Обработка ювелирных изделий на станках с ЧПУ начинается с определения цели. Вы изготавливаете восковую модель, деталь для пресс-формы или готовое металлическое изделие? Определение объема работ на начальном этапе имеет решающее значение. Ювелирные изделия включают в себя мельчайшие детали, блестящие поверхности и должны выдерживать износ — и все это в небольшом изделии. Зная свою цель, вы можете избежать траекторий обработки, которые хорошо выглядят в CAD-модели, но не подходят для литья, закрепления или полировки.
Выбор способа фрезеровки ювелирных изделий зависит от размера и доступности каждой детали, а не только от ее общего размера. Например, для обработки оправы кольца, паве-закрепки и линии гравировки часто используются разные методы. Фрезерные режущие инструменты для станков с ЧПУ и необходимы различные планы финишной обработки. Нужно решить, что следует идеально обработать на станке, а что можно отшлифовать вручную после литья.
Станки не могут заменить навыки работы за верстаком, но они позволяют лучше использовать эти навыки. Использование ЧПУ позволяет обеспечить симметрию, равномерное расстояние между деталями и повторяемость дизайна. Оставьте немного материала для ручной обработки там, где это действительно имеет значение. Такой подход ускоряет процесс и при этом сохраняет уникальность ювелирных изделий.
Для качественных ювелирных проектов необходимы четкие детали, а не просто эскизы. Уточните точные размеры камней, размеры кольца, планируемую отделку и любые детали дизайна, которые должны остаться неизменными. Превратите эти данные в отработанные этапы и подробную смету, прежде чем начинать работу.
Какое место занимает фрезерование с ЧПУ?
фрезерование с ЧПУ Он используется для трех задач при изготовлении ювелирных изделий: создания восковых моделей для литья, изготовления многоразовых форм или производства готовых металлических изделий. Всегда определяйте конечный результат на раннем этапе. Риск брака, потребности в финишной обработке и ожидания зависят от того, что вы планируете получить. Для достижения наилучшего результата согласуйте свой процесс с конечной целью.
Основные схемы заброса
Фрезерование восковых моделей — это простой способ начать работу с ЧПУ-станками при изготовлении ювелирных изделий. Обработанные на станках восковые модели хорошо держат кромки и детали, что сокращает время на зачистку после литья. Защитите хрупкие изделия, добавив опорные выступы и зоны для работы на скрытых поверхностях.
Изготовление формы из воска снижает риски, связанные с использованием дорогостоящих материалов, и фокусируется на прочности модели. Тонкие каналы и резкие переходы могут привести к растрескиванию. При работе с тонкими деталями всегда проверяйте минимальную толщину стенок на тестовом образце.
Процесс литья представляет собой цепочку: сначала изготавливается восковая или смоляная модель, затем создается форма, модель выжигается, заливается расплавленный металл, и, наконец, отшлифовывается и полируется отлитое изделие. Необходимо проверить расположение литников и вентиляционных отверстий в модели. Их положение меняется в местах, где появляются следы обработки.
Формы и многоразовые копии
Использование повторяющихся восковых копий позволяет легко создавать похожие изделия снова и снова. Вырезание негативной полости в прочном материале формы позволяет изготавливать множество копий для коллекций или наборов. Уклон, вентиляция и разъем должны быть тщательно спланированы — отрегулируйте их до начала изготовления формы.
Формы используются не только для воска. Мягкая оснастка против жесткой оснастки Это удобный способ выбора между более быстрыми и дешевыми вариантами пресс-форм для небольших партий и более прочной оснасткой, которая выдерживает большие объемы повторяющихся копий. Их можно использовать для литья пластмасс или материалов с низкой температурой плавления, когда не требуется высокотемпературная заливка металла. В таких случаях поверхность пресс-формы и линии разъема определяют окончательный вид изделия — иногда даже больше, чем это предусмотрено в CAD-проекте. Перед резкой убедитесь, как деталь будет извлекаться из пресс-формы, чтобы не повредить видимые поверхности.
Прямая механическая обработка деталей
С помощью станков с ЧПУ можно изготавливать металлические детали для ювелирных изделий напрямую, минуя литье. Это хорошо подходит для таких изделий, как фурнитура с винтовым креплением, бирки, петли и некоторые кольца. Прямую механическую обработку следует использовать только в том случае, если вы планируете собирать и перерабатывать стружку, поскольку стоимость материалов может быть высокой.
