Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

7 CNC-Fixiertipps für einen kleinen Laden

Eine der Herausforderungen beim Einstieg in das CNC-Fräsen ist die Entscheidung, wie Teile zuverlässig gedrückt werden müssen. Als Gitarrenbauer fertige ich aus verschiedenen Materialien viele seltsam geformte Teile an, und ich habe Methoden entwickelt, die in jeder Situation gut funktionieren. Sie sind auch auf viele andere Arten von Prototypen oder die Herstellung in einem kleinen Geschäft anwendbar. Das Herstellen von Vorrichtungen für Ihre CNC ist eine großartige Möglichkeit, Ihre Maschine kennenzulernen. Sie wird Ihre Augen für all die großartigen Dinge öffnen, die Sie damit machen können!

Das Herzstück meines CNC-Setups ist eine MDF- "Spoilboard". Ich schneide nie absichtlich ein, wie Sie es mit einem traditionellen Spoilboard tun würden. Der Arbeitsbereich wurde mit der CNC bearbeitet und verfügt über zwei T-Schienen für die Verwendung von Niederhalter. Es hat auch eine Reihe von Bronzebuchsen, die entlang der Mittellinie installiert sind und 1/4 ”Stahl-Passstifte für die Indizierung vieler meiner Vorrichtungen aufnehmen. Jede Vorrichtung hat passende Buchsen. Ich setze das Gerät einfach auf das Spoilboard, positioniere es mit zwei Stiften und halte es mit vier Klammern fest. Dies dauert nur wenige Sekunden und ich weiß, dass das Gerät zuverlässig positioniert und sicher ist. Sobald ich meine Maschine "referenziert" habe, kann ich schneiden, ohne die Koordinaten der X- und Y-Achse zurückzusetzen, da ich genau weiß, wo sich das Gerät auf dem Tisch befindet.

Ich verwende verschiedene Methoden, um das eigentliche Werkstück an der von mir verwendeten Vorrichtung zu halten. Jeder hat seine Stärken und Schwächen, basierend auf der Geometrie des Teils und der Zeit, in der Sie eine spezielle Vorrichtung dafür herstellen können.

Niederhaltungsmethode Beste Anwendungen Stärken Einschränkungen
T-Schienenklemmen Große Stücke flachen Materials, um andere Vorrichtungen zu sichern Schnell und einfach zu bedienen Kann der Schneide oder dem Staubmantel im Weg stehen.
2D-Vakuumklemme Produktionsteile größer als 10 Quadratzoll mit ebener Bodenfläche Schnell einmal eingerichtet. Hält das gesamte Teil mit gleichmäßigem Klemmdruck nieder. Zeit zu machen. Zusätzliche Kosten für die Vakuumeinrichtung. Teile können normalerweise keine Löcher haben.
3D-Vakuumklammer Produktionsteile mit einer bearbeiteten 3D-Bodenfläche, die gehalten werden muss, während Sie die andere Seite bearbeiten Schnell einmal eingerichtet. Hält das gesamte Teil mit gleichmäßigem Klemmdruck nieder. Zeit zu machen. Zusätzliche Kosten für die Vakuumeinrichtung. Teile können normalerweise keine Löcher haben.
Universelles Vakuum Relativ große Teile, die aus Blechmaterial geschnitten werden (z. B. Schrankteile) Schnell zu verwenden, kann ein ganzes Blatt halten, während Sie Teile daraus schneiden. Benötigt eine große Vakuumquelle. Teile müssen eine große Oberfläche haben.
Doppelseitiges Klebeband Flache Teile von nahezu jeder Größe Schnell und einfach zu bedienen, ideal für Einzelteile und Prototypen. Leicht zu entfernen, aber sehr stark, wenn es gut auf dem Lager haftet. Hat etwas Flexibilität. Kann unerwartet lösen, wenn nicht genügend Band verwendet wird oder das Band nicht gut an den Oberflächen haftet. Kann teuer sein, wenn Sie viel verwenden.
CA Kleine flache Teile Hält selbst winzige Teile sicher. Funktioniert am besten mit undurchlässigen Materialien, muss zur Freisetzung mit Aceton gelöst werden. Kann spröde sein.
Schraubstock Kleine bis mittelgroße Teile, die an der Unterseite keine große flache Seite haben oder auf andere Weise nicht sicher gehalten werden können. Kann seltsam geformte Teile sehr sicher halten. Erfordert eine Maschine mit einem größeren Abstand zur Z-Achse.

