De volledige gids voor bewerkte onderdelen en componenten:

Bewerkte onderdelen zijn overal, en het is gemakkelijk om te zien waarom: CNC -bewerking is geschikt voor een reeks metalen en kunststoffen, en bewerkte onderdelen kunnen snel en betaalbaar worden gefabriceerd zonder dat nodig is.

Met 3ERP kunt u bewerkte onderdelen en prototypes krijgen tegen eerlijke prijzen met korte doorlooptijden, en we hebben ervaring met het werken met klanten van verschillende sectoren. Maar waarom zou u gaan voor bewerkte onderdelen versus gevormde of 3D -geprinte onderdelen? Soms is de keuze duidelijk, maar soms is het moeilijker om te beslissen. En hoe ontwerpt u daadwerkelijk onderdelen voor het bewerken, in eigen huis of uitbesteed aan een fabrikant?

Deze gids gaat over de basisprincipes van bewerkte onderdelen: wat ze zijn, waarom bedrijven ze nodig hebben, de beste bewerkingsmaterialen, typische toleranties voor bewerkte onderdelen, het ontwerpen van bewerkte onderdelen en meer.

Wat zijn bewerkte onderdelen?

Bewerkte onderdelen zijn overal. Van kleine metalen bevestigingsmiddelen tot vliegtuigmotorcomponenten, allerlei onderdelen zijn gebouwd met behulp van het bewerkingsproces. Maar wat is het bewerken precies, en wat is daarom een ​​bewerkt onderdeel?

Als we het over bewerkte onderdelen hebben, bedoelen we iets specifiekers dan objecten gebouwd met machines. We bedoelen specifiek onderdelen gefabriceerd met behulp van snijmachines zoals molens, draaibanken en routers. Deze machines werken allemaal op verschillende manieren, maar hun fundamentele doel is hetzelfde: met behulp van een scherp snijgereedschap snijden ze secties weg van een blok materiaal dat bekend staat als het werkstuk.

Zelfs binnen die definitie kunnen bewerkte onderdelen op verschillende manieren worden gevormd. Het bewerkingsproces kan handmatig zijn, waarbij een machinist (een bekwame professionele operator van bewerkingsapparatuur) een machine als een molen verwerkt om het werkstuk handmatig in de gewenste vorm te snijden. Of het kan digitaal zijn, in welk geval een gemotoriseerde CNC -machine de bewerkte onderdelen automatisch snijdt op basis van computerinstructies.

Tegenwoordig worden de meeste complexe of aangepaste bewerkte onderdelen gemaakt met CNC -machines, maar machinisten doen nog steeds handmatige bewerking voor bepaalde taken, omdat het sneller kan zijn dan het creëren van een digitaal ontwerp en het programmeren van de digitale machines.

Bewerkte onderdelen kunnen metaal of plastic zijn (soms ook andere materialen), maar ze moeten worden gemaakt van een materiaal dat kan worden gesneden zonder drastisch vervormend.

Soms worden onderdelen bewerkt nadat ze zijn gebouwd met een ander productieproces. Cast of gegoten items kunnen bijvoorbeeld in een later stadium bepaalde details of functies bevatten die erin zijn bewerkt. Deze kunnen worden omschreven als gedeeltelijk bewerkte onderdelen of postmachinale onderdelen.

Waarom bewerkte onderdelen gebruiken?

Er zijn veel redenen waarom bedrijven, productontwerpers, O & O -afdelingen en andere professionals bewerkte onderdelen kunnen gebruiken, en veel van de specifieke voordelen van bewerkte onderdelen worden in de volgende sectie beschreven.

Kortom, bewerkte onderdelen hebben een uitstekende sterkte, omdat ze zijn gebouwd uit massieve blokken materiaal, en ze kunnen worden gemaakt in een breed scala aan vormen en diktes. Ze kunnen zeer gedetailleerde functies hebben en ze kunnen worden gemaakt van een zeer breed scala aan materialen. Kleine hoeveelheden bewerkte onderdelen kunnen snel worden gemaakt, omdat ze geen gereedschap vereisen, en toleranties kunnen erg strak zijn als de bewerkingssnelheden worden verlaagd.

Bedrijven kunnen ook bewerkte onderdelen gebruiken, omdat bewerken een beproefde productietechniek is die al tientallen jaren een industriestandaard is. Machinale onderdelen zullen daarom waarschijnlijk voldoen aan branchespecifieke normen en certificeringen.

Wat zijn de voordelen van bewerkte onderdelen?

