Om de mooglikheden fan CNC-ferwurkjen folslein te brûken, moatte ûntwerpers ûntwerpe neffens spesifike produksjeregels. Dit kin lykwols útdaagjend wêze, om't spesifike yndustrynormen net besteane. Yn dit artikel hawwe wy in wiidweidige gids gearstald foar de bêste ûntwerppraktiken foar CNC-ferwurkjen. Wy hawwe rjochte op it beskriuwen fan de helberens fan moderne CNC-systemen en hawwe de byhearrende kosten negeare. Foar in gids foar in kosten-effektyf ûntwerp dielen foar CNC, ferwize nei dit artikel.
CNC Machtigingsformulier
CNC-ferwurkjen is in subtraktive produksjetechnyk. Yn CNC wurde ferskate snijynstruminten dy't rotearje mei hege snelheden (tûzenen RPM) brûkt om materiaal út in fêst blok te eliminearjen om in diel te meitsjen basearre op in CAD-model. Sawol metalen as plestik kinne wurde ferwurke mei CNC.
CNC-ferwurkjen biedt hege diminsjonele krektens en strakke tolerânsjes geskikt foar sawol produksje mei hege folume as ienmalige banen. Yn feite is it op it stuit de meast kosten-effektive metoade foar it produsearjen fan metalen prototypes, sels yn ferliking mei 3D-printsjen.
CNC Main Design beheinings
CNC biedt grutte design fleksibiliteit, mar der binne bepaalde design beheinings. Dizze beheiningen binne relatearre oan de basismeganika fan it snijproses, benammen oan arkmjittry en arktagong.
1. Tool Foarm
De meast foarkommende CNC-ark, lykas einmûnen en boren, binne silindrysk en hawwe beheinde snijlingten. As materiaal wurdt fuorthelle út it workpiece, de foarm fan it ark wurdt replicated op de machined diel.
Dit betsjut bygelyks dat ynterne hoeken fan in CNC-diel altyd in straal sille hawwe, nettsjinsteande de grutte fan it brûkte ark.
2. Tool Calling
By it fuortheljen fan materiaal komt it ark direkt fan boppen nei it wurkstik. Dit kin net dien wurde mei CNC-ferwurkjen, útsein ûndersnijingen, dy't wy letter sille beprate.
It is in goede ûntwerppraktyk om alle funksjes fan in model, lykas gatten, holtes en fertikale muorren, op ien fan 'e seis kardinale rjochtingen op te rjochtsjen. Dit is mear in suggestje as in beheining, benammen sûnt 5-as CNC systemen biede avansearre wurk holding mooglikheden.
Tooling is in soarch by it ferwurkjen fan dielen mei funksjes dy't in grutte aspektferhâlding hawwe. Bygelyks, it berikken fan 'e boaiem fan in djippe holte fereasket in spesjalisearre ark mei in lange skacht, wat de stivens fan' e eineffektor kin ferminderje, trilling ferheegje en berikbere krektens ferminderje.
CNC Process Design Rules
By it ûntwerpen fan dielen foar CNC-ferwurkjen is ien fan 'e útdagings it ûntbrekken fan spesifike yndustrynormen. Dit is om't CNC-masine- en arkfabrikanten har technyske mooglikheden kontinu ferbetterje, sadat it berik fan wat kin wurde ferbreedzje. Hjirûnder, wy hawwe jûn in tabel gearfetting fan de oanrikkemandearre en helber wearden foar de meast foarkommende funksjes fûn yn CNC machined dielen.
1. Pockets en útsparrings
Unthâld de folgjende tekst: "Recommended Pocket Depth: 4 Times Pocket Width. Einmûnen hawwe in beheinde cutting lingte, meastal 3-4 kear harren diameter. As de djipte-to-breedte-ferhâlding lyts is, wurde problemen lykas arkôfwiking, chip-evakuaasje en trilling mear prominint. Om goede resultaten te garandearjen, beheine de djipte fan in holte ta 4 kear de breedte.
