5 способов, с помощью которых CAD/CAM и обработка на станках с ЧПУ революционизируют разработку продуктов

Программирование CAD/CAM и обработка на станках с ЧПУ находятся на переднем крае современной разработки продуктов, изменяя способы их проектирования и производства. Благодаря определению на основе моделей, производству по требованию и массовой кастомизации эти технологии оптимизируют рабочие процессы и обеспечивают непревзойденную точность и эффективность. В этой статье рассматривается, как CAD/CAM и обработка на станках с ЧПУ революционизируют разработку продуктов, от создания прототипов до точного производства.

От битов к атомам: Обработка с ЧПУ в цифровую эпоху

Эта статья начинается с введения, в котором дается обзор того, как передовые инновации преобразуют разработку продуктов. Затем в статье рассматривается программирование в CAD/CAM, рассказывается об определении на основе моделей и программировании ЧПУ. Далее в статье рассматривается многоосевая обработка, подчеркивается повышенный уровень свободы и возможности для создания сложных прототипов. Далее речь идет о передовом производстве с упором на производство по требованию и массовую кастомизацию. После этого в разделе о разработке прототипов рассматривается роль обработки с ЧПУ в обеспечении быстрого создания прототипов. В статье также рассматриваются прецизионные допуски, подробно описываются достижения в области точности обработки с ЧПУ. Наконец, в конце статьи изложены соображения о будущем разработки продуктов в эпоху цифрового производства и приведен раздел FAQ, в котором даны ответы на основные вопросы о CAD/CAM и обработке с ЧПУ.

Восстание передовых инноваций изменило способы планирования и создания предметов. Прогресс в области компьютерного проектирования/CAM-программирования и обработки на станках с ЧПУ (PC Numeric Control) позволил разработчикам и специалистам создавать феноменальные модели и прототипы предметов. В этой статье исследуется, как ключевые детали компьютеризированной сборки, например, многоосевая обработка и определение на основе модели, сглаживают процесс разработки изделий.

Программное обеспечение CAD/CAM: Основа цифрового производства

Определение на основе модели

Программы автоматизированного проектирования позволяют модельерам создавать 3D-модели деталей и узлов в виртуальном пространстве. При определении на основе модели все применимые данные о деталях и узлах, включая математику, допуски, материалы и комплектацию, могут быть заложены в 3D-модель. Это позволяет отказаться от переходных бумажных чертежей и дает производителям возможность просто импортировать информацию о компьютерном проектировании для программирования и оценки ЧПУ.

Программирование с ЧПУ

Модели, созданные с помощью компьютерного проектирования, могут быть перенесены в CAM-программирование (сборка с поддержкой ПК) для создания способов обработки и программ G-кодов. В отличие от физического программирования станков, CAM-программирование механизирует это взаимодействие и уменьшает количество ошибок. Оно позволяет эффективно обрабатывать сложные детали на многоосевых станках с ЧПУ. Программирование, основанное на принципе "включайся в процесс", отображает основные моменты модели автоматизированного проектирования на сборочных операциях.

Многоосевая обработка

Увеличение количества степеней свободы

Обычные 3-осевые станки с ЧПУ перемещают головку инструмента по осям X, Y и Z. Дополнительные вращающиеся томагавки позволяют обрабатывать нелинейные профили с помощью одной установки. 4- и 5-осевая обработка дает больше возможностей для обработки сложных поверхностей. Она избавляет от необходимости повторного закрепления деталей между операциями, сокращая время на установку и повышая точность.

Сложное прототипирование

Благодаря многоосевым возможностям очень сложные пресс-формы, передаточные устройства и прототипы деталей могут быть обработаны прямо с компьютерных моделей с незначительным ручным набором. Это сокращает время выполнения заказа по сравнению с традиционными субтрактивными стратегиями, включающими многоосевую обработку. Сложные расчеты, для которых недавно требовалось создавать вручную или проектировать, теперь можно вырезать с помощью одной-единственной программы.

