Verspaning: uw complete gids!

Verspaning: uw complete gids!

17 jul 2023 | CAM

Verspaning speelt een essentiële rol bij de productie van hoogwaardige precisieonderdelen. Of u nu een ingenieur bent of gewoon nieuwsgierig bent naar meer informatie over deze industriële techniek, deze uitgebreide gids over verspanen is voor u.

Verspanen: definitie

Wat betekent verspanen?

Verspanen is een productieproces waarbij vorm wordt gegeven aan een grondstof, zoals metaal, kunststof of hout, door materiaal te verwijderen om een afgewerkt onderdeel met precieze afmetingen en specifieke kenmerken te verkrijgen. Auto-industrie, lucht- en ruimtevaart, energie, elektronica… Verspanen is een van de meest gebruikte methoden in de industrie.

Het belangrijkste doel van verspanen is om complexe vormen en afgewerkte oppervlakken met grote precisie te creëren. Dit kan het maken van holtes, groeven, draden, gaten en vlakke of gebogen oppervlakken inhouden, afhankelijk van de technische specificaties van het eindproduct.

Een van de belangrijkste voordelen van verspanen is de veelzijdigheid. Verspaning kan worden gebruikt om een groot aantal verschillende onderdelen te maken, van eenvoudige afzonderlijke onderdelen tot complexere assemblages. Verspanen is ook geschikt voor verschillende soorten materialen, waaronder ferro- en non-ferrometalen, technische kunststoffen en composieten.

Focus op verspaningsmachines

Het bewerkingsproces omvat het gebruik van een verspaningsmachine, zoals een draaibank, freesmachine, slijpmachine of boormachine, die nauwkeurig wordt bestuurd om op een progressieve en methodische manier materiaal te verwijderen. Afhankelijk van de specifieke bewerkingsbehoeften worden verschillende snijgereedschappen gebruikt, zoals boren, frezen, ruimers en messen.

In de loop der jaren is verspaning geëvolueerd door de introductie van nieuwe technologieën en technieken. Moderne bewerkingsmachines zijn steeds verder geautomatiseerd en bevatten geavanceerde digitale besturingssystemen en sensoren om de nauwkeurigheid, productiviteit en veiligheid van bewerkingen te verbeteren. Tegenwoordig gebruiken de meeste bedrijven numeriek bestuurde bewerkingsmachines (NBBM), ondersteund door een geautomatiseerd CAM-systeem, waarmee het bewerkingsproces geheel of gedeeltelijk kan worden geautomatiseerd.

Wat is een verspaningstechnicus?

Een verspaningstechnicus is een gekwalificeerde professional die gespecialiseerd is in het uitvoeren van verspanende bewerkingen. Hij is verantwoordelijk voor het voorbereiden en instellen van de bewerkingsmachines, het kiezen van de juiste gereedschappen, het instellen van de snijparameters en het uitvoeren van de bewerkingen. Om dit te bereiken moet hij technische tekeningen kunnen lezen en interpreteren, de juiste bewerkingsmethoden kunnen selecteren op basis van specificaties en machines en meetinstrumenten nauwkeurig kunnen gebruiken om ervoor te zorgen dat de vereiste toleranties worden nageleefd.

Naast zijn technische vaardigheden moet een verspaningstechnicus verstand hebben van materialen, bewerkingsprocessen en veiligheidsnormen. Hij moet in staat zijn om mogelijke problemen te analyseren, productiefouten op te lossen en corrigerende maatregelen te nemen om de kwaliteit van bewerkte onderdelen te garanderen. Door de snelle ontwikkelingen in de verspaningsindustrie moeten verspaningstechnici ook op de hoogte blijven van nieuwe technologieën en ontwikkelingen in het vakgebied. Het kan zijn dat hij moet werken op geavanceerde bewerkingsmachines, numerieke besturingssystemen moet integreren en CAD-software (computerondersteund ontwerp) moet gebruiken om bewerkingsprocessen te optimaliseren.

 

Wat zijn de 4 basisbewerkingen van verspaning?