Bewerkte onderdelen bieden bepaalde voordelen die mogelijk niet mogelijk zijn met bijvoorbeeld spuitgegoten onderdelen of 3D -geprinte onderdelen. Sommige van de belangrijkste voordelen van bewerkte onderdelen worden hier vermeld.

1. Geen MOQ
Een van de belangrijkste voordelen van bewerkte onderdelen is de mogelijkheid om ze te kopen zonder minimale bestelhoeveelheid.

Voor gegoten onderdelen is het noodzakelijk om metalen gereedschap te fabriceren - een proces dat lang duurt en meestal tienduizenden dollars kost. Bewerkte onderdelen worden echter rechtstreeks uit een leeg werkstuk gesneden, waardoor het kosteneffectief is om zeer kleine hoeveelheden of zelfs eenmalige onderdelen te bestellen.

Het vereisen van een zeer grote hoeveelheid (plastic) onderdelen kan natuurlijk betekenen dat gieten een betere propositie is. Maar bewerking is vrijwel uniek in het aanbieden van hoogwaardige onderdelen zonder MOQ, waardoor het geschikt is voor kleinere bedrijven, kleine productieruns en prototyping.

2. Goede prototypes
Sommige bedrijven kiezen ervoor om spuitgegoten prototypes te bestellen, maar het zijn meestal alleen grote bedrijven die het zich kunnen veroorloven. De kosten van gereedschap kunnen prototyping onbetaalbaar maken.

Bewerkte onderdelen zijn geschikt en betaalbaar als prototypes omdat ze als eenmalige kunnen worden gefabriceerd. Bewerken is ook veel sneller dan gieten, wat betekent dat R & D -afdelingen snel verschillende versies van een onderdeel kunnen herhalen en het vervolgens kunnen doorstaan ​​door welke tests of beoordeling nodig is voordat ze doorgaan naar de productie.

De veelzijdigheid van het materiaal van bewerking betekent ook dat bedrijven bijvoorbeeld bewerkte onderdelen in verschillende metalen legeringen of samengestelde kunststoffen kunnen bestellen om te zien welke het beste uitvoert onder testomstandigheden.

3. Ontwerp vrijheid
Bewerkte onderdelen kunnen een breed scala aan vormen en maten hebben. Dit komt omdat CNC -bewerking niet onderhevig is aan extreme vormontwerpbeperkingen zoals dunne wanden en taps toelopen; Bewerkte onderdelen kunnen dik en robuust zijn, maar hun functies kunnen ook goed en gedetailleerd zijn.

Hoewel bewerkte onderdelen enige beperking hebben als het gaat om, bijvoorbeeld, interne secties en diepe kanalen, vertegenwoordigt bewerking nog steeds een van de meest geometrisch flexibele productieprocessen.

Gegoten onderdelen moeten daarentegen dunne muren hebben en in het algemeen voldoen aan meer strikte ontwerpcriteria.

Zelfs 3D -printproces, meestal gezien als een van de beste productietechnieken in termen van ontwerpvrijheid, heeft beperkingen zoals het vermijden van overhangen. (En uitgebreide ondersteuningsstructuren kunnen nodig zijn voor meer complexe en uitgestrekte ontwerpen, die moeten worden verwijderd met dure stappen na de verwerking.)

4. Kwaliteit
Machinale onderdelen kunnen volgens een zeer hoge standaard worden gemaakt. Misschien nog belangrijker, klanten kunnen toleranties specificeren waaraan de machinist moet worden bereikt. Dit betekent dat de machinist of machine -operator extra tijd kan nemen op krappe tolerantiebewerkingsonderdelen en individuele kenmerken.

Hoewel spuitmalken ook kunnen worden gemaakt voor strakke toleranties, kan elke individuele vorm niet worden vastgehouden aan zo'n hoge standaard. Mesten geproduceerd tegen het einde van de levenslange levensduur, kunnen de definitie van eerdere eenheden missen.

5. Doorlooptijden
Bewerkte onderdelen kunnen sneller worden gefabriceerd dan onderdelen die zijn gemaakt via andere productieprocessen zoals vormen.

Dit is deels te wijten aan de afwezigheid van arbeidsintensief gereedschap, maar het productieproces zelf is ook zeer efficiënt: sommige snellere bewerkingscentra die zijn uitgerust met lineaire geleiderrails hebben een snelle percentage van ongeveer 4.000 centimeter per minuut (hoewel onderdelen niet daadwerkelijk zouden moeten zijn bewerkt bij die snelheden).

