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        發布時間2020-08-12,由cyanbat發布 | 關鍵詞:CNC加工零件,零件原型,加工零件

        CNC加工零件原型的優缺點

        公司使用CNC機加工生產原型的原因有很多,包括生產速度,零件質量,材料選擇以及與最終零件的相似性。

        從文件到原型

        CNC加工的最大優勢之一是“ CNC”元素。由于CNC加工是從計算機文件創建零件的數字過程,因此工程師知道加工的原型將與數字3D設計緊密匹配,并且以后可以使用相同的數字設計來創建尺寸相同的最終零件。可重復性的程度特別高。

        此外,使用數字3D設計可以進行快速,精確的更改。如果加工的原型顯示出由于不良設計而導致的物理缺陷,則工程師可以返回到CAD軟件為下一個原型進行適當的更改。可以并排比較不同版本,甚至可以使用仿真軟件來搶先測試零件在現實世界中的性能。

        質量和一致性

        計算機不是完美的,但是計算機控制的機器往往會按照預期的方式運行,除非它崩潰了。盡管許多原型制作過程都依賴于人類的技能(因此容易受到人為錯誤的影響),但CNC機器遵循其指令的精度只有不到一毫米。

        重要的是,他們也可以一遍又一遍地做。盡管一家企業可能只制造一個原型,但如果需要,CNC機床可以第二次運行相同的作業,并且與第一次的偏差最小。這對于開發原型的新迭代以及使用相同的機器進行生產非常有用。(手動過程非常重要,但是更容易保證與自動化機器的一致性。)

        堅固的材料范圍

        如果原型沒有機械目的,那么它可能適合3D打印,盡管3D打印雖然不生產高強度零件,但成本卻非常低,并且可以在短時間內完成。但是,對于大多數3D打印過程而言,材料選擇的范圍比機械加工的范圍要窄。

        CNC加工不僅提供各種兼容的材料,而且還提供一些非常堅固耐用的材料,包括各種金屬。也可以使用金屬進行3D打印,但不能使用低成本FDM打印機進行3D打印。

        與最終部分相似

        對原型使用CNC加工的另一個主要優點是能夠創建類似于最終零件的原型。由于加工中心完全有能力生產最終用途的零件和原型,因此有可能創建接近最終產品的原型-這是3D打印或其他方法很少能實現的壯舉。

        部分原因在于材料。許多工程金屬都是高度可加工的,這使得工程師可以使用與最終零件相同(或相似)的材料制作原型。但是過程本身的質量也是一個因素:機加工的零件很堅固,并且在某些軸上不會像印刷零件那樣表現出弱點,而機加工過程本身甚至可以用于復制其他過程,例如鈑金成型。

        此外,創建原型的外觀和行為與最終零件接近的原型,因為進行的重大更改較少,因此更容易過渡到生產。

        缺點

        盡管有其優點,CNC加工作為原型方法還是有一定的局限性,這可能會導致企業傾向于使用替代方法。

        比3D打印貴

        CNC加工原型的明顯缺點之一是過程成本。與3D打印機相比,加工中心是大型機械,需要大量動力并需要更多人的監督。可加工金屬的價格也比PLA等常見的印刷材料高。

        這就是工程師即使打算對最終零件進行機械加工也可能選擇其他原型制造工藝的主要原因之一。開發可能會浪費資源,如果企業需要在(早期)原型開發階段削減所有支出,這是可以理解的。

        一些幾何限制

        4軸和5軸加工中心具有很大的幾何靈活性,但是即使這些機器也有其局限性。對于內部幾何形狀復雜的復雜結構,增材制造工藝可能更適合,因為它們不受切削工具角度的限制。

        但是請記住,3D打印的原型可能會產生誤導作用:使用所選的生產設備(無論是加工中心,注塑設備還是其他設備),完美地體現3D打印機的數字3D設計是不可能的。原型的幾何靈活性只有在可以在最終零件上復制的情況下才有用。

        廢料

        由于CNC加工是減法過程,因此與實際進入零件相比,它需要更多的材料。一些材料被切掉,最終變成金屬或塑料屑,然后必須將其丟棄。這與添加原型制作過程不同,該過程不會產生浪費,除非打印失敗并且必須重復打印。

        由于增加了材料的使用和浪費,使用機加工作為原型制作過程會產生更高的材料成本。但是,切屑通常可以回收利用,因此該過程對環境的影響不必很嚴重。(銷售可循環再利用的廢料也可以幫助彌補一些物料成本。)


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        文章來源:@青蝠科技   作者:青蝠科技


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