3D 프린팅 밀링 바이스 조

오늘날 기계 가공의 문제는 간단합니다. 비용이 많이 들고 시간이 너무 많이 걸립니다. 숙련된 오퍼레이터의 시간. 값비싼 기계에 시간. 설정할 시간입니다. 손을 잡을 시간입니다.

이 문제는 고정구, 지그, 몰드 및 패턴의 생산과 같은 맞춤형 툴링을 가공할 때 매우 고통스럽습니다. 툴링은 전통적으로 가공 공정에서 가장 시간과 비용이 많이 드는 부분 중 하나입니다. 다시 말하지만, 도구가 왜 그렇게 고통스럽습니까?

시간과 비용이 많이 듭니다.

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시간 소모

맞춤형 밀링 죠 세트를 손에 넣는 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어의 디자인 죠

1. CAD로 턱의 도면/도면 초안

2. 턱 디자인 승인

3. CNC 프로그램

4. CNC에서 턱 예약

5. CNC의 기계 턱

6. 잠깐...

7. 턱 전달

턱이 전달될 때까지 그 과정에서 5명의 다른 사람들이 턱을 만졌습니다. 턱을 디자인하는 디자인 엔지니어. 청사진/도면에 서명하는 관리자. CNC를 프로그래밍하는 프로그래머. 턱을 가공하는 숙련된 기계공.

이제 턱이 유지되도록 설계된 부품이 Rev 1에서 Rev 2로, 그리고 결국에는 Rev 3으로 반복되면 어떻게 됩니까? 각 수정은 턱의 수정으로 이어지며 전체 프로세스는 1단계부터 다시 시작됩니다.

비싼

생산량이 적으면 제조업체는 생산을 거부하거나 단위 비용당 프리미엄을 부과합니다. 툴링의 고유한 문제는 수익을 창출하지 않는다는 것입니다. 예를 들어, CNC에서 밀링 죠 세트를 가공하기 위해 제조업체가 부담하는 비용은 기계 가동 중지 시간, 노동력 및 간접비입니다. 밀링 죠를 가공하는 것은 제조업체의 수익에 도움이 되지 않습니다. 죠를 다시 사용하지 않는 경우 초기 선불 비용과 연속적인 반복을 회수하기 위해 죠 비용이 도박에 걸려 최종 생산 실행 밀링 죠 또는 최종 사용 수익 창출 부품에 분산됩니다. 가공 중입니다.

여기에서 적층 제조(구어적으로 3D 프린팅이라고 함)가 시작됩니다.

적층 제조

적층 제조는 설계의 자유도를 높이는 것 외에도 시간과 비용이 많이 드는 도구에서 손을 떼고 저렴한 비용으로 도구를 크게 전환합니다. 일회성 툴링의 경우 적층 제조는 제조업체가 CNC 기계 가동 중지 시간, 노동력 및 간접비를 재료 비용으로 줄여 수익을 개선할 수 있는 기회를 제공합니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 기존 제조 방식에 비해 3D 프린팅 일회용 툴링으로 매우 저렴합니다.

적층 제조는 시장 출시 시간을 대폭 단축하여 최종 사용의 수익 창출 부품 생산을 간소화합니다. 적층 제조를 사용하면 설계 직후 죠를 인쇄할 수 있어 툴링 제조 패러다임을 완전히 뒤바꿀 수 있습니다.

설계, 초안, 승인, 프로그램, 일정, 기계, 검사 및 반복의 힘든 일은 지났습니다. 한 세트의 턱을 가공하기 위해 수익을 창출하는 CNC를 묶던 시대는 지났습니다. 한 세트의 턱을 가공하기 위해 프로그래밍하는 CNC 프로그래머의 시대는 지났습니다. 도구를 더 빨리 사용할 수 있을수록 최종 용도의 수익 창출 부품을 더 빨리 가공할 수 있습니다.

복합재 설계 가이드 읽기

밀링 죠를 3D 프린팅하는 방법

3D 프린팅을 위한 밀링 죠를 설계할 때 세 가지 전제 조건은 밀링 죠 디자인, CAD 및 CFF(Continuous Fiber Fabrication)를 이해하는 것입니다. 첫 번째 및 두 번째 전제 조건은 자명합니다. 마지막 전제 조건으로 3D 프린팅 밀링 죠는 CFF로 방향을 잡고 강화하는 것입니다. 그렇다면 CFF는 무엇입니까?

