Por plene utiligi la kapablojn de CNC-maŝinado, dizajnistoj devas desegni laŭ specifaj reguloj pri fabrikado. Tamen, ĉi tio povas esti malfacila ĉar specifaj industriaj normoj ne ekzistas. En ĉi tiu artikolo, ni kompilis ampleksan gvidilon al la plej bonaj dezajnaj praktikoj por CNC-maŝinado. Ni koncentriĝis pri priskribi la fareblecon de modernaj CNC-sistemoj kaj ignoris la rilatajn kostojn. Por gvidilo por kostefike desegni partojn por CNC, raportu ĉi tiun artikolon.
CNC-Maŝinado
CNC-maŝinado estas subtrava produktada tekniko. En CNC, malsamaj tranĉiloj kiuj rotacias je altaj rapidecoj (miloj da RPM) estas uzataj por forigi materialon de solida bloko por krei parton bazitan sur CAD-modelo. Ambaŭ metaloj kaj plastoj povas esti maŝinprilaboritaj per CNC.
CNC-maŝinado ofertas altan dimensian precizecon kaj striktajn toleremojn taŭgajn por kaj altvoluma produktado kaj unufojaj laboroj. Fakte, ĝi estas nuntempe la plej kostefika metodo por produkti metalajn prototipojn, eĉ se komparite kun 3D-presado.
CNC Ĉefaj Dezajnaj Limigoj
CNC ofertas grandan dezajnflekseblecon, sed ekzistas certaj dezajnaj limigoj. Tiuj limigoj estas rilatitaj al la baza mekaniko de la tranĉprocezo, plejparte al ilgeometrio kaj ilaliro.
1. Ila Formo
La plej oftaj CNC-iloj, kiel finaj mueliloj kaj boriloj, estas cilindraj kaj havas limigitajn tranĉajn longojn. Ĉar materialo estas forigita de la laborpeco, la formo de la ilo estas reproduktita sur la maŝinprilaborita parto.
Ekzemple, tio signifas, ke internaj anguloj de CNC-parto ĉiam havos radiuson, sendepende de la grandeco de la uzata ilo.
2. Ilo Voko
Kiam oni forigas materialon, la ilo alproksimiĝas al la laborpeco rekte de supre. Ĉi tio ne povas esti farita per CNC-maŝinado, krom subtranĉoj, kiujn ni diskutos poste.
Estas bona dezajna praktiko vicigi ĉiujn trajtojn de modelo, kiel truoj, kavoj kaj vertikalaj muroj, kun unu el la ses kardinalaj direktoj. Ĉi tio estas pli sugesto ol limigo, precipe ĉar 5-aksaj CNC-sistemoj ofertas altnivelajn laborkapablecojn.
Ilado estas zorgo dum maŝinado de partoj kun trajtoj kiuj havas grandan bildformaton. Ekzemple, atingi la fundon de profunda kavaĵo postulas specialecan ilon kun longa ŝafto, kiu povas redukti fin-efektorrigidecon, pliigi vibradon, kaj redukti atingeblan precizecon.
CNC-Procezaj Dezajnaj Reguloj
Dum desegnado de partoj por CNC-maŝinado, unu el la defioj estas la foresto de specifaj industriaj normoj. Ĉi tio estas ĉar fabrikantoj de maŝinoj kaj iloj de CNC kontinue plibonigas siajn teknikajn kapablojn, tiel plilarĝigante la gamon de tio, kion oni povas atingi. Malsupre, ni provizis tabelon resumantan la rekomenditajn kaj realigeblajn valorojn por la plej oftaj trajtoj trovitaj en CNC-maŝinitaj partoj.
1. Poŝoj kaj Niĉoj
Memoru la sekvan tekston: “Rekomendita Poŝo-Profundo: 4 Oble Poŝo-Larĝo. Finmueliloj havas limigitan tranĉan longon, kutime 3-4 fojojn ilia diametro. Kiam la profund-al-larĝa rilatumo estas malgranda, aferoj kiel ilodeviado, pecevakuado kaj vibrado iĝas pli elstaraj. Por certigi bonajn rezultojn, limigu la profundon de kavo al 4 fojojn ĝia larĝo."