Прямая механическая обработка позволяет создавать сложные формы, которые трудно получить методом литья, например, детали, плотно прилегающие друг к другу, или острые внутренние углы. Перед изготовлением таких деталей проведите тщательное моделирование. Даже небольшое столкновение может испортить внешний вид готовой поверхности.
Фрезерование, токарная обработка и гравировка
Современное ювелирное дело с ЧПУ использует не только фрезерный станок. Краткий обзор История фрезерования на станках с ЧПУ Это поможет объяснить, почему эти специализированные станки и этапы процесса так важны для получения стабильных и высокоточных ювелирных изделий. Токарная обработка полезна для круглых форм. Ротационная гравировка позволяет наносить имена или рисунки на постоянной глубине. Разделите эти задачи при планировании, чтобы для каждой из них использовался подходящий инструмент и скорость.
Станки с ЧПУ также используются для подготовки камней к закрепке. Это включает в себя вырезание небольших отверстий или канавок для камней. Эти этапы не только декоративны — камни должны надежно вставляться. Всегда проверяйте, достаточно ли места для работы мастера по закрепке камней, чтобы ему не приходилось силой вставлять камни.
Специальные этапы, такие как огранка драгоценных камней, часто требуют собственных процессов и инструментов. Некоторые ювелиры передают эту работу на аутсорсинг, но всегда сосредотачивайте свой план обработки на станке с ЧПУ на том, что действительно необходимо для вашего металлического или воскового изделия.
Рабочий процесс CAD-to-CAM
Качественный ювелирный проект начинается с хорошего CAD-файла. Убедитесь, что ваш CAD-файл отображает реальные формы, поверхности и особенности детали. CAD-файл — это “передача” в CAM-систему. Если он аккуратный и понятный, вы избежите пустой траты времени на догадки.
Во многих ювелирных изделиях плавные линии сочетаются с жесткими требованиями — например, к зубцам крепления, которые должны быть красивыми и прочными. Обязательно укажите, какие элементы служат только для красоты, а какие имеют ключевое значение для функциональности.
Исправляйте ошибки в измерениях или масштабе, используя стандартные форматы файлов, такие как STEP. Они сохраняют детали дизайна. Всегда проверяйте масштаб, размер кольца и размеры камней, прежде чем выбирать станок.
Называйте инструменты и этапы простыми именами и используйте систему контроля версий, чтобы можно было повторять работу или быстро находить ошибки. Библиотека инструментов упрощает повторение действий и позволяет избежать путаницы.
Превратите формы в этапы обработки, выбрав подходящую фрезу. Не ожидайте, что крошечные концевые фрезы смогут вырезать острые внутренние углы. Избегайте вибрации при работе с короткими инструментами для тонких стенок. Определите, какие участки нужно обработать до получения конечного размера, оставив немного для финишной обработки вручную.
Дополнительная литература:Пример кода для фрезерования на станке с ЧПУ
Черновая и чистовая обработка
Черновая обработка заключается в удалении лишнего материала без ущерба для внешнего вида. Большую часть лишнего материала удаляют плавными движениями, чтобы чистовая обработка проходила равномерно. Это позволяет избежать резких нажимов инструмента, которые могут сломать мелкие фрезы.
Финишная обработка — это этап, на котором вы контролируете качество поверхности. Способ перемещения инструмента, перекрытие каждого прохода и выбор режущего инструмента — всё это имеет значение. Сначала протестируйте обработку на небольших участках, особенно если деталь будет зеркальной или с чёткими надписями.
Выбор зажимных приспособлений и оснастки
Способ фиксации детали имеет значение. Кольца лучше всего подходят для вращающихся держателей. Для плоских предметов лучше использовать выступы и плоскую поверхность. Всегда проверяйте соответствие размеров в симуляции и в реальных условиях, прежде чем начать резку.
Крепления для ювелирных изделий выглядят простыми, но они должны надежно удерживать украшения при вибрации и охлаждении. Выберите подходящий метод в зависимости от заготовки:
- Для изготовления восковых трубок или колец используйте вращающуюся оправку.
- Для обработки широких плоских восковых поверхностей, когда зажимы не подходят, можно использовать вакуумную или клеевую систему.