De eenstapse aard van de bewerking en de snelheid van CNC-bewerkingscentra combineren om bewerkte onderdelen enkele van de snelste tot fabricage (in lage volumes) te maken, waardoor doorlooptijden voor kortere time-to-market en praktische snelle prototyping worden verkleind.

6. Wijzigingen
Omdat CNC -bewerkte onderdelen zijn gemaakt van een digitaal CAD -bestand, is het mogelijk om wijzigingen aan te brengen in dat digitale ontwerp tot het moment van fabricage.

Dit is handig tijdens R&D en prototyping, wanneer ingenieurs misschien fractionele aanpassingen aan het bewerkte onderdeel willen maken of meerdere versies willen maken. Het vermindert ook de mogelijkheid van afval, omdat defecte onderdelen minder snel worden gemaakt.

Dit is een aanzienlijk voordeel voor bewerkte onderdelen boven gevormde onderdelen: gereedschap kan niet gemakkelijk worden gewijzigd en het zou een enorme verspilling van geld zijn om een ​​nieuwe mal te creëren als een last-minute wijziging vereist is.

7. Kracht
Bewerkte onderdelen worden gesneden uit vaste stukken materiaal dat bekend staat als spaties, die meestal zijn gegoten of geëxtrudeerd. Dit maakt ze erg sterk in vergelijking met bijvoorbeeld 3D -geprinte onderdelen, die veel zwakker kunnen zijn langs de ene as waar de ene laag op de volgende is gebouwd.

Veel bewerkte onderdelen zijn ook sterker dan hun gevormde equivalenten, omdat gevormde onderdelen dunne wanden moeten hebben en daarom beperkt zijn in termen van mechanische prestaties.

8. Oppervlakteafwerking
Bewerkte onderdelen voorkomen de problemen met het oppervlaktekwaliteit geassocieerd met gieten zoals stroomlijnen, spint en flits bij de scheidingslijn. Met een gematigde hoeveelheid nabewerking kunnen bewerkte onderdelen volgens een zeer hoge standaard worden gebracht in termen van oppervlakteafwerking.

Machines geeft ook een veel superieure oppervlakte-afwerking aan 3D-printen, zelfs voordat er na de verwerking is uitgevoerd. 3D -printen, met name FDM -printen, kan zichtbare laaglijnen op het oppervlak van het onderdeel achterlaten die moeten worden afgevlakt via schuren of chemische behandeling. Bewerkte onderdelen hebben deze laaglijnen niet.

Hoe bewerkte onderdelen ontwerpen?

Het is altijd het beste om ontwerp voor de productie (DFM) te gebruiken: DFM): ontwerponderdelen op basis van het productieproces dat zal worden gebruikt. Onderdelen voor bewerking moeten anders worden ontworpen dan bijvoorbeeld onderdelen voor 3D -afdrukken.

Gelukkig zijn bewerkte onderdelen niet bijzonder moeilijk te ontwerpen - zolang bepaalde regels worden gevolgd. Deze regels worden hieronder beschreven.

Ondermijnen
Ondersneden zijn bezuinigingen in het werkstuk die niet kunnen worden uitgevoerd met behulp van standaard snijgereedschap (omdat een deel van het onderdeel het belemmert). Ze vereisen speciale snijgereedschappen-bijvoorbeeld T-vormige overwegingen en speciale bewerkingsontwerp.

Aangezien snijgereedschappen worden gemaakt in standaardgroottes, moeten undercut -afmetingen in hele millimeters zijn om bij het gereedschap te passen. (Voor standaardsneden maakt dit niet uit, omdat het gereedschap in kleine stappen heen en weer kan bewegen.)

Ondersnijdingsbreedte kan variëren van 3-40 mm, afhankelijk van het snijgereedschap, met ondersnijding diepte tot twee keer de breedte.

Als undercuts helemaal kunnen worden vermeden, kunnen de bewerkte onderdelen veel sneller en met minder moeite worden gemaakt.

Lees voor meer informatie en cases onze gids over ondersneden bewerking.

Wanddikte
In tegenstelling tot gevormde onderdelen, die vervormen als muren te dik zijn, kunnen bewerkte onderdelen niet bijzonder dunne wanden aan. Ontwerpers moeten dunne wanden vermijden, of een proces zoals spuitgieten gebruiken als dunne wanden integraal zijn voor het ontwerp.

Bij het bewerken moeten wanddiktes minimaal 0,8 mm (metaal) of 1,5 mm (plastic) zijn.