As jo nedich hawwe mear djipte, jo miskien wol tinke oer in ûntwerp fan in diel mei fariabele holte djipte (sjoch de ôfbylding hjirboppe foar in foarbyld). As it giet om frezen fan djippe holte, wurdt in holte as djip klassifisearre as de djipte mear is as seis kear de diameter fan it ark dat wurdt brûkt. Spesjale tooling soarget foar in maksimum djipte fan 30 sm mei in 1-inch diameter ein mole, dat is lyk oan in tool diameter nei holte djipte ratio fan 30:1.
2. Binnen râne
Fertikale hoekradius: ⅓ x holte djipte (of grutter) oanrikkemandearre
It is wichtich om te brûken de foarstelde binnenhoeke radius wearden foar in selektearje de juste grutte ark en te folgjen oan de rekommandearre holte djipte rjochtlinen. In bytsje fergrutsjen fan de hoeke radius boppe de oanrikkemandearre wearde (bygelyks mei 1 mm) makket it mooglik om te snijen lâns in sirkelfoarmige paad ynstee fan in 90 ° hoeke, wat resultearret yn in better oerflak finish. As in skerpe 90 ° binnenhoeke nedich is, beskôgje dan it tafoegjen fan in T-foarmige ûndersnijing ynstee fan it ferminderjen fan de hoekradius. Foar flierradius binne de rekommandearre wearden 0,5 mm, 1 mm, of gjin radius; lykwols, eltse radius is akseptabel. De legere râne fan 'e einmole is flak of in bytsje rûn. Oare flierradii kinne wurde ferwurke mei help fan balein-ark. It oanhâlden fan de oanrikkemandearre wearden is in goede praktyk, om't it de foarkarskeuze is foar masinisten.
3. Thin Wall
Minimum muorre dikte oanbefellings: 0,8 mm (metaal), 1,5 mm (plestik); 0,5 mm (metaal), 1,0 mm (plestik) binne akseptabel
It ferminderjen fan de muorredikte fermindert de stivens fan it materiaal, wat liedt ta ferhege trillingen by it ferwurkjen en fermindere berikbere krektens. Plastics hawwe in oanstriid om te warpjen fanwege oerbliuwende spanningen en verzachten troch ferhege temperatuer, dêrom is it oan te rieden om in gruttere minimale muorredikte te brûken.
4. Gat
Diameter Standert drill maten wurde oanrikkemandearre. Elke diameter grutter dan 1 mm is mooglik. It meitsjen fan gatten wurdt dien mei in drill of eincnc gemalen. Drill maten wurde standerdisearre yn metryske en keizerlike ienheden. Reamers en saai ark wurde brûkt om finish gatten dy't easkje strakke tolerânsjes. Foar diameters minder as ⌀20 mm is it oan te rieden om standert diameters te brûken.
Maksimum djipte oanrikkemandearre 4 x nominale diameter; typysk 10 x nominale diameter; mooglik 40 x nominale diameter
Net-standert diameter gatten moatte wurde machined mei help fan in ein mole. Yn dit senario is de maksimale holte djipte limyt fan tapassing, en it is oan te rieden om te brûken de maksimale djipte wearde. As jo moatte masine gatten djipper as de typyske wearde, brûk in spesjale drill mei in minimum diameter fan 3 mm. Blinde gatten bewurke mei in drill hawwe in tapered basis mei in 135 ° hoeke, wylst gatten machined mei in ein mole binne plat. Yn CNC-ferwurkjen is d'r gjin spesifike foarkar tusken trochgatten en bline gatten.
5. Trieden
De minimale threadgrutte is M2. It is oan te rieden om M6 of gruttere triedden te brûken. Ynterne triedden wurde makke mei kranen, wylst eksterne triedden wurde makke mei dies. Taps en dies kinne beide wurde brûkt om M2-threads te meitsjen. CNC-threading-ark wurde in protte brûkt en foarkar troch masinisten, om't se it risiko fan kraanbreuk ferminderje. CNC-threading-ark kinne wurde brûkt om M6-threads te meitsjen.