Draaien

Deze techniek wordt uitgevoerd op een draaibank en kan worden gebruikt om cilindrische of conische onderdelen te maken, of onderdelen met complexe vormen zoals schroefdraad of groeven. Het product wordt vastgezet op een roterende spindel, terwijl het gereedschap langs het product wordt bewogen om materiaal te verwijderen en het de gewenste vorm te geven.

Frezen

Bij frezen wordt een roterende frees gebruikt om materiaal te verwijderen en complexe vormen te maken, zoals groeven, vlakke oppervlakken, uitsparingen of contouren. Freesmachines kunnen worden gebruikt voor 2D- of 3D-bewerking, afhankelijk van de beweging van het onderdeel en het gereedschap.

Bij het frezen van vlakke oppervlakken wordt een speciale frees gebruikt om gladde, nauwkeurige vlakke oppervlakken te verkrijgen. Het frezen van vlakke oppervlakken wordt vaak gebruikt om lageroppervlakken of referentieoppervlakken in producten te maken.

Boren/kotteren/tappen

Boren is het maken van gaten in een object met behulp van een boor. De boor draait en dringt in het materiaal om een gat te maken met een precieze diameter en diepte. Boren kan gedaan worden met een conventionele boormachine of met een geavanceerdere bewerkingsmachine.

Tappen is een aanvullende bewerking die wordt gebruikt om inwendig schroefdraad te vormen in een voorgeboord gat. Een tapgereedschap wordt gebruikt om schroefdraadachtige groeven in het gat te snijden, zodat bouten of andere elementen met schroefdraad erin kunnen worden geschroefd.

Tot slot is kotteren bedoeld om een eerder geboord gat in een product te vergroten en de kwaliteit ervan te verbeteren. Deze bewerking wordt over het algemeen gebruikt wanneer zeer nauwkeurige toleranties, hoogwaardige oppervlakteafwerkingen of specifieke afmetingen vereist zijn.

Slijpen

Slijpen is een zeer nauwkeurige bewerkingsmethode die wordt gebruikt om zeer gladde oppervlakken en precieze afmetingen te verkrijgen. Deze bewerking wordt uitgevoerd met een slijpmachine die slijpschijven gebruikt om kleine hoeveelheden materiaal te verwijderen en zeer nauwe toleranties te bereiken.

Deze bewerkingen vormen de basis van vele andere, meer geavanceerde bewerkingstechnieken. Afhankelijk van de specificaties van het te bewerken object, de vereiste toleranties en de gewenste geometrische eigenschappen, is het belangrijk om de juiste bewerking te kiezen.

 

 

TopSolid’s aanbod van CAD-, CAM- en PDM-oplossingen

Wat brengt de toekomst voor verspaning?

Er zijn verschillende grote trends in de wereld van verspaning.

Meer automatisering

Verspaning wordt steeds verder geautomatiseerd door de introductie van robots en intelligente productiesystemen. Moderne bewerkingsmachines zijn uitgerust met geavanceerde sensoren, digitale besturingen en technologieën op basis van kunstmatige intelligentie om productieprocessen te optimaliseren, precisie en snelheid te verbeteren en menselijke fouten te verminderen.

3D-printen voor verspanen

3D-printen wordt steeds vaker gebruikt voor verspaning, met name voor de productie van complexe onderdelen. Met technologieën voor 3D-printen in metaal kunnen onderdelen met complexe interne geometrie worden gemaakt, waardoor er minder extra bewerkingen nodig zijn. De integratie van 3D-printen en traditionele verspaningsmethoden biedt flexibelere ontwerp- en productiemogelijkheden.

Hybride additieve productie

Hybride additieve productie combineert 3D-printen met traditionele verspaningsmethoden. Deze benadering maakt het mogelijk om onderdelen met complexe structuren te maken door middel van 3D-printen en deze vervolgens te bewerken voor afgewerkte oppervlakken, nauwkeurige toleranties of extra functionaliteit.