Uitsteeksel
Net als bij dunne wanden zijn hoge uitstekende secties moeilijk te bewerken, omdat de trillingen van het snijgereedschap de sectie kunnen beschadigen of resulteren in een lagere nauwkeurigheid.

Een uitstekende functie moet een hoogte hebben die niet groter is dan vier keer de breedte.

Holtes, gaten en draden
Bij het ontwerpen van bewerkte onderdelen is het belangrijk om te onthouden dat gaten en holtes afhankelijk zijn van het snijgereedschap.

Holtes en zakken kunnen worden bewerkt tot een deel tot een diepte van vier keer de holte breedte. Diepere holtes zullen noodzakelijkerwijs eindigen met filets - afgerond in plaats van scherpe randen - vanwege de vereiste diameter van het snijgereedschap.

Gaten, die zijn gemaakt met boorbits, moeten ook een diepte van niet meer dan vier keer de bitbreedte hebben. En gatdiameters moeten, waar mogelijk, overeenkomen met de standaardboormaten.

Draden, gebruikt om bevestigingsmiddelen zoals schroeven op te nemen, hoeven niet dieper te zijn dan drie keer de diameter.

Schaal
CNC -bewerkte onderdelen zijn beperkt in grootte omdat ze zijn vervaardigd in de build -envelop van de machine. Gefreesde onderdelen mogen niet meer dan 400 x 250 x 150 mm meten; Gedraaide onderdelen mogen niet meer dan Ø 500 mm x 1000 mm.

Grotere afmetingen zijn mogelijk met grotere machines, maar dit moet worden besproken met de machinist vóór de fabricage.

Bewerkte onderdeel materialen
Bewerkte onderdelen kunnen worden gemaakt van veel verschillende materialen, waaronder metalen en kunststoffen.

Sommige materialen zijn echter gemakkelijker te machine -machine dan andere. Zeer harde materialen zijn moeilijk om door te dringen met een snijgereedschap en kunnen ertoe leiden dat het gereedschap meer trilt (bijgevolg de kwaliteit verminderen). Zeer zachte materialen en materialen met een zeer laag smeltpunt kunnen vervormen bij contact met het snijgereedschap.

De meest voorkomende machinaal bewerkte onderdeelmaterialen worden hieronder vermeld. Andere materialen kunnen op verzoek ook worden bewerkt aan de fabrikant.

Metaal: aluminium, staal, roestvrij staal (17-4, Inconel 625 & 718), magnesium, titanium, zink, messing, brons, koper.
Plastic: ABS, PC, ABS+PC, PP, PS, POM, PMMA (Acryl), PAGF30, PCGF30, Teflon, DHPE, HDPE, PPS, PEEK. (Minder gebruikelijk: PA GF50, PPS GF50.)
Bewerkte onderdeel oppervlakte afwerkingen
Bewerkte onderdelen kunnen na bewerking worden behandeld om hun oppervlaktetextuur en uiterlijk te veranderen. Afwerkingen kunnen functioneel of cosmetisch zijn.

As-machine: geen oppervlakte-afwerking toegevoegd. Dit is geschikt voor veel interne, niet-cosmetische functionele componenten.
Bead Blasted: het kraalbeenproces omvat het ontslaan van schurende media op het bewerkte deel, waardoor het een mat uiterlijk achterlaat. Het proces kan worden aangepast om een ​​specifiek niveau van ruwheid te geven. Het is misschien niet geschikt voor fijne kenmerken, omdat kralenballen materiaal verwijdert en daarom de geometrie van de bewerkte delen beïnvloedt.
Geanodiseerd: het elektrolytische passiveringsproces van anodisatie is geschikt voor aluminium bewerkte onderdelen, waardoor een krasbestendige, kleurrijke coating ontstaat. Type II-anodisatie creëert een corrosiebestendige afwerking; Type III is dikker en creëert slijtvastheid naast corrosieweerstand.
Poedercoat: tijdens het vermogenscoatingproces wordt poederverf (in de kleur van de keuze van de ontwerper) op het bewerkte onderdeel gespoten, dat vervolgens in een oven wordt gebakken. Dit creëert een sterke, slijtvaste en corrosiebestendige laag die duurzamer is dan standaard verfcoatings.
Toleranties voor bewerkte onderdeel
Machinale onderdelen kunnen worden gemaakt voor strakke toleranties, wat nodig kan zijn voor kritieke mechanische onderdelen die interageren met andere componenten. Losermetoleranties kunnen worden gekozen voor prototypes en niet-mechanische delen.