- Мягкие зажимные губки для работы с различными металлическими заготовками, обеспечивающие точное позиционирование.
- Выступы или боковые литники на скрытых поверхностях позволяют поддерживать чистоту видимых участков.
Перед запуском всей партии проверьте первый распил. Быстрая проверка глубины, центровки и качества гравировки экономит время и предотвращает распространенные ошибки.
Финальная проверка перед нарезкой
- Тщательно проверьте единицы измерения, масштаб и все основные размеры.
- Убедитесь, что в симуляции проверена дальность действия режущего инструмента и риск столкновения.
- Проверьте все участки с тонкими стенками или опасные переходы.
- Проверьте правильность установки выступов и литников для безопасного извлечения деталей.
- Настройте метод контроля качества готовых деталей.
Настройка оборудования и материалы
Выбирайте станок с ЧПУ, исходя из его характеристик и удобства крепления детали — не ограничивайтесь только размером. Проверьте, до каких поверхностей вы можете дотянуться и потребуется ли перенатяжка деталей в процессе обработки.
Доступ к осям и их вращение
Трехосевые станки подходят для большинства простых ювелирных изделий. Вращающиеся оси становятся важными для колец и гравированных обручальных колец. Предотвратите неровные срезы, обеспечивая центрирование и выравнивание заготовки.
Используйте многоосевую обработку, когда необходимо обработать труднодоступные места, глубокие стенки или наклонные поверхности. Выбирайте многоосевую траекторию обработки только в том случае, если это действительно упростит и обезопасит работу.
Стили машинной обработки в ювелирных изделиях
В ювелирных мастерских часто используется несколько станков. Миниатюрные фрезерные станки отлично подходят для воска или пластика. Фрезерный станок формирует основание, гравировальные станки добавляют тонкие детали, а токарные станки быстро вырезают кольца. Распределяйте каждую задачу между соответствующими станками. Не заставляйте маленькие инструменты резать слишком много или слишком тяжело.
Отдельная гравировка помогает поддерживать остроту основных инструментов. Все логотипы и мелкий текст обрабатываются в одном месте, специально предназначенном для маркировки, и гарантируется глубокая и четкая прорисовка текста или серийных номеров.
Надежность микроинструментов
Мелкие, хрупкие инструменты быстро ломаются, если их неправильно использовать. Всегда чистите держатели инструментов, используйте инструменты как можно меньшей длины и режущие кромки нужной длины. Это защитит поверхность детали и предотвратит появление некрасивых царапин.
Выбор охлаждающей жидкости зависит от материала и желаемого результата. Для металлов обычно требуется охлаждение или легкое смазывание маслом. Для воска или пластика используйте сухую обработку или мягкий поток воздуха, чтобы избежать грязных разводов. Для предотвращения царапин используйте воздух или пылесос, чтобы удалить сколы.
Резкие повороты, глубокие врезы или длинные выступы опасны для небольших инструментов. Используйте легкие пропилы и проверяйте работу в труднодоступных местах, чтобы избежать проблем.
Воск, смола и шаблоны
Воск ведёт себя совсем иначе, чем металл. Тонкие детали могут деформироваться от нагрева. Делайте неглубокие срезы, избегайте задержек на одном месте и используйте охлаждение для воска. Некоторые ювелиры режут воск струями воды, чтобы избежать нагрева. Перед началом крупной работы проверьте оптимальный процесс на образце обрезка.
Для некоторых форм также подходят модели из смолы или пластика. Эти материалы хорошо режутся, но могут расплавиться или отколоться, если инструменты затупятся или если процесс будет слишком горячим. Сначала попробуйте на небольшом участке.
Драгоценные металлы
Золото, платина и серебро увеличивают стоимость каждой ошибки. Заранее спланируйте сбор и переработку стружки. Контроль за отходами – залог качества и прибыли.
Мягкие металлы часто “замазываются”, образуя заусенцы, которые трудно удалить. Используйте инструменты, которые режут остро и оставляют немного материала для гладкого окончательного прохода. Сначала сделайте пробный проход, чтобы правильно настроить параметры.
Прочные сплавы и титан
Нержавеющая сталь или титан выглядят великолепно и служат долго, но их трудно резать и обрабатывать. Они сильно нагреваются, изнашивают инструменты и становятся тверже в процессе механической обработки. Перед тем как составлять смету на такие работы, выберите подходящие фрезы и систему охлаждения, а также проверьте ожидаемый уровень обработки.