Цифровое производство

Создание по запросу

Продвижение 3D-печать и Обработка с ЧПУ Инновации расширили возможности изготовления по требованию. Онлайновые этапы связывают создателей с производителями, так что компьютерные планы могут быть преобразованы в реальные предметы на месте, когда и где они требуются. Это сокращает складские расходы и время выполнения заказа по сравнению с обычными методами создания букетов.

Массовая персонализация

Компьютеризированное производство обеспечивает массовую кастомизацию, позволяя настраивать предметы в огромных масштабах. Такие границы, как оттенки, материалы и математические элементы, могут быть изменены по запросу. В сочетании с механизацией изготовление по запросу целесообразно как для крупносерийного производства, так и для мелкосерийного выпуска особо индивидуальных изделий.

Разработка прототипа

Обработка с ЧПУ ускоряет процесс создания прототипов, позволяя быстро сделать акцент. Планы можно быстро продемонстрировать с помощью совершенно утилитарных прототипов, прежде чем прибегать к использованию дополнительного дорогостоящего оборудования и созданию тиражей. Жесткие допуски при создании гарантируют точное соответствие прототипов запланированному назначению. Быстрая обработка на станках с ЧПУ сокращает цикл разработки изделий, позволяя новым изделиям быстрее выходить на рынок благодаря продуктивному циклу "утверждение - обучение - ввод".

Прецизионные допуски

Прогресс в области CAM-программирования, управления ЧПУ и фокусировки обработки позволил значительно увеличить точность допусков, достижимых при обработке с ЧПУ. Более жесткие допуски, переходящие в допуски при формовании методом инфузии, позволяют создавать прототипы сложных металлических деталей или даже эффективно изготавливать их с помощью ЧПУ с уменьшением необходимости в последующей обработке.

Заключение

Взаимодействие передовых инноваций, таких как компьютерное проектирование/CAM-программирование, Обработка с ЧПУ и изготовление дополнительных материалов меняет представление о том, как планируются и производятся предметы. Это способствовало переходу к распространенным, создаваемым по запросу моделям, которые сглаживают процессы от планирования до производства. Многоосевое ЧПУ расширило возможности точной обработки, принимая во внимание очень сложные детали и оснастку. В сочетании с роботизацией это позволяет создавать массовые изделия по индивидуальному заказу. По мере того, как возможности обработки продолжают развиваться, ЧПУ постепенно превращается в важнейшую стратегию создания изделий, начиная с прототипов и заканчивая среднесерийными партиями. Синергия между этими передовыми инновациями дополнительно усовершенствует рабочие процессы разработки изделий, быстрее удовлетворяя механические и рыночные потребности за счет более продуктивных циклов утверждения, обучения и постоянного совершенствования.

Вопросы и ответы:

В: Каковы основные преимущества программирования с помощью компьютерного дизайна/CAM?

• Определение на основе модели упрощает производство, удаляя переходные чертежи.
• Роботизированное программирование ЧПУ уменьшает количество ошибок и оптимизирует траектории движения инструментов.
• Сложные расчеты могут быть обработаны с помощью одиночной установки.

В: Какие элементы могут производить многоосевые станки с ЧПУ?

• Нелинейные профили за счет дополнительных вращательных томагавков, которые находятся за обычными 3 линейными томагавками.
• Совершенно непредсказуемые карманы, отверстия и травленые поверхности с помощью 5-осевой одновременной или 5+2-осевой последовательной обработки.

В: Как усовершенствованная сборка повлияла на создание моделей?

• Распространенное изготовление по запросу позволяет сократить расходы, создавая предметы на месте, когда и где они требуются.
• Массовая кастомизация в масштабе позволяет изготавливать предметы по индивидуальному заказу клиента с помощью компьютеризации.

В: Какие предметы подходят для обработки на станках с ЧПУ?

• Перед созданием прототипов все предприятия проходят проверку на структуру и практическое одобрение.
• Формы, пылесборники и аппараты для сборки различных изделий.
• Прецизионные авиационные, клинические и аппаратные детали.

В: Как различаются допуски при обработке в разных циклах?

О: Хотя и не совсем так близко, как при инфузионной формовке, допуски ЧПУ существенно улучшились и приближаются к допускам других субтрактивных технологий, таких как обработка без послепечатной обработки.