De integratie van kunstmatige intelligentie

Kunstmatige intelligentie (AI) wordt steeds vaker toegepast bij machinale bewerking. AI kan worden gebruikt om realtime gegevens van verspaningsmachines te analyseren, snijparameters te optimaliseren, fabricagefouten op te sporen en de algehele efficiëntie van het bewerkingsproces te verbeteren.

Duurzaamheid en ecologische verantwoordelijkheid

Het verspanen van de toekomst zal zich ook richten op duurzaamheid en ecologische verantwoordelijkheid. Bedrijven zullen hun ecologische voetafdruk willen verkleinen door energie-efficiëntere bewerkingspraktijken toe te passen, recyclebare materialen te gebruiken en processen te optimaliseren om afval te verminderen.

 

Medicijnen, luchtvaart, algemene of fijnmechanica, matrijzenbouw, gereedschapsmakerij, horlogerie, brillen, mechanisch gelaste onderdelen… Wat uw vak ook is, TopSolid’Cam kan aan al uw bewerkingsbehoeften voldoen! Onze verschillende modules bieden een breed scala aan technische oplossingen voor uw bewerkingsbehoeften in 2D, 3D, 4- of 5-assig, positioneel of continu frezen, evenals draaien en staafdraaien. Wilt u meer weten? Neem contact met ons op!

Vraag een offerte aan
Contacteer ons
Een demo aanvragen
Staafdraaien: welke CAM-software moet u kiezen?

Staafdraaien: welke CAM-software moet u kiezen?

20 mrt 2023 | CAM

Staafdraaien komt oorspronkelijk uit de uurwerkindustrie en is een bewerkingsproces waarbij materiaal wordt verwijderd. Staafdraaien wordt ook wel Swiss Turn genoemd en wordt gebruikt om mechanische precisieonderdelen te maken van staven of draad in een snijbrander. Staafdraaimachines zijn bijzonder complex en vereisen nauwkeurige parametrisering van hun verschillende functies. Het is daarom cruciaal welke CAM-software wordt gekozen. Uitleg.

Staafdraaien: definitie

Staafdraaien is een bewerkingsproces waarbij materiaal wordt verwijderd. Voor basisbewerkingen worden automatische, halfautomatische en CNC-gestuurde machines gebruikt. Eenmaal in de bewerkingszone wordt het ruwe materiaal gevormd door een reeks snijgereedschappen. Afhankelijk van het aantal, de vorm en de opstelling van deze gereedschappen is het mogelijk om onderdelen van verschillende complexiteit te maken. Staafdraaien kan worden gebruikt om zeer kleine onderdelen te maken, van 0,1 mm tot 38 mm, die tot op een duizendste millimeter nauwkeurig zijn!

Staafdraaiwerk wordt vaak geproduceerd in kleine of grote series. Draaien, tappen, draadsnijden, boren, frezen… Staafdraaimachines kunnen verschillende soorten bewerkingen uitvoeren en kunnen zelfs volledige bewerking van het onderdeel uitvoeren met behulp van een tweede spindel, waardoor de extra kosten van een nabewerkingsfase op een andere machine worden vermeden.

Staafdraaien was ooit wijdverspreid in de uurwerkindustrie, maar wordt sinds de jaren 1980 ook gebruikt in de auto-industrie, huishoudelijke elektrische apparaten en elektronica-industrie. Tegelijkertijd zijn staafdraaimachines – ook wel automatische draaibanken genoemd – geleidelijk gedigitaliseerd om de omsteltijden te verkorten en steeds geavanceerdere onderdelen te produceren.

 

Staafdraaien: uitdagingen

Glijdende koppen, collineaire assen, meerdere gereedschapshouders, meerdere vertaalassen… Vergeleken met freesdraaimachines hebben staafdraaimachines – ook bekend als SwissTurn machines – een aantal specifieke kenmerken. De staafinvoer wordt bijvoorbeeld als optie aangeboden op een MillTurn machine, maar is standaard op een SwissTurn.

Omdat de afmetingen van onderdelen beperkt zijn tot een maximale diameter van 34 of 38 mm, zijn staafdraaimachines bovendien op maat geoptimaliseerd, wat resulteert in een beperkte werkomgeving. Botsingsbeheer is des te belangrijker.