Se vi bezonas pli da profundo, vi eble volas pensi pri desegnado de parto kun ŝanĝiĝema kava profundo (vidu la supran bildon por ekzemplo). Kiam temas pri profunda kavaĵmuelado, kavaĵo estas klasifikita kiel profunda se ĝia profundo estas pli ol ses fojojn la diametro de la ilo uzata. Speciala ilaro permesas maksimuman profundon de 30 cm kun 1-cola diametra finmuelilo, kiu egalas ilan diametron al kava profundproporcio de 30:1.
2. Interna rando
Vertikala angula radiuso: ⅓ x kava profundo (aŭ pli granda) rekomendita
Gravas uzi la rekomenditajn valorojn de interna angula radiuso por elekti la ĝustan grandecan ilon kaj aliĝi al la rekomenditaj gvidlinioj pri kava profundeco. Iomete plialtigi la angulan radiuson super la rekomendita valoro (ekz. je 1 mm) ebligas al la ilo tranĉi laŭ cirkla vojo anstataŭ je 90° angulo, kio rezultigas pli bonan surfacan finaĵon. Se akra 90° interna angulo estas necesa, konsideru aldoni T-forman subtranĉon prefere ol redukti la angulan radiuson. Por planka radiuso, la rekomenditaj valoroj estas 0,5 mm, 1 mm aŭ neniu radiuso; tamen, ajna radiuso estas akceptebla. La malsupra rando de la finmuelejo estas plata aŭ iomete rondeta. Aliaj plankradioj povas esti maŝinprilaboritaj uzante pilkfinajn ilojn. Adheri al la rekomenditaj valoroj estas bona praktiko ĉar ĝi estas la preferata elekto por maŝinistoj.
3. Maldika Muro
Rekomendoj pri minimuma dikeco de muro: 0,8 mm (metalo), 1,5 mm (plasto); 0,5 mm (metalo), 1,0 mm (plasto) estas akcepteblaj
Redukti la murdikecon malpliigas la rigidecon de la materialo, kondukante al pliigitaj vibroj dum maŝinado kaj reduktita atingebla precizeco. Plastoj havas tendencon deformiĝi pro restaj streĉoj kaj moliĝi pro pliigita temperaturo, tial oni rekomendas uzi pli grandan minimuman murdikecon.
4. Truo
Diametro Normaj borilgrandecoj estas rekomenditaj. Ajna diametro pli granda ol 1 mm estas farebla. Truofarado estas farita per borilo aŭ finocnc muelita. Borilgrandecoj estas normigitaj en metrikaj kaj imperiaj unuoj. Reasers kaj enuigaj iloj estas uzataj por fini truojn, kiuj postulas striktajn toleremojn. Por diametroj malpli ol ⌀20 mm, estas rekomendinde uzi normajn diametrojn.
Maksimuma profundo rekomendita 4 x nominala diametro; tipa 10 x nominala diametro; realigebla 40 x nominala diametro
Ne-normaj diametraj truoj devas esti maŝinprilaboritaj per finmuelilo. En ĉi tiu scenaro, la maksimuma profunda limo de kavaĵo estas aplikebla, kaj rekomendas uzi la maksimuman profundon. Se vi bezonas maŝini truojn pli profundajn ol la tipa valoro, uzu specialan borilon kun minimuma diametro de 3 mm. Blindaj truoj maŝinprilaboritaj per borilo havas mallarĝan bazon kun 135° angulo, dum truoj maŝinprilaboritaj per finmuelejo estas plataj. En CNC-maŝinado, ne ekzistas specifa prefero inter tra truoj kaj blindaj truoj.
5. Fadenoj
La minimuma fadeno estas M2. Oni rekomendas uzi M6 aŭ pli grandajn fadenojn. Internaj fadenoj estas kreitaj per frapetoj, dum eksteraj fadenoj estas kreitaj per ĵetkuboj. Frapetoj kaj ĵetkuboj povas ambaŭ esti uzataj por krei M2-fadenojn. CNC-fadenaj iloj estas vaste uzataj kaj preferataj de maŝinistoj ĉar ili reduktas la riskon de krano-rompo. CNC-fadenaj iloj povas esti uzataj por krei M6-fadenojn.