Thread lingte minimum 1,5 x nominale diameter; 3 x nominale diameter oanrikkemandearre
De earste pear tosken drage de measte lêst op 'e tried (oant 1,5 kear de nominale diameter). Sa binne triedden grutter as trije kear de nominale diameter net nedich. Foar triedden yn bline gatten makke mei in kraan (dat wol sizze alle triedden lytser as M6), foegje in unthreaded lingte gelyk oan 1,5 kear de nominale diameter oan 'e boaiem fan it gat.
Wannear't CNC-threading-ark kin wurde brûkt (dws triedden grutter dan M6), kin it gat troch de hiele lingte wurde knipt.
6. Lytse Features
De minimale oanrikkemandearre gatdiameter is 2,5 mm (0,1 yn); in minimum fan 0,05 mm (0,005 yn) is ek akseptabel. De measte masine winkels kinne sekuer masine lytse holtes en gatten.
Alles ûnder dizze limyt wurdt beskôge as mikromachining.CNC precision millingsokke funksjes (wêr't de fysike fariaasje fan it snijproses binnen dit berik is) fereasket spesjalisearre ark (mikroboren) en saakkundige kennis, dus it is oan te rieden om se te foarkommen, útsein as it perfoarst nedich is.
7. Tolerânsjes
Standert: ± 0,125 mm (0,005 yn)
Typysk: ± 0,025 mm (0,001 yn)
Prestaasje: ± 0,0125 mm (0,0005 yn)
Tolerânsjes fêstigje de akseptabele grinzen foar diminsjes. De te berikken tolerânsjes binne ôfhinklik fan de basis diminsjes en mjitkunde fan it diel. De wearden oanbean binne praktyske rjochtlinen. By it ûntbrekken fan oantsjutte tolerânsjes sille de measte masinewinkels in standert ± 0,125 mm (0,005 yn) tolerânsje brûke.
8. Tekst en Lettering
De oanrikkemandearre lettertypegrutte is 20 (of grutter), en 5 mm letters
Gravearre tekst is de foarkar boppe reliëfde tekst omdat it minder materiaal verwijdert. It is oan te rieden om in sans-serif-lettertype te brûken, lykas Microsoft YaHei of Verdana, mei in lettertypegrutte fan op syn minst 20 punten. In protte CNC-masines hawwe foarprogrammeare routines foar dizze lettertypen.
Machine Setup en Part Oriïntaasje
In skematysk diagram fan in diel dat meardere ynstellingen fereasket wurdt hjirûnder werjûn:
Tool tagong is in wichtige beheining yn it ûntwerp fan CNC Machtigingsformulier. Om alle oerflakken fan in model te berikken, moat it wurkstik meardere kearen draaid wurde. Bygelyks, it diel werjûn yn 'e ôfbylding hjirboppe moat trije kear draaid wurde: twa kear om de gatten yn' e twa primêre rjochtingen te masine en in tredde kear om tagong te krijen ta de efterkant fan it diel. Elke kear as it wurkstik wurdt draaid, moat de masine opnij kalibreare wurde, en in nij koördinatesysteem moat wurde definieare.
Tink oan masine-opstellingen by it ûntwerpen om twa haadredenen:
1. It totale oantal masine opset beynfloedet kosten. It rotearjen en realignearjen fan it diel fereasket hânmjittich ynspanning en fergruttet de totale ferwurkingstiid. As in diel moat wurde rotearre 3-4 kear, it is meastal akseptabel, mar alles boppe dizze limyt is oermjittich.
2. Foar it berikken fan maksimale relative posysje accuracy, beide funksjes moatte wurde machined yn deselde opset. Dit komt omdat de nije oprop stap yntrodusearret in lytse (mar net te negligible) flater.