Een ander cruciaal punt is het optimaliseren van de totale bewerkingstijd van het onderdeel. Om dit te bereiken is het essentieel om hetzelfde onderdeel met 2 gereedschappen tegelijk te bewerken.

 

Staafdraaien en traditionele CAM-software: een contraproductieve benadering

Veel CAM-softwarepakketten zijn nog steeds beperkt in het beheren van het aantal assen en kanalen. Sommige software houdt geen rekening met de omgeving van de machine, waardoor deze niet werkt met andere machines. Andere CAM-software geeft gebruikers geen toegang tot alle instellingen, wat betekent dat er nieuwe informatie naar de machine moet worden gestuurd. Erger nog, sommige CAM-software kan geen geoptimaliseerde ISO-code genereren omdat deze de omgeving en kinematica van de machine niet beheert.

In deze gevallen kunnen fouten optreden als gevolg van handmatige behandeling door de gebruiker, waardoor het risico op botsingen, breuk van gereedschap of onderdelen op de machine toeneemt.

Om al deze redenen is het in het belang van bedrijven die staafdraaien om zich uit te rusten met een oplossing die CAD, CAM en PDM integreert.

TopSolid’s aanbod van CAD-, CAM- en PDM-oplossingen

Staafdraaien: ontdek hoe TopSolid’Cam perfect inspeelt op uw uitdagingen

In de wereld van het staafdraaien hebben programmeurs effectieve programmeer- en simulatiesoftware nodig. Hierdoor kunnen ze voorbereidende bewerkingen stroomopwaarts uitvoeren, terwijl andere bewerkingen parallel worden uitgevoerd.

In dit opzicht is het belangrijk dat de CAM-software een breed scala aan draai- en freescycli biedt, evenals een groot aantal hogesnelheidsbewerkingen en 3D-cycli voor simultaan 3-assig en 5-assig frezen.

CAM-software moet ook in staat zijn om cyclustijden te verkorten door processen te synchroniseren. Ongeacht het type draaicentrum moet de CAD/CAM-oplossing alles-in-één programma’s genereren. U moet er bovendien zeker van zijn dat u een gebruiksklare ISO-code krijgt.

Met zijn eenvoudige en intuïtieve programmering is TopSolid’Cam perfect geschikt voor de behoeften van het staafdraaien. TopSolid’Cam is een CAD/CAM-software met geïntegreerde PDM waarmee gebruikers hun eigen product kunnen ontwerpen of het product van de klant kunnen importeren in 2D of 3D. TopSolid is toonaangevend in het programmeren van complexe machines, biedt toegang tot alle machineparameters en maakt het mogelijk om betrouwbare, nauwkeurige en geoptimaliseerde simulaties uit te voeren. Tegelijkertijd biedt de tool een groot aantal hulpmiddelen voor de analyse van het product en integreert het een 3D-model van de machine en alle componenten (houder van het product, houder van het gereedschap, hoekoverbrenging, etc.). Alle mogelijke frees- en draaibewerkingen kunnen worden gecreëerd.

Door te kiezen voor TopSolid’Cam profiteert u van de meest nauwkeurige besturing van de programmeertijd die mogelijk is. Het synchronisatiebeheer is geoptimaliseerd en meerdere gereedschappen kunnen tegelijkertijd hetzelfde onderdeel bewerken. Tot slot kan TopSolid’Cam worden gebruikt om ISO-codes met meerdere kanalen te bewerken.

Kortom, TopSolid’Cam biedt vele voordelen:

  • Integratie van CAD + CAM + PDM
  • Algeheel gegevensbeheer dankzij PDM, waarmee u uw kennis kunt beschermen.
  • Gebruiksvriendelijk, met moderne, efficiënte ergonomie.
  • Algeheel beheer van de machines in de werkplaats: Freesmachine, draaibank, lasersnijder, enz.
  • Instrument voor kwaliteitsverificatie (inspectie)
Vraag een offerte aan
Contacteer ons
Een demo aanvragen
CAM: Hoe kunt u uw productieprojecten vooraf simuleren?