Выберите финишную полировку в зависимости от типа металла. На глянцевой поверхности хорошо видны мелкие следы от инструментов; матовая или сатинированная полировка скрывает их лучше, но царапины бросаются в глаза. Выбирайте тип полировки вместе с типом металла, чтобы результат соответствовал вашим ожиданиям.
Основные правила проектирования ювелирных изделий на станках с ЧПУ.
Ювелирные изделия, предназначенные для обработки на станках с ЧПУ, должны соответствовать возможностям ваших фрез и этапов финишной обработки. Планируйте все микроэлементы, исходя из возможностей вашего самого маленького твердого инструмента и углов, до которых он может дотянуться. Это предотвратит появление проблемных участков, которые могут остаться невырезанными, в дальнейшем.
Углы, изгибы и надписи
Внутренние углы должны быть небольшими закруглениями, а не острыми концами, поскольку режущие инструменты всегда оставляют закругленный край. Такие закругления выглядят аккуратно и помогают предотвратить поломку или повреждение.
Текст и дизайн должны быть достаточно жирными и насыщенными, чтобы выдержать полировку. Сначала протестируйте мелкий текст или логотипы, чтобы убедиться, что они сохранят свой вид после финишной обработки.
Подрезы и разделение деталей
Многие ювелирные проекты терпят неудачу, потому что резцы не могут добраться до “затененных зон”. Если доступ заблокирован, перепроектируйте деталь для более легкой резки, разделите деталь для последующей сборки или используйте многоосевой подход только при необходимости.
Разделение детали на несколько частей может значительно упростить литье и отделку. Если вы это сделаете, предусмотрите четкие соединения или штифты, чтобы детали идеально подходили друг к другу при сборке.
Толщина стенок и соединения
Определите необходимую толщину каждого участка, чтобы избежать поломки или деформации. Оставьте опоры скрытыми внутри, а небольшой запас можно обработать вручную.
Соединяйте детали с помощью изгибов или плавных переходов, а не острых углов. Это распределяет нагрузки и облегчает ручную полировку.
Оправы для камней и микроэлементы
Наилучшие результаты при закреплении камней с помощью станков с ЧПУ достигаются при точном и легко измеряемом расположении камней в углублениях и отверстиях. Канавки и паве, вырезанные таким образом, помогают камням плотно прилегать и ускоряют процесс закрепления. Финальную доработку оставьте ручной работе.
Убедитесь, что инструменты могут достать до закрепок камня — в противном случае, даже идеальная CAD-модель не поможет. Заранее обсудите потребности вашего мастера по закрепке камней.
Комфорт и дизайн краев
При создании украшений всегда учитывайте комфорт, а не только на этапе полировки. Тупые края или скрытые острые выступы могут причинить боль, даже если украшение выглядит великолепно. Сохраняйте четкие детали там, где они видны, но сглаживайте и сглаживайте все участки, где украшение соприкасается с кожей.
Планируйте нанесение текста и узоров таким образом, чтобы они сохранялись на протяжении всего процесса обработки поверхности. Правильный выбор глубины и рельефа в CAD-модели поможет избежать их потери во время очистки.
В процессе литья размеры часто немного меняются — уточните у партнеров по литью, особенно если допуски жесткие. Если в изделии есть камни, всегда сначала проводите пробный отливку.
Контроль качества и отделка
Перед окончательной полировкой необходимо проверить геометрию, посадку и стиль. Обратите внимание на такие детали, как размер кольца, расположение посадочного места и соответствие сторон, чтобы острота кромки не пострадала при финишной обработке.
Разумный выбор методов инспекции
Выбирайте инструменты и измерительные приборы, соответствующие размерам ювелирных изделий — простые оправки и штифты часто работают лучше, чем сложные приспособления. Определите самый маленький набор “обязательных к измерению” элементов, чтобы защитить то, что наиболее важно.
Перед началом полировки проверьте ключевые признаки, такие как выравнивание сидений и правильность формы ремешка. Исправить это на ранней стадии гораздо проще.
Заказ на отделку поверхности
Отделка всегда меняет форму. Заранее спланируйте, где полировка или пескоструйная обработка удалят металл, а где необходимо сохранить четкие детали. Протестируйте отделку на образце, чтобы убедиться, что результат соответствует дизайну.
