Ưu điểm của việc kiểm tra nguyên mẫu nhanh CNC

Khi các nhà sản xuất yêu cầu giao hàng nhanh, họ hy vọng sẽ giao hàng đáp ứng các thông số kỹ thuật của thiết kế sản xuất trong vòng một hoặc hai ngày. Nguyên mẫu có đầy đủ chức năng, hình thức và cách xử lý bề mặt, vì vậy khách hàng có thể thử nghiệm với các thiết kế, cải thiện chức năng, kiểm tra các phương pháp xử lý bề mặt và đánh giá các vật liệu khác nhau.

Số lượng sản xuất có thể bao gồm một đến hàng nghìn đơn vị, vì vậy việc lựa chọn một phương pháp sản xuất có thể cung cấp số lượng và chất lượng mà bạn đang tìm kiếm là rất quan trọng. Gia công điều khiển số bằng máy tính (CNC) kết hợp độ chính xác, độ chính xác, độ lặp lại và khả năng mở rộng cần thiết để tạo ra các nguyên mẫu, chất lượng cao. Nó sẽ đáp ứng các yêu cầu dung sai nghiêm ngặt của bạn và đạt được các kết thúc khác nhau. Tất nhiên, những bất cập cũng tồn tại. Những ưu điểm và nhược điểm của gia công CNC được trình bày chi tiết dưới đây để xem xét nhu cầu tạo mẫu nhanh của bạn.


Ưu điểm và nhược điểm của gia công CNC nhanh chóng thử nghiệm nguyên mẫu

Cho dù sản phẩm của bạn yêu cầu phay, ta rô, mài hoặc khoan, gia công CNC có thể mang lại nhiều lợi thế cho sản phẩm của bạn.

1. Lợi ích

1) Độ chính xác và dung sai
Khi sản xuất các bộ phận, bạn muốn kích thước cuối cùng khớp với kích thước được chỉ định trong tệp CAD càng nhiều càng tốt. Độ chính xác được tạo ra trong quá trình sản xuất thông qua tính nhất quán và tính lặp lại của quy trình máy. Gia công CNC cung cấp độ chính xác cao bằng cách tái tạo nhất quán các phép đo chính xác của tất cả các giá trị của bộ phận được gia công.

Độ chính xác cũng xác định dung sai — độ lệch cho phép của hệ thống đo lường so với các giá trị đã biết hoặc tiêu chuẩn. Dung sai xuất hiện dưới dạng hệ số dương và âm (+ / -), xác định mức độ sai lệch so với một giá trị đã biết. Việc chỉ định dung sai cho phép linh hoạt trong các phương pháp sản xuất và cuối cùng là tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong quá trình sản xuất một phần. Trong quá trình hoạt động, cảm biến trong máy công cụ CNC cung cấp dữ liệu phản hồi cho mỗi trục để đảm bảo rằng giá trị đo gia công gần với giá trị xác định.

Gia công CNC cung cấp dung sai chặt chẽ hơn so với các phương pháp sản xuất nguyên mẫu khác. In nổi và in 3D FDM công nghiệp tạo ra dung sai tương ứng là + / - 0,3mm và + / - 0,5mm. Tùy thuộc vào loại kim loại và thiết kế của bộ phận, phay và tiện CNC có thể tạo ra dung sai trong khoảng từ + / - 0,025mm đến + / - 0,125mm.


2) Độ lặp lại
Máy công cụ CNC có ưu điểm là lặp lại các chuyển động dao chính xác và chính xác trong suốt quá trình sản xuất, vì mã lập trình điều khiển tất cả các chức năng. Khả năng lặp lại xảy ra khi máy di chuyển đến điểm mục tiêu nhiều lần với khoảng cách chênh lệch nhỏ nhất.

Như với bất kỳ công nghệ gia công nào, việc đo độ lặp lại cũng phụ thuộc vào các yếu tố khác, chẳng hạn như độ mòn của dụng cụ, tuổi thọ của máy công cụ CNC, vật liệu phôi và cài đặt máy. Phần mềm nâng cao có thể được sử dụng để theo dõi thông tin này với sự can thiệp của thợ máy tối thiểu.

3) Chất liệu
So với phạm vi hạn chế của vật liệu được sử dụng để in 3D, gia công CNC mang lại lợi thế khi sử dụng nhiều loại vật liệu, bao gồm các hợp kim nhôm và thép không gỉ khác nhau, nhựa, đồng, đồng thau, đồng thau, v.v. Gia công CNC cũng cung cấp việc sử dụng các vật liệu được chứng nhận đáp ứng các nhu cầu khác nhau, chẳng hạn như độ cứng, độ bền kéo, độ bền và khả năng chống mài mòn.

Độ bền kéo thể hiện khả năng chống đứt gãy của vật liệu khi chịu lực căng, trong khi độ bền thể hiện khả năng hấp thụ ứng suất. Khả năng chống mài mòn đề cập đến khả năng của vật liệu chịu được ma sát hoặc khả năng tự bôi trơn.

Tùy thuộc vào ứng dụng, nguyên mẫu chuyển đổi nhanh có thể yêu cầu vật liệu nhẹ để giữ trọng lượng của nguyên mẫu trong tiêu chuẩn thiết kế, hoặc vật liệu nặng có thể chịu tải ứng suất cao. Những người khác yêu cầu rằng vật liệu không bị nóng chảy, cong vênh, trương nở hoặc biến chất ở nhiệt độ làm việc.

4) Kết thúc
Trong một số trường hợp, bạn sẽ chỉ định một lớp hoàn thiện bề mặt cụ thể cho nguyên mẫu. Ngoài ra, bạn có thể chỉ định các thông số ảnh hưởng đến kết cấu bề mặt, chẳng hạn như độ nhám trung bình hoặc khoảng cách thẳng đứng từ đỉnh của đỉnh không đều đến đáy của thung lũng.

Gia công CNC ưu việt hơn so với các phương pháp sản xuất khác vì các kỹ sư có thể lựa chọn từ một loạt các loại hoàn thiện tùy chỉnh đáp ứng yêu cầu thiết kế. Ví dụ, trục quay có thể yêu cầu kết cấu bề mặt tốt, trong khi bề mặt chịu lực có thể sử dụng nhám hoặc" phay" bề mặt, có thể giảm chi phí và thời gian quay vòng.

5) Khả năng mở rộng
Gia công CNC có quy mô hiệu quả hơn so với các phương pháp tạo mẫu khác (chẳng hạn như in 3D). Nó có thể xử lý các bộ phận đồng nhất nhiều lần và chính xác, do đó tăng sản lượng một cách liền mạch.

Trong một số trường hợp, việc sản xuất nhanh chóng với số lượng lớn các bộ phận nguyên mẫu bị giới hạn trong việc gia công. Ví dụ, nếu bạn cần 10.000 bộ phận chính xác làm bằng thép không gỉ, gia công CNC là tốt nhất nếu không phải là lựa chọn duy nhất.

Gia công CNC có thể tái tạo nguyên mẫu nhanh với độ chính xác và dung sai cao hơn (và xử lý bề mặt tùy chỉnh) ở hầu hết mọi loại vật liệu. Cuối cùng, nó cho phép bạn đưa các sản phẩm tiềm năng có giá trị hơn ra thị trường nhanh hơn.