연속 섬유 제작(CFF)

과거 인쇄 열가소성 수지의 적층 제조 기술은 CNC 가공의 가혹한 환경을 견디기에는 너무 약했습니다. 연속 섬유 제조(CFF)의 도입으로 Markforged는 열가소성 인쇄 부품을 강화하기 위해 연속 섬유(탄소 섬유, Kevlar® 및 유리 섬유)로 인쇄함으로써 적층 제조 산업을 혁신했습니다. 연속 섬유의 강도는 그림 2에 나와 있습니다.

예를 들어, 그림 3에 표시된 니들 베어링 공작물은 면 중 하나에서 평면 밀링 작업이 필요합니다. 이 작업에 사용된 밀링 죠는 그림 4에 나와 있습니다.

연속 섬유는 빌드 플레이트와 평행한 XY 평면에 인쇄되어 방향이 중요합니다! 인쇄용 밀링 죠 세트의 방향을 결정할 때 성공의 열쇠는 클램핑 압력이 죠에 적용되는 방식과 연속 섬유를 라우팅하여 클램핑 압력에 대응하는 방법을 이해하는 것입니다. 예를 들어, 그림 4에 표시된 조는 평면 밀링 작업을 위해 공작물을 클램핑하도록 설계되었습니다. 클램핑 압력은 공작물과 일치하는 접점에 있습니다. 접점에서 죠는 그림 5와 같이 공작물과 바이스로 인한 압축력으로 클램핑 압력을 경험합니다.

압축력에 대응하기 위해 연속 섬유를 최적으로 라우팅하려면 섬유가 인장에서 가장 강하다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 연속 섬유로 밀링 죠를 보강할 때 섬유의 수를 최대화하기 위해 섬유를 라우팅하여 장력을 가할 수 있습니다. 그림 6에서 연속 섬유는 부품의 외벽 주위에 동심원으로 라우팅되며 압축력으로 인해 장력이 가해집니다.

장력이 가해진 연속 섬유는 압축력에 저항하여 턱을 치수적으로 안정적으로 유지합니다. 바이스를 사용하여 조를 사이에 두고 인쇄된 레이어에 걸쳐 전단력에 대해 보강하는 것이 중요한 역할을 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 조 디자인을 고려할 때 바이스와의 표면 접촉량을 최대화하십시오.

3D 프린팅을 위한 고급 밀링 조

3D 프린팅 밀링 죠의 다음 단계는 모듈식 밀링 죠를 만드는 것입니다. 예를 들어, 그림 4에 표시된 전체 죠를 인쇄하는 대신 "블랭크"로 단단한 죠 세트를 사용하고 "인서트"로 3D 프린팅 소프트 죠를 사용하는 것을 고려하십시오. 그림 7에서 볼 수 있듯이 가공된 금속 죠는 보라색으로 표시된 "블랭크"이고 3D 인쇄된 복합 소프트 죠는 녹색으로 표시된 "인서트"입니다. 등각 형상은 다양한 공작물 사이에서 변경되기 때문에 하나의 소재로 많은 인서트를 처리할 수 있습니다.

CFF 조는 강도가 동등하고 복합 재료의 손상되지 않는 특성 때문에 알루미늄 조를 대체하는 데 적합하지만 스틸 조를 대체해야 하는 경우 어떻게 됩니까? 동일한 모듈성 아이디어를 활용하여 "블랭크"는 가공된 알루미늄 또는 3D 인쇄된 CFF가 될 수 있으며 "인서트"는 ADAM(Atomic Diffusion Additive Manufacturing)으로 알려진 프로세스에 의해 Metal X 시스템에 3D 인쇄됩니다. 17-4PH 스테인리스강 및 H13 공구강의 현재 릴리스를 통해 Metal X 시스템은 등각 형상, 빠른 처리 및 비용 절감과 같은 3D 프린팅의 모든 이점을 보존하고 강철을 대체하는 데 필요한 재료 특성을 충족합니다. 턱.

툴링 선반에서 빠르고 교체 가능한 솔루션으로 전환하는 모듈식 밀링 죠는 제조의 미래입니다. 적층 제조는 시간과 비용이 많이 드는 제조 도구를 훨씬 더 손이 많이 가고 저렴한 비용으로 전환합니다.

밀링 바이스 조를 3D 프린팅하는 최상의 방법

3D 프린팅 밀링 바이스 조는 로켓 과학이 아니지만 밀링 바이스 설계, CAD 및 CFF에 대한 기본적인 이해가 필요합니다. 기억해야 할 중요한 단계는 다음과 같습니다.

(1) 공작물과 바이스 사이의 밀링 바이스 조에 대한 클램핑 압력을 결정합니다.

(2) 클램핑 압력에 대해 장력이 있는 섬유를 최대화하는 인쇄 방향을 선택합니다. 그리고

(3) 장력이 있는 연속 섬유로 보강합니다.

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