Fiif-Axis CNC Machtigingsformulier
By it brûken fan 5-assige CNC-ferwurkjen kin de needsaak foar meardere masine-opstellingen wurde elimineare. Multi-axis CNC Machtigingsformulier kin produsearje dielen mei komplekse geometry omdat it biedt twa ekstra assen fan rotaasje.
Fiif-axis CNC Machtigingsformulier lit it ark altyd wêze tangential oan de cutting oerflak. Dit makket it mooglik om mear komplekse en effisjinter ark paden wurde folge, resultearret yn dielen mei bettere oerflak finish en koartere Machtigingsformulier tiden.
Lykwols,5 assen cnc ferwurkjenhat ek syn beheiningen. Basic ark mjitkunde en ark tagong beheinings noch jilde, Bygelyks, dielen mei ynterne mjitkunde kin net machined. Derneist binne de kosten foar it brûken fan sokke systemen heger.
Untwerp Undercuts
Undercuts binne funksjes dy't net kinne wurde bewurke mei standert cutting ark omdat guon fan harren oerflakken binne net direkt tagonklik fan boppen. Der binne twa haadtypen fan undercuts: T-slots en dovetails. Undercuts kinne iensidich as dûbelsidich wêze en wurde mei spesjalisearre ark makke.
T-slot cutting ark wurde yn prinsipe makke mei in horizontale cutting ynfoegje taheakke oan in fertikale skacht. De breedte fan in undercut kin fariearje tusken 3 mm en 40 mm. It is oan te rieden om standert ôfmjittings te brûken (dat wol sizze, ynkommens fan heule millimeter as standertfraksjes fan inch) foar de breedte, om't de tooling earder al beskikber is.
Foar dovetail ark is de hoeke de definiearjende funksje diminsje. 45 ° en 60 ° dovetail ark wurde beskôge as standert.
By it ûntwerpen fan in diel mei undercuts op 'e binnenmuorren, tink om genôch klaring te foegjen foar it ark. In goede regel is om romte te foegjen tusken de masinemuorre en alle oare binnenmuorren gelyk oan op syn minst fjouwer kear de djipte fan 'e ûndersnijing.
Foar standert ark is de typyske ferhâlding tusken de cutting diameter en de skaft diameter 2: 1, beheine de djipte fan cut. As in net-standert undercut is fereaske, meitsje masinewinkels faak har eigen oanpaste undercut-ark. Dit fergruttet de levertiid en kosten en moat wurde foarkommen as it mooglik is.
T-slot op binnenmuorre (lofts), dovetail undercut (sintrum), en ien-side undercut (rjochts)
Opstellen fan technyske tekeningen
Tink derom dat guon ûntwerpspesifikaasjes net kinne wurde opnommen yn STEP- of IGES-bestannen. 2D technyske tekeningen binne ferplicht as jo model ien of mear fan 'e folgjende omfettet:
Threaded gatten of shafts
Tolerearre ôfmjittings
Spesifike easken foar oerflak finish
Notysjes foar CNC masine operators
Regels fan thumb
1. Untwerp it diel dat wurdt ferwurke mei ark mei de grutste diameter.
2. Add grutte filets (op syn minst ⅓ x holte djipte) oan alle ynterne fertikale hoeken.
3. Beheine de djipte fan in holte oan 4 kear syn breedte.
4. Rjochtsje de wichtichste skaaimerken fan jo ûntwerp lâns ien fan 'e seis kardinale rjochtingen. As dit net mooglik is, kieze foar5 assen cnc ferwurkjen tsjinsten.
5. Tsjinje technyske tekeningen tegearre mei jo ûntwerp yn as jo ûntwerp triedden, tolerânsjes, spesifikaasjes fan oerflakfinish of oare opmerkings foar masine-operators omfettet.
As jo mear witte wolle of fragen wolle, nim dan gerêst kontakt op info@anebon.com.
Post tiid: Jun-13-2024