CAM: Hoe kunt u uw productieprojecten vooraf simuleren?

26 jul 2021 | Bewerking, CAD/CAM, CAM

In het digitale tijdperk worden traditionele productieprocessen omvergeworpen door nieuwe werkwijzen. CAM (Computer Aided Manufacturing) wint steeds meer terrein. Het gebruik van programma’s voor de besturing van machines biedt vele voordelen, zowel wat de flexibiliteit als de betrouwbaarheid betreft. Het is echter belangrijk de juiste programmering te voorzien voor de juiste projecten!Hoe kunt u uw voordeel doen met CAM en uw productieprojecten vooraf simuleren? Volg onze aanwijzingen om te begrijpen wat er op het spel staat en om stap voor stap door deze cruciale productiefase te worden geleid!

CAM en projectsimulatie: waar hebben we het over?

 

Wat is simulatie toegepast op CAM? Concreet gaat het om de simulatie van bewerkingstrajecten, berekend rekening houdend met precieze factoren (machine, gereedschappen, werkstukopspanningen, afgewerkt stuk en onbewerkt stuk). De programmeur is verantwoordelijk voor de uitvoering van deze simulaties. Over het algemeen maakt hij of zij deel uit van het team van programmeurs, maar hij of zij kan ook verbonden zijn aan de productieafdeling.

Door simulatie kan op de productie worden geanticipeerd. Aangezien de kosten per uur van een machine hoog zijn, wordt ernaar gestreefd tijd te besparen door de bewerkingsprogramma’s voor te bereiden. De tijd die aan projectsimulatie wordt besteed, betekent tijdwinst bij het opstellen en voorbereiden van de machine in de werkplaats. Terwijl de bewerking van sommige onderdelen slechts tien minuten in beslag neemt, kan bijvoorbeeld twee uur nodig zijn voor de opeenvolgende fasen van machinevoorbereiding, verificatie, controle en afstelling.

De toegevoegde waarde van simulatie in CAM ligt dus in de vermindering van de tijd die wordt besteed aan het monopoliseren van de machine voor activiteiten die niet onmiddellijk productief zijn.

 

Wat is het doel van projectsimulatie?

 

De voordelen van projectsimulatie zijn talrijk:

  • Controle van de uiteindelijke staat van de te bewerken geometrie, rekening houdend met de afmetingen, toleranties en oppervlakteafwerking. Heb je een onderdeel gemaakt dat voldoet aan de verwachtingen van de klant?
  • Rekening houden met de kinematische beperkingen van de machine, d.w.z. de nuttige bereiken en de begrenzingen van de rotatieassen beperken. Hierdoor wordt voorkomen dat de machine in een “buiten limiet” positie terechtkomt waardoor het programma wegens plaatsgebrek niet kan worden uitgevoerd. De hoeken zijn duidelijk gedefinieerd om onbereikbare posities te voorkomen.
  • Ervoor zorgen dat de bewerking uitvoerbaar is door de werkstukpositie in te stellen voordat u de machine start. Als u een compleet onderdeel gaat bewerken zonder te controleren of de machine op de werkvloer de productieparameters aankan, loopt u het risico dat u helemaal opnieuw moet beginnen. Dit is een verspilling van tijd en geld.
  • Rekening houden met de omgeving van de machine, zoals de taster, het gereedschapsmagazijn of de werkstukopspanning. Dit helpt niet alleen bij het definiëren en ontwerpen van de juiste bewerkingsstrategie, maar ook bij het optimaliseren van de programmering om botsingen te vermijden.
  • Rekening houden met de grootte van de snijgereedschappen en hun vermogen om niet te botsen, en er tegelijkertijd voor zorgen dat zij het te bewerken gebied kunnen bereiken. Een te kort gereedschap is bijvoorbeeld niet geschikt voor het bewerken van de bodem van een kamering. Omgekeerd kan een te groot gereedschap in botsing komen met het werkstuk of de opspanning. Gereedschapvoorbereiding met CAM helpt om deze risico’s te vermijden.
  • Simulatie van de machinebewegingen voor de productie begint. Het is geruststellend vooraf te weten wat er werkelijk gaat gebeuren zodra het fabricageprogramma op de machine wordt gestart. Deze voorafgaande stap zorgt ervoor dat de bewegingen op de werkvloer soepel verlopen. Te snelle en plotse bewegingen kunnen de machine verrassen en sporen achterlaten op het stuk.

