, handmatige handelingen minimaliseren en complexe onderdelen met schroefdraad produceren in één enkele opstelling. Deze aanpak maakt de bewerking van zowel interne als externe schroefdraad mogelijk, evenals extra functies zoals groeven of sleuven, waardoor het een zeer veelzijdige oplossing is voor de productie van componenten met schroefdraad.