Fadenlongo minimume 1,5 x nominala diametro; 3 x nominala diametro rekomendita
La komencaj malmultaj dentoj portas la plej grandan parton de la ŝarĝo sur la fadeno (ĝis 1,5 fojojn la nominala diametro). Tiel, fadenoj pli grandaj ol tri fojojn la nominala diametro estas nenecesaj. Por fadenoj en blindaj truoj faritaj per krano (t.e. ĉiuj fadenoj pli malgrandaj ol M6), aldonu senfadenan longon egalan al 1,5 fojojn la nominala diametro al la fundo de la truo.
Kiam CNC-fadenigaj iloj povas esti uzataj (te fadenoj pli grandaj ol M6), la truo povas esti surfadenigita tra sia tuta longo.
6. Malgrandaj Trajtoj
La minimuma rekomendita truodiametro estas 2.5 mm (0.1 in); minimumo de 0.05 mm (0.005 in) ankaŭ estas akceptebla. Plej multaj maŝinbutikoj povas precize maŝini malgrandajn kavojn kaj truojn.
Ĉio sub ĉi tiu limo estas konsiderita mikromaŝinado.CNC-precizeca mueladotiaj trajtoj (kie la fizika vario de la tranĉa procezo estas ene de ĉi tiu gamo) postulas specialajn ilojn (mikroboriloj) kaj spertajn scion, do rekomendas eviti ilin krom se nepre necese.
7. Toleremoj
Normo: ±0.125 mm (0.005 in)
Tipa: ±0.025 mm (0.001 in)
Efikeco: ±0.0125 mm (0.0005 in)
Toleremoj establas la akcepteblajn limojn por dimensioj. La atingeblaj toleremoj dependas de la bazaj dimensioj kaj geometrio de la parto. La valoroj provizitaj estas praktikaj gvidlinioj. En la foresto de precizigitaj toleremoj, la plej multaj maŝinbutikoj uzos norman ±0.125 mm (0.005 in) toleremon.
8. Teksto kaj Surskribo
La rekomendita tiparo estas 20 (aŭ pli granda), kaj 5 mm literoj
Gravurita teksto estas preferinda al reliefa teksto ĉar ĝi forigas malpli da materialo. Oni rekomendas uzi sans-serifan tiparon, kiel Microsoft YaHei aŭ Verdana, kun tiparo de almenaŭ 20 poentoj. Multaj CNC-maŝinoj havas antaŭprogramitajn rutinojn por ĉi tiuj tiparoj.
Maŝina Agordo kaj Parta Orientiĝo
Skema diagramo de parto kiu postulas multoblajn agordojn estas montrita malsupre:
Ilaliro estas signifa limigo en la dezajno de CNC-maŝinado. Por atingi ĉiujn surfacojn de modelo, la laborpeco devas esti rotaciita plurfoje. Ekzemple, la parto montrita en la supra bildo devas esti turnita tri fojojn: dufoje por maŝinprilabori la truojn en la du ĉefaj direktoj kaj trian fojon por aliri la malantaŭon de la parto. Ĉiufoje kiam la laborpeco estas turnita, la maŝino devas esti rekalibrita, kaj nova koordinatsistemo devas esti difinita.
Konsideru maŝinajn agordojn dum desegnado pro du ĉefaj kialoj:
1. La tuta nombro de maŝinaj agordoj influas koston. Rotacii kaj realigi la parton postulas manan penadon kaj pliigas totalan maŝinan tempon. Se parto devas esti turnita 3-4 fojojn, ĝi estas kutime akceptebla, sed io preter ĉi tiu limo estas troa.
2. Por atingi maksimuman relativan pozicioprecizecon, ambaŭ funkcioj devas esti maŝinprilaboritaj en la sama aranĝo. Ĉi tio estas ĉar la nova voka paŝo enkondukas malgrandan (sed ne neglektiblan) eraron.
Kvin-Aksa CNC-Maŝinado
Kiam vi uzas 5-aksan CNC-maŝinadon, la bezono de multoblaj maŝinaj agordoj povas esti forigita. Multaksa CNC-maŝinado povas produkti partojn kun kompleksaj geometrioj ĉar ĝi ofertas du pliajn rotaciajn aksojn.