Klammern

Ich verwende meine T-Schienenklemmen meistens zum Niederhalten anderer Vorrichtungen, aber sie eignen sich auch hervorragend zum Niederhalten großer Teile, wenn Sie sicher sind, dass sie dem Fräser oder dem Staubmantel nicht im Weg stehen. Ich habe ein paar Brocken von meinen Klammern vermisst, weil ich versehentlich in sie geschnitten habe!

Vakuum

Für Teile mit einer großen Oberfläche (größer als etwa 10 Quadratzoll) und ohne interne Ausschnitte ist die Vakuumklemmung hervorragend. Die Herstellung von Vakuumklemmen nimmt einige Zeit in Anspruch. Daher sind sie in der Regel am besten für Teile, die Sie wiederholt herstellen möchten. Das Vakuumsystem muss nicht zu teuer sein - für rund 150 US-Dollar erhalten Sie eine kleine Pumpe und alle erforderlichen Zubehörteile. Die erforderliche CFM hängt stark von der Porosität Ihrer Vorrichtungen und Ihrem Werkstück ab, aber ich komme gut mit einer 3-CFM-Pumpe aus. Wenn Sie einen Kompressor mit großer Kapazität haben, können Sie auch ein Venturisystem verwenden, das ein Vakuum aus Druckluft erzeugt.

Ich verwende gerne Schnellverschlüsse, um das Anbringen des Vakuumschlauchs an jedem Gerät zu erleichtern. Eine Vakuumspannvorrichtung hat ein inneres Luftloch, das von der Schnellkupplung zum inneren Bereich der Bauteilkontur verläuft, wo sie dann durch ein vertikales Loch mit der oberen Oberfläche der Vorrichtung verbunden wird. Ein Rillenraster unter dem Teil hilft, das Vakuum gleichmäßig zu verteilen. Schließlich dichtet eine Dichtung direkt innerhalb des Umfangs des Teils das Vakuum ab. Dafür verwende ich gerne close "oder ¼" Close-Cell-Schaumstoffstab in einer Nut. Wenn das Vakuum eingeschaltet ist, wird der Stab in der Nut zusammengedrückt, sodass das Werkstück vollständig auf der Oberfläche der Vorrichtung sitzt und sich somit in der Z-Dimension (vertikal) genau befindet. Nicht poröse Materialien wie Acryl oder HDPE eignen sich am besten für die meisten Vakuumhalterungen. Wie in dem obigen Beispiel funktioniert MDF jedoch auch überraschend gut, wenn Sie alle Oberflächen mit ein paar Schichten Schellack oder anderen Holzbeschichtungen versiegeln. Da Luft austritt, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Pumpe mithalten kann.

Neben flachen Vakuumanlagen können Sie auch 3D-Halterungen herstellen, die nach der Bearbeitung einer Seite ein ungewöhnlich geformtes Teil halten und auf der anderen Seite umdrehen können. Ich benutze dreidimensionale Vakuumformen wie die HDPE-Form, um die gewölbte Oberfläche von Mandoline und Gitarrenköpfen und -rückseiten zu halten, während ich die konkave Innenseite schnitze.

Sie können Vakuumhalterungen zum Halten mehrerer kleiner Teile herstellen, wenn Sie ein System zur Verteilung des Vakuums auf jedes Teil auslegen. Für die Herstellung von Griffbrettern habe ich ein Fixture mit mehreren "Zonen", die ich einzeln ein- und ausschalten kann, falls ich sie nicht alle gleichzeitig verwenden möchte. Jede Zone entspricht einem „Fixpunktversatz“ auf der CNC. Ich habe festgestellt, dass ¼-Zoll-Tröpfchenbewässerung und -schläuche sehr gut für die Verteilung des Vakuums in jede Zone geeignet sind und kostengünstig sind. Sie können kleine Ventile erhalten, die Sie direkt in die Oberfläche der Vorrichtung einsetzen können. Auf dem Foto unten sehen Sie das Netzwerk der Schläuche an der Unterseite des Geräts.

