CNC Machining Workholding Accuracy: Bagaimana Fixtures Mempengaruhi Precision Bagian

Mesin CNC dapat mengikuti jalur pahat yang diprogram secara akurat, namun bagian akhir mungkin masih berada di luar toleransi jika benda kerja bergerak, tertekuk, atau bergeser selama pemesinan.

Inilah alasannyaAkurasi pengerjaan mesin CNCpenting. Perlengkapan harus memposisikan bagian dengan benar, menopangnya terhadap gaya pemotongan, dan menahannya tanpa menimbulkan deformasi yang tidak perlu.

Bagi para insinyur dan tim pembelian, memahami workholding membantu menjelaskan mengapa dua pengaturan CNC yang tampak serupa dapat menghasilkan hasil dimensi yang berbeda.

Workholding CNC adalah sistem yang digunakan untuk menemukan, mendukung, dan mengamankan benda kerja selama pemesinan.

Metode kerja yang umum meliputi:

catok CNC:Cocok untuk banyak balok persegi panjang, pelat, dan braket.

Rahang lembut:Rahang yang dibuat khusus yang sesuai dengan bentuk bagian tertentu.

Klem:Berguna untuk pelat yang lebih besar dan komponen tidak beraturan.

Perlengkapan khusus:Dirancang untuk geometri kompleks atau produksi berulang.

Catok yang berpusat pada diri sendiri:Gerakkan kedua rahang ke arah tengah untuk menyederhanakan pemosisian berulang.

Pilihan terbaik bergantung pada geometri benda kerja, gaya pemesinan, akses pahat, toleransi yang diperlukan, dan kuantitas produksi.

Prinsip penempatan 3-2-1 adalah pendekatan umum untuk memposisikan benda kerja yang kaku.

3 dukungan utamamenetapkan bidang referensi utama.

2 pencari lokasi sekundermengontrol posisi di sepanjang sisi.

1 perhentian tersiermenetapkan posisi akhir.

Bersama-sama, keenam kontak lokasi ini membatasi enam derajat kebebasan benda kerja.

Poin kuncinya adalah itupencari lokasi menentukan di mana bagian itu berada, sementara klem menahannya pada pencari lokasi tersebut.

Misalnya, jika pelat pemasangan aluminium bertumpu pada permukaan acuan yang salah, mengencangkan catok lebih keras tidak akan memperbaiki posisinya. Penyiapannya harus terlebih dahulu menetapkan data yang benar.

Untuk lebih jelasnya, lihat kamiPengantar GD&T untuk Pemesinan CNC, yang menjelaskan bagaimana referensi datum menghubungkan persyaratan gambar dengan manufaktur dan inspeksi.

Gaya penjepitan harus cukup kuat untuk mencegah pergerakan, namun gaya yang berlebihan dapat merusak bentuk benda kerja.

Hal ini sangat penting untuk:

1: Pelat aluminium tipis

2: Rumah ringan

3: Komponen berkantong tebal

4: Bagian besar dengan ketebalan yang dikurangi secara lokal

5: Bagian dengan persyaratan kerataan yang ketat

Bayangkan menjepit pelat aluminium tipis begitu erat hingga sedikit bengkok. Mesin CNC kemudian menggiling permukaan sementara pelat ditahan dalam posisi terdistorsi tersebut.

Saat klem dilepaskan, pelat dapat muncul kembali, mengubah bentuk akhirnya.

Penjepitan yang tidak memadai menimbulkan masalah sebaliknya: bagian tersebut dapat bergerak, bergetar, atau terangkat selama pemotongan.

Pengulangan perlengkapan berarti benda kerja yang berurutan kembali ke posisi yang sama ketika dibebani dan dijepit dalam kondisi yang sama.

Hal ini penting ketika memproduksi beberapa komponen atau mengerjakan komponen dalam beberapa pengaturan.

Perlengkapan yang baik membantu menjaga konsistensi posisi dengan menyediakan:

1: Permukaan lokasi yang stabil

2: Poin dukungan yang sesuai

3: penjepitan terkontrol

4: Hapus referensi datum

5: Akses yang andal untuk alat pemotong

Rahang lunak dapat meningkatkan dukungan untuk suku cadang khusus, sementara perlengkapan khusus dapat membuat produksi berulang menjadi lebih konsisten.

Catok yang berpusat pada diri sendiri juga dapat menyederhanakan penentuan posisi karena kedua rahang bergerak bersamaan. Namun, kemampuan pengulangan sebenarnya bergantung pada desain catok, kondisi, pemasangan, geometri benda kerja, dan kondisi penjepitan.

Pengulangan yang dipublikasikan pada catok tidak sama dengan akurasi dimensi akhir dari bagian mesin.

Kesalahan pengerjaan sering kali muncul sebagai masalah pemesinan biasa.

Misalnya:

1: Pola lubang bergeser karena posisi bagian diubah secara tidak konsisten.

2: Pelat tipis menjadi terdistorsi karena penjepitannya tidak merata.

3: Permukaan pemasangan menjadi lancip karena benda kerja menyimpang karena gaya pemotongan.

4: Operasi pemesinan kedua gagal menyelaraskan karena bagian tersebut direferensikan dari datum yang berbeda.