Wat zijn de toepassingen van bewerkte onderdelen?

Bewerkte onderdelen worden gebruikt in vrijwel alle industrieën, van ruimtevaart tot geneeskunde. Sommige populaire dagelijkse en sector-agnostische onderdelen worden hieronder vermeld, gevolgd door toepassingen in specifieke industrieën.

Gewone bewerkte onderdelen:
Bevestigingsmiddelen
Kleplichamen
Kogelgewrichten
Versnelling
Schachten
Behuizingen
Beugels
Rollers
Ruimtevaart
Machinabele ruimtevaartonderdelen omvatten prototypemotorcomponenten, brandstofpanelen, landingsgestelcomponenten en motorbevestigingen.

Automotive
Automotive bewerkte onderdelen omvatten functietestcomponenten zoals verlichting, motor-, transmissie- en stuursystemen, evenals eenmalige aangepaste onderdelen.

Medisch
Titanium en roestvrijstalen onderdelen omvatten implantaten, medische hulpmiddelen en chirurgische gereedschappen zoals scalpels.

Consumentenproducten
Machinale onderdelen zijn te vinden in huishoudelijke goederen en apparaten. Sportuitrusting kan ook CNC worden bewerkt, terwijl veel bewerkte metaal- en plastic componenten worden gevonden in consumentenelektronica. Items zoals laptop -behuizingen, connectoren en stopcontacten kunnen allemaal worden bewerkt.

Hoe bewerkte onderdelen uit te besteden?

Hardwarebedrijven groot en klein uitbesteden vaak hun CNC -bewerking aan een specialist. Zelfs voor prototypes is het vaak zinvol om een ​​CNC-bewerkingsbedrijf van derden te gebruiken via een interne oplossing, vanwege de fabrieksruimte en menselijke vaardigheden die nodig zijn om bewerkingsapparatuur te bedienen.

Het kiezen van een fabrikant om bewerkte onderdelen te maken, kan ontmoedigend lijken, maar de focus op de volgende factoren en praktijken kan het eenvoudiger maken.

Certificeringen: Vooral ISO -certificeringen zijn een goede richtlijn voor het identificeren van competente bewerkingsbedrijven, hoewel zij u niet zullen informeren over de reikwijdte van de vaardigheden van een bedrijf.
Mond -tot -mondreclame: praat met andere hardwarebedrijven die fabrikanten in de regio hebben gecontracteerd en hun ervaringen ontdekken die bewerkte onderdelen uitbesteden.
Vraaginformatie: als u eenmaal contact hebt met een bedrijf, blijf dan vragen stellen totdat u ervan overtuigd bent dat zij weten hoe u uw project moet uitvoeren. Als ze je geen duidelijk antwoord kunnen geven, zijn ze waarschijnlijk geen geschikte partner voor outsourcing.
Bezoek fabrieken: bezoek uw potentiële outsourcing -partner als ze überhaupt mogelijk zijn, om te zien hoe zij onderdelen monteren. In sommige gevallen kan het mogelijk zijn om een ​​productieagent in te huren om bezoeken aan meerdere locaties in een bepaalde regio te regelen.
RFQS: Stuur een RFQ naar verschillende op de shortlistische machinebedrijven om een ​​idee te krijgen van wie de beste prijs kan bieden.
Als het gaat om het regelen van de productie van de uitbestede bewerkte onderdelen, kan het nuttig zijn om de volgende tips te observeren.

Volg DFM -richtlijnen: zorg ervoor dat uw digitale deelontwerp volgt op bewerkingsrichtlijnen: geen dunne wanden, gaten van beperkte diepte, enz.
Gebruik universele normen: dien een complete technische tekening in met uw digitale bestanden om dubbelzinnigheid te verwijderen en gebruik universele normen om miscommunicatie te voorkomen.
NDA: Teken een niet-openbaarmakingsovereenkomst bij het uitbesteden van bewerkte onderdelen. Dit voorkomt legaal dat de fabrikant uw ontwerpen openbaar maakt of hergebruikt.
Factor in verzendingstijden: Uitgestelde onderdelen duren langer om aan te komen dan interne onderdelen, dus factor in de verzendtijden als ze werken aan strakke deadlines.
Bereid je voor op de betaling: voor eerste bestellingen zullen fabrikanten waarschijnlijk vooraf betalen, hoewel u mogelijk op krediet kunt bestellen voor latere bestellingen.