Es gibt auch "universelle" Vakuumspannvorrichtungen, bei denen ein hohes Luftvolumen durch Löcher im gesamten Tisch (oder einfach durch poröses MDF) gezogen wird. Dies wird von Schreinern häufig verwendet, erfordert jedoch eine viel größere Vakuumpumpe und Teile mit einer größeren Oberfläche als ich arbeite.

Doppelseitiges Klebeband

Doppelseitiges Klebeband eignet sich hervorragend, wenn Sie einmalige Teile gedrückt halten möchten, an denen Sie sich nicht die Zeit nehmen wollen, ein spezielles Gerät herzustellen. Dünnes Teppichband hält gut fest, kann jedoch schwer zu entfernen sein und schneidet Schneidwerkzeuge auf, wenn Sie durch das Teil schneiden. Ich habe festgestellt, dass Scotch „Permanent“ doppelseitiges Klebeband wunderbar funktioniert. Es lässt sich nicht verkleben und ist leicht zu entfernen, hält aber auch sehr kleine Teile gut. Ich benutze es für Holz, Kunststoff und Blech. Wenn ich durch ein Teil schneiden möchte, klemme ich ein MDF-Opferstück fest und befestige das Werkstück mit doppelseitigem Klebeband. Sie können auch eine Kombinationsmethode wie ich unten verwenden, bei der Klemmen helfen, den Schaft zu halten, um zu verhindern, dass er sich während aggressiven Schneiddurchläufen verschiebt, und doppelseitiges Klebeband verhindert, dass sich jedes Teil verschiebt, wenn es vom Schaft freigegeben wird.

Cyanacrylat

Für die kleinsten Teile ist Cyanacrylat hervorragend. Ich schneide viele Inlays aus Perlmutt und Abalone heraus und verwende die Schalenrohlinge mit mittelviskosem CA auf ein dünnes Phenolharzträgerbrett, das wiederum mit einem doppelseitigen Klebeband an einer indexierten Halterung festgehalten wird . Ich scanne zuvor ein Blatt positionierter Schalenrohlinge mit einem Flachbettscanner, so dass ich das Bild in meine CAD-Software importieren kann, sodass ich genau wissen kann, wo sich jeder Schalenrohling in X-Y-Koordinaten befindet. Wenn ich dann einige Inlay-Teile schneiden muss, kann ich einfach die gesamte Vorrichtung auf die Maschine setzen, sie mit den beiden Stahldübeln indexieren, sie festklemmen und wegschneiden.Mit dieser Methode schneide ich regelmäßig Stücke mit einer Breite von weniger als 1 mm. Nachdem ich meine Inlay-Stücke herausgeschnitten hatte, schneide ich die Phenolschicht um den Umfang des "verbrauchten" Rohteils herum, befreie diesen Rohling vom doppelseitigen Klebeband und tränke ihn einige Stunden in Aceton, um das winzige Inlay freizusetzen Stücke. Bei Messingblechen und anderen Metallen können Sie CA ausprobieren. Manchmal kommt es jedoch zu einer Wärmeausdehnung des Metalls während des Schneidens, während es sich von der brüchigen CA löst. Aus diesem Grund funktioniert doppelseitiges Klebeband möglicherweise besser, da es leichte Bewegungen zulässt.

Vises

Vises eignen sich hervorragend zum Halten schwieriger Teile, die nicht flach auf der Arbeitsfläche sitzen. Sie können selbst kleine Teile recht sicher halten, sodass Sie mutige Schnitte machen können, ohne Angst zu haben, dass sie sich verschieben. Die Schraubstöcke nehmen jedoch wertvollen Platz auf der Maschine in der Z-Achse ein. Stellen Sie daher sicher, dass Sie genügend Platz haben, bevor Sie die Schraubstöcke kaufen. Eine angemessene Höhe der Z-Achse ist ein wichtiger Faktor, der beim Kauf eines CNC-Fräsers zu berücksichtigen ist, insbesondere wenn Sie Spoilboards und Vorrichtungen stapeln möchten. Ich habe meine Augen dauerhaft mit MDF-Buchsen an einer MDF-Platte befestigt, so dass sie leicht zu installieren sind.

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