Puing-puing antara permukaan lokasi dan perlengkapan juga dapat mengubah posisi benda kerja.

Untukkomponen yang presisi, permukaan kontak yang bersih, data yang stabil, penjepitan yang terkontrol, dan prosedur penyetelan yang konsisten sangat penting.

KitaPerkenalanke GD&T untuk Pemesinan CNCmenjelaskan mengapa referensi datum gambar harus sesuai dengan lokasi komponen selama pemesinan dan inspeksi.

Perlengkapan khusus dapat menambah biaya desain dan persiapan di muka, namun dapat mengurangi waktu penyiapan dan meningkatkan kemampuan pengulangan di seluruh pesanan berulang.

Untuk satu prototipe, catok standar mungkin cukup. Untuk ratusan komponen serupa, pengerjaan khusus mungkin layak untuk dievaluasi.

artikel kamiTip Desain untuk Proses Produksi Pemesinan CNC Volume Rendahmembahas mengapa jumlah setup, penjepitan, geometri bagian, dan urutan pemesinan mempengaruhi biaya produksi.

Salah satu proyek yang terdokumentasi di pabrik kami melibatkan pelat struktural aluminium 6061 untuk pabrikan berbasis di AS yang melayani aplikasi peralatan otomasi dan semikonduktor.

Piring itu berukuran kira-kira407×533×8mmdan termasuk slot memanjang, lubang pemasangan, lubang lokasi, dan area mesin lokal.

Rute produksinya meliputi pemesinan kasar CNC tiga sumbu, operasi pemesinan sekunder, inspeksi CMM, anodisasi hitam, dan inspeksi ulang dimensi setelah anodisasi.

Tantangan utamanya adalah mengendalikan kerataan dan hubungan posisi antara beberapa kelompok lubang pada operasi pemesinan yang berbeda.

Untuk pelat dengan geometri ini, penjepitan yang agresif dapat membuat bagian tersebut tampak datar saat ditahan, hanya saja bentuknya berubah setelah dilepaskan. Penyiapan berulang juga memerlukan data yang konsisten sehingga pola lubang tetap selaras.

Anda dapat membaca selengkapnyastudi kasus tentang pengendalian kerataan dan posisi lubang pada aluminium 6061 besarperalatanpiring.

Proyek ini menggambarkan mengapa pengerjaan, urutan pemindahan material, pengendalian data, dan inspeksi akhir harus direncanakan bersama. Kasus yang dipublikasikan tidak mengungkapkan hasil kerataan tertentu atau peningkatan terukur yang disebabkan oleh satu perlengkapan, jadi tidak ada klaim kinerja yang dibuat di sini.

Workholding mempengaruhi akurasi pemesinan dan efisiensi produksi.

Faktor biaya utama meliputi:

1: Persiapan perlengkapan

2: Waktu bongkar muat

3:Jumlah pengaturan pemesinan

4: Penyelarasan dan waktu inspeksi

5: Pengerjaan ulang yang disebabkan oleh gerakan atau deformasi

6: Kuantitas produksi

Misalnya, perlengkapan khusus mungkin memerlukan persiapan tambahan di awal, namun hal ini dapat membuat batch berulang lebih mudah untuk dimuat dan diposisikan.

Sebaliknya, perlengkapan yang rumit mungkin tidak ekonomis untuk satu prototipe.

KitaMengapa Harga Komponen Aluminium CNC Anda Lebih Dari yang Diharapkan: 6 Penggerak Biaya menjelaskan bagaimana jumlah pengaturan, geometri bagian, toleransi, dan kuantitas produksi memengaruhi keseluruhan penawaran.

Saat meminta penawaran harga untuk komponen presisi, berikan:

Gambar teknik 1:2D

File CAD 2:3D

3: Bahan dan kelas

4: Toleransi kritis

5: Persyaratan data dan GD&T

6: Permukaan akhir

7: Kuantitas produksi

8: Persyaratan inspeksi

Jika bagian tersebut memiliki dinding tipis, permukaan datar yang besar, atau beberapa pola lubang, soroti fitur tersebut selama peninjauan desain.

KitaLayanan Pemesinan CNC Kustom mendukung komponen berbasis gambar yang memerlukan penggilingan CNC, pengeboran, pembubutan, dan pemesinan multi-sumbu.

Akurasi pengerjaan mesin CNC tidak hanya bergantung pada spesifikasi mesin.

Penempatan yang benar, dukungan yang stabil, kekuatan penjepitan yang sesuai, permukaan datum yang bersih, dan pengaturan yang dapat diulang semuanya berkontribusi pada suatu bagian yang memenuhi persyaratan dimensinya.

Perencanaan pengerjaan bersama dengan gambar dan urutan pemesinan membantu mengurangi deformasi, kesalahan penyelarasan, pengerjaan ulang, dan biaya produksi yang tidak perlu.

Punya pelat aluminium, housing, komponen pemasangan, atau komponen presisi yang dibuat dengan mesin CNC dengan persyaratan kerataan atau posisi lubang yang menuntut?

Kirim gambar 2D, file CAD 3D, material, kuantitas, dan toleransi kritis Anda untuk ditinjau.