Область обработки с ЧПУ: разница между быстрым изготовлением прототипов и массовым производством
В современном производстве технология обработки ЧПУ (компьютерного числового управления) стала основой многих производственных звеней благодаря высокой точности и высокой эффективности. Однако обработка ЧПУ охватывает различные сценарии применения, среди которых прототипы ЧПУ и крупномасштабное производство ЧПУ имеют значительные различия, что отражается в назначении производства, характеристиках процесса, требованиях к точности и других аспектах.
С самого началасоздания прототип ЧПУ в основном используется на этапе исследований и разработки продукции и является ключевым этапом в преобразовании концепций дизайна продукции в физические прототипы. Создавая прототипы, компании интуитивно проверяют внешний вид, конструктивную рациональность и функциональную осуществимость продукции, чтобы своевременно выявлять дефекты конструкции и оптимизировать их до массового производства, снижая затраты на НИОКР и риски времени. Например, перед запуском нового мобильного телефона производитель мобильных телефонов использует обработку прототипов ЧПУ для создания нескольких моделей мобильных телефонов с разными схемами проектирования, чтобы команда дизайнеров и маркетинговый отдел оценивали внешний вид, ощущение сцепления и т.д., чтобы создать основу для окончательного дизайна. Традиционная обработка с ЧПУ больше служит для массового производства продукции, стремясь эффективно и стабильно преобразовать проверенные конструкции в большое количество готовых изделий для удовлетворения потребностей рынка, например, крупномасштабная обработка автомобильных деталей с ЧПУ, что делает акцент на эффективности производства и контроле затрат.
Что касается характеристик процесса, прототип ЧПУ уделяет больше внимания гибкости и разнообразию. Поскольку прототипы обычно производятся отдельными частями или небольшими партиями, а типы продукции разнообразны и охватывают различные области, такие как электроника, машины и медицинская помощь, для этого требуется быстрое адаптирование оборудования и процессов к различным требованиям проектирования и свойствам материалов. Во время обработки часто необходимо сочетать несколько методов обработки, таких как фрезерование, точка, бурение, гравировка и др., чтобы добиться сложных конструкций и тонкой обработки поверхности. В отличие от этого, традиционная ЧПУ-обработка часто использует стандартизированные процессные процессы и специальные крепления и инструменты для повышения эффективности производства и обеспечения единообразия качества продукции. При обработке блоков цилиндров автомобильных двигателей с помощью ЧПУ специальные оснастки проектируются в соответствии со структурными характеристиками блока цилиндров, а для достижения эффективного и стабильного массового производства используются фиксированные параметры и пути инструмента.
Что касается требований к точности, хотя обе компании имеют высокие требования к точности, фокус отличается. Точность обработки прототипов ЧПУ в основном отвечает на функциональность и внешний вид продукта. Он требует точного восстановления деталей конструкции и предъявляет чрезвычайно высокие требования к шероховатости поверхности, точности размеров и точности согласования деталей сборки. При создании прототипа модели прецизионного прибора может потребоваться достижение микронной размерной точности для обеспечения точности сборки и функциональной целостности компонентов. Требования к точности традиционной обработки с ЧПУ больше сосредоточены на достижении показателей эффективности и взаимозаменяемости продукта. При серийной обработке механических деталей точность размеров одной партии деталей должна быть в пределах строгих допустимых допусков, чтобы обеспечить их возможность обмена и сборки на разных устройствах.
Что касаетсяотбора и производственных затрат: для моделирования характеристик и внешнего вида реального продукта обработка прототипов ЧПУ будет выбирать материалы, схожие или идентичные конечному продукту, такие как алюминиевый сплав, нержавеющая сталь, инженерные пластмассы и т.д., а также более гибкая в выборе материалов, и даже будут опробованы новые материалы. Поскольку единичная стоимость обработки прототипов высока, трудно разделить затраты при малых партиях. В традиционной обработке с ЧПУ приоритет будет отдаваться экономичности, обработанности и стабильности поставок материалов в серийном производстве для снижения производственных затрат. В то же время, по мере увеличения производственной партии, стоимость переработки единицы продукции значительно снизится.
Быстрый прототип ЧПУ и обычная ЧПУ-механическая обработка играют разные роли в производственной отрасли. Их характеристики и преимущества отвечают разнообразным потребностям разработки продукции и производственных процессов, а также совместно способствуют развитию и прогрессу производственной отрасли.