Четко обозначьте желаемый эффект матирования, блеска или текстуры, чтобы мелкие дефекты не испортили внешний вид. Удаляйте заусенцы и острые края в рамках плана, а не задним числом.
Гальваническое покрытие, нанесение покрытий и внешний вид
Нанесение специальных покрытий или гальванического покрытия часто является последним этапом. Для этого необходима чистая, хорошо подготовленная поверхность, иначе цвет и блеск потускнеют или начнут отслаиваться. Если ваш дизайн основан на текстуре или мелких деталях, попробуйте провести пробный образец с гальваническим покрытием.
Покрытие может смягчить некоторые мелкие детали или изменить внешний вид острых углов. Проверьте результат заранее, чтобы никто не был удивлен конечным результатом.
Сборка и упаковка
Перед полировкой тщательно проверьте движущиеся части, защелки и каменные опоры, чтобы ремонт не испортил покрытие. Продумайте упаковку и транспортировку таким образом, чтобы изделия не царапали друг друга и не оставляли на них отпечатков пальцев.
Заключение
В компании Yonglihao Machinery мы понимаем, что для достижения оптимальных результатов в фрезеровании ювелирных изделий на станках с ЧПУ требуется детальное планирование объема проекта, настройка процесса и окончательная обработка. Перед началом работы крайне важно определить ваши цели — будь то создание восковых моделей, пресс-форм или прямая обработка готовых металлических компонентов. Выбор наиболее подходящего метода обработки, исходя из сложности конструкции и стоимости материалов, также имеет важное значение. Кроме того, проверка вашего плана с помощью моделирования, пробных резов и детальных проверок гарантирует безупречное выполнение каждой сложной задачи.
Если вам нужна высокоточная и высококачественная продукция Услуги обработки на станках с ЧПУ, Компания Yonglihao Machinery готова оказать вам поддержку. От сложных процессов фрезерования до прототипирования ювелирных изделий — наша профессиональная команда и современное оборудование могут удовлетворить ваши потребности. Услуги фрезерной обработки с ЧПУ Наши изделия отличаются высочайшей точностью и качеством обработки, будь то восковые модели, компоненты пресс-форм или детали из металла, изготовленные методом прямой механической обработки. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы воплотить в жизнь ваши дизайнерские замыслы!
Часто задаваемые вопросы
Лучше ли использовать станки с ЧПУ для печати воском, чем 3D-печать?
Восковые модели, изготовленные на станках с ЧПУ, часто лучше всего подходят для острых кромок и детализированных отливок. Протестируйте как ЧПУ, так и 3D-печать на образцах, чтобы определить, какой метод лучше всего соответствует вашим потребностям и целям обработки.
Следует ли мне фрезеровать воск или вырезать готовый металлический фрагмент?
Фрезерование воска — самый безопасный способ изготовления ювелирных изделий на заказ, позволяющий контролировать затраты в случае возникновения проблем. Переходите непосредственно к металлу, когда важны точность подгонки, симметрия или идеальное повторение рисунка, и вы сможете удалить любые сколы.
Что ограничивает внимание к мельчайшим деталям?
Небольшой размер режущей кромки, вылет инструмента., Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ Основными ограничениями являются биение и то, сколько материала вы оставляете для финишной обработки. Проверьте свою CAD-модель на наличие проблемных мест, протестируйте гравировку и изготовьте прототипы перед началом полномасштабного производства.
Необходимы ли 4-осевые или 5-осевые станки?
Для колец и лент обычно достаточно вращательной оси для плавной обмотки или гравировки. Многоосевая система необходима только для труднодоступных мест. Перед началом работы проверьте это с помощью инструментов моделирования и анализа столкновений.
Как предотвратить поломку микроинструментов?
Держите инструмент на очень коротком расстоянии от обрабатываемого инструмента, используйте держатели в хорошем состоянии и начинайте с легких резов. Проверьте первый рез на наличие нежелательной вибрации или дребезжания. Всегда проверяйте остроту инструмента, так как она быстро изнашивается.
Как следует обращаться с опилками драгоценных металлов?
Собирать и маркировать всю стружную крошку, разделять различные металлы и отслеживать процесс извлечения от начала до конца. Уточнять у клиентов ожидаемую прибыль и планы по переработке стружной крошки.