 

Simuleren van uw productieprojecten: een cruciale stap

 

Simulatie is een cruciale stap in het fabricageproject omdat hiermee het bewerkingsbereik van A tot Z kan worden gecontroleerd. Concreet maakt de simulatie van productieprojecten het volgende mogelijk:

  • Bevestiging van de correcte bewerking van het onderdeel, in overeenstemming met de verwachte technische specificaties;
  • Zorgen voor de juiste voorbereiding van de werkstukopspanningen en gereedschappen;
  • Zorgen dat er geen botsingen plaatsvinden, in het bijzonder geen botsingen met machines, botsingen met het eindproduct of het onbewerkte product tijdens de bewerking, of botsingen met de opspanmiddelen voor de bewerking.

Dankzij de voorafgaande simulatie van de fabricageprojecten kan de machine het gehele bewerkingsprogramma uitvoeren zonder het risico van blokkering als gevolg van kinematische of mechanische beperkingen.

TopSolid’Cam en simulatie

De CAM- en CAD/CAM-software van TopSolid is zijn tijd vooruit en integreert verschillende functionaliteitsniveaus:

  • Een eerste niveau van simulatie, snel toegankelijk om de juiste bewerkingstrajecten te garanderen. Bij de berekening moet rekening worden gehouden met de situatie in de werkplaats (machine, assemblage, gereedschappen, onbewerkt en afgewerkt onderdeel), maar moet ook elk risico op botsingen worden vermeden.
  • Een verificatieniveau, oorspronkelijk ontworpen om de oppervlaktegesteldheid van het afgewerkte stuk na machinale bewerking te berekenen. Mettertijd is dit instrument geperfectioneerd. Vandaag kan hij ook de machine in beweging simuleren. Als er botsingen worden gedetecteerd, wordt de programmeur onmiddellijk op de hoogte gebracht.
  • Eén niveau van ISO-codesimulatie. De ISO-code (of G-code) is de beschrijving van het programma in machinetaal in de TopSolid’Cam-software. Het ISO-bestand bevat alle instructies die nodig zijn om de machine in beweging te zetten. Met andere woorden, het is dit programma dat in de werkplaats aan de machine wordt doorgegeven.

Concreet gaat het erom het bestand te simuleren dat in G-code is geschreven en door de post-processor is gegenereerd. Er zijn een groot aantal machinetalen. De originaliteit van TopSolid’Cam ligt in zijn vermogen om zich aan te passen aan de juiste machinetaal naar gelang de technische kenmerken van de werkplaats. Voor optimale flexibiliteit biedt TopSolid’Cam verschillende post-processors die in staat zijn het met de software gemaakte programma te vertalen in de juiste machinetaal.

De simulatietool is volledig onafhankelijk van de TopSolid’Cam-software en is 100% neutraal. De rol ervan is de ISO-code te herlezen en te simuleren terwijl deze wordt geschreven. Alvorens het programma op de machine uit te voeren, voert het een laatste verificatie uit voor meer veiligheid. Dit verificatie-instrument is nu onmisbaar in sommige bedrijven als onderdeel van hun kwaliteits- en programma-validatieproces.

 

 

Dus hoe simuleert u uw productieprojecten vooraf? Simpelweg door over te stappen op CAM! TOPSOLID biedt u een speciale oplossing. Met TopSolid’Cam kunt u de bewerkingskarakteristieken simuleren en verifiëren voordat u met de productie begint. Wilt u meer weten over projectsimulatie in CAM? Neem vandaag nog contact op met onze teams !

Vraag een offerte aan
Contacteer ons
Een demo aanvragen