Kvin-aksa CNC-maŝinado permesas al la ilo ĉiam esti tanĝanta al la tranĉa surfaco. Tio ebligas pli kompleksajn kaj efikajn ilvojojn esti sekvitaj, rezultigante partojn kun pli bonaj surfacaj finpoluroj kaj pli mallongaj maŝinprilabortempoj.
Tamen,5-aksa cnc-maŝinadoankaŭ havas siajn limojn. Baza ilgeometrio kaj ilalirlimigoj daŭre validas, ekzemple, partoj kun interna geometrio ne povas esti maŝinprilaboritaj. Krome, la kosto uzi tiajn sistemojn estas pli alta.
Desegni Subtranĉojn
Subtranĉoj estas trajtoj kiuj ne povas esti maŝinprilaboritaj per normaj tranĉiloj ĉar kelkaj el iliaj surfacoj ne estas rekte alireblaj de supre. Estas du ĉefaj specoj de subtranĉoj: T-fendoj kaj kolonvostoj. Subtranĉoj povas esti unuflankaj aŭ duflankaj kaj estas maŝinprilaboritaj per specialecaj iloj.
T-fendaj tranĉiloj estas esence faritaj per horizontala tranĉa enigaĵo fiksita al vertikala ŝafto. La larĝo de subtranĉo povas varii inter 3 mm kaj 40 mm. Oni rekomendas uzi normajn dimensiojn (t.e. tutajn milimetrajn pliiĝojn aŭ normajn frakciojn de coloj) por la larĝo ĉar la ilaro estas pli verŝajne jam disponebla.
Por rondovostaj iloj, la angulo estas la difina trajtodimensio. 45° kaj 60° rondovostaj iloj estas konsiderataj normaj.
Kiam vi desegnas parton kun subtranĉoj sur la internaj muroj, memoru aldoni sufiĉan liberecon por la ilo. Bona regulo estas aldoni spacon inter la maŝinprilaborita muro kaj ajnaj aliaj enaj muroj egala al almenaŭ kvaroble la profundo de la subfosaĵo.
Por normaj iloj, la tipa rilatumo inter la tranĉa diametro kaj la ŝaftodiametro estas 2:1, limigante la profundon de tranĉo. Kiam ne-norma subfosaĵo estas postulata, maŝinbutikoj ofte faras siajn proprajn specialadaptitajn subtranĉilojn. Ĉi tio pliigas plumbotempon kaj koston kaj devus esti evitita kiam ajn eblas.
T-fendeto sur interna muro (maldekstre), kolombovosto subtranĉilo (meze), kaj unuflanka subtranĉo (dekstre)
Redaktado de Teknikaj Desegnoj
Bonvolu noti, ke iuj dezajnaj specifoj ne povas esti inkluditaj en STEP aŭ IGES-dosieroj. 2D teknikaj desegnaĵoj estas bezonataj se via modelo inkluzivas unu aŭ pli el la jenaj:
Surfadenigitaj truoj aŭ ŝaftoj
Toleritaj dimensioj
Specifaj surfacaj finaj postuloj
Notoj por CNC-maŝinfunkciigistoj
Regulaj reguloj
1. Desegni la maŝinaron per la plej granda diametra ilo.
2. Aldonu grandajn fileojn (almenaŭ ⅓ x kava profundo) al ĉiuj internaj vertikalaj anguloj.
3. Limigu la profundon de kavo al 4 fojojn ĝia larĝo.
4. Vicigu la ĉefajn trajtojn de via dezajno laŭ unu el la ses kardinalaj direktoj. Se ĉi tio ne eblas, elektuServoj pri maŝinado de cnc de 5 aksoj.
5. Sendu teknikajn desegnaĵojn kune kun via dezajno kiam via dezajno inkluzivas fadenojn, toleremojn, surfacajn finajn specifojn aŭ aliajn komentojn por maŝinaj funkciigistoj.
Se vi volas scii pli aŭ enketon, bonvolu kontakti info@anebon.com.
Afiŝtempo: Jun-13-2024