Til að fullnýta getu CNC vinnslu verða hönnuðir að hanna í samræmi við sérstakar framleiðslureglur. Hins vegar getur þetta verið krefjandi vegna þess að sérstakir iðnaðarstaðlar eru ekki til. Í þessari grein höfum við tekið saman yfirgripsmikla leiðbeiningar um bestu hönnunarvenjur fyrir CNC vinnslu. Við höfum einbeitt okkur að því að lýsa hagkvæmni nútíma CNC kerfa og höfum virt að vettugi tilheyrandi kostnað. Fyrir leiðbeiningar um hagkvæman hönnun hluta fyrir CNC, vísa til þessarar greinar.
CNC vinnsla
CNC vinnsla er frádráttarvinnandi framleiðslutækni. Í CNC eru mismunandi skurðarverkfæri sem snúast á miklum hraða (þúsundir snúninga á mínútu) notuð til að útrýma efni úr fastri blokk til að búa til hluta sem byggir á CAD líkani. Hægt er að vinna bæði málma og plast með CNC.
CNC vinnsla býður upp á mikla víddarnákvæmni og þröng vikmörk sem henta bæði fyrir mikið magn framleiðslu og einstök störf. Reyndar er það sem stendur hagkvæmasta aðferðin til að framleiða málmfrumgerðir, jafnvel í samanburði við þrívíddarprentun.
CNC helstu hönnunartakmarkanir
CNC býður upp á mikinn sveigjanleika í hönnun, en það eru ákveðnar hönnunartakmarkanir. Þessar takmarkanir tengjast undirstöðuvélfræði skurðarferlisins, aðallega við rúmfræði verkfæra og aðgengi verkfæra.
1. Verkfæraform
Algengustu CNC verkfærin, svo sem endafræsir og borar, eru sívalur og hafa takmarkaða skurðarlengd. Þegar efni er fjarlægt úr vinnustykkinu er lögun tólsins endurtekin á vinnsluhlutanum.
Til dæmis þýðir þetta að innri horn CNC hluta munu alltaf hafa radíus, óháð stærð tækisins sem notað er.
2. Verkfærasímtal
Þegar efni er fjarlægt nálgast verkfærið vinnustykkið beint að ofan. Þetta er ekki hægt að gera með CNC vinnslu, nema fyrir undirskurð, sem við munum ræða síðar.
Það er góð hönnunarvenja að samræma alla eiginleika líkans, eins og göt, holrúm og lóðrétta veggi, við eina af sex aðaláttunum. Þetta er meira uppástunga en takmörkun, sérstaklega þar sem 5-ása CNC kerfi bjóða upp á háþróaða vinnuhaldsgetu.
Verkfæri eru áhyggjuefni þegar unnið er að hlutum með eiginleikum sem hafa mikið stærðarhlutfall. Til að ná botni í djúpu holrúmi þarf til dæmis sérhæft verkfæri með langt skaft, sem getur dregið úr stífleika endaáhrifa, aukið titring og dregið úr nákvæmni sem hægt er að ná.
CNC ferli hönnunarreglur
Þegar hlutir eru hannaðir fyrir CNC vinnslu er ein af áskorunum skortur á sérstökum iðnaðarstöðlum. Þetta er vegna þess að framleiðendur CNC véla og verkfæra eru stöðugt að auka tæknilega getu sína og víkka þannig svið þess sem hægt er að ná. Hér að neðan höfum við útvegað töflu sem dregur saman ráðlögð og framkvæmanleg gildi fyrir algengustu eiginleikana sem finnast í CNC véluðum hlutum.
1. Vasar og innfellingar
Mundu eftirfarandi texta: „Mælt með vasadýpt: 4 sinnum vasabreidd. Endfresar hafa takmarkaða skurðarlengd, venjulega 3-4 sinnum þvermál þeirra. Þegar dýpt-til-breidd hlutfallið er lítið verða atriði eins og sveigjanleiki verkfæra, flísaflutningur og titringur meira áberandi. Til að tryggja góðan árangur skaltu takmarka dýpt hola við 4 sinnum breidd þess.
Ef þú þarft meiri dýpt gætirðu viljað íhuga að hanna hluta með breytilegri holardýpt (sjá myndina hér að ofan til að fá dæmi). Þegar kemur að mölun á djúpum holum er hola flokkað sem djúpt ef dýpt þess er meira en sexfalt þvermál verkfærisins sem notað er. Sérstök verkfæri leyfa hámarksdýpt 30 cm með 1 tommu þvermál endafres, sem jafngildir 30:1 hlutfalli þvermáls og holrýmis.
2. Innri brún
Lóðréttur hornradíus: ⅓ x holrýmisdýpt (eða meiri) mælt með
Mikilvægt er að nota ráðlögð innra hornradíusgildi til að velja rétta stærð verkfærisins og fylgja ráðlögðum leiðbeiningum um holrúmsdýpt. Að auka hornradíusinn örlítið yfir ráðlögðu gildinu (td um 1 mm) gerir verkfærinu kleift að skera eftir hringlaga braut í stað þess að vera með 90° horn, sem leiðir til betri yfirborðsáferðar. Ef þörf er á skörpu 90° innra horninu skaltu íhuga að bæta við T-laga undirskurði frekar en að minnka hornradíusinn. Fyrir gólfradíus eru ráðlögð gildi 0,5 mm, 1 mm eða enginn radíus; þó er hvaða radíus sem er ásættanlegt. Neðri brún endafresunnar er flöt eða örlítið ávöl. Hægt er að vinna aðra gólfradíus með kúluendaverkfærum. Það er góð venja að fylgja ráðlögðum gildum þar sem það er ákjósanlegur kostur fyrir vélstjóra.
3. Þunnur veggur
Ráðleggingar um lágmarksveggþykkt: 0,8 mm (málmur), 1,5 mm (plast); 0,5 mm (málmur), 1,0 mm (plast) eru ásættanlegar
Minnkun á veggþykkt dregur úr stífleika efnisins, sem leiðir til aukins titrings við vinnslu og minni nákvæmni sem hægt er að ná. Plast hafa tilhneigingu til að skekkjast vegna afgangsspennu og mýkjast vegna aukins hitastigs, því er mælt með því að nota stærri lágmarksveggþykkt.
4. Hola
Þvermál Mælt er með stöðluðum borstærðum. Öll þvermál stærri en 1 mm er framkvæmanleg. Holugerð er gerð með bor eða endacnc malað. Borstærðir eru staðlaðar í metra- og breska einingum. Reamers og leiðinleg verkfæri eru notuð til að klára göt sem krefjast þétt vikmörk. Fyrir þvermál minna en ⌀20 mm er ráðlegt að nota staðlað þvermál.
Mælt er með hámarksdýpt 4 x nafnþvermál; dæmigerð 10 x nafnþvermál; gerlegt 40 x nafnþvermál
Óstöðluð göt í þvermál ættu að vera vinnsla með endafressu. Í þessari atburðarás eiga hámarksdýptarmörk holrýmis við og mælt er með því að nota hámarksdýptargildi. Ef þú þarft að vinna holur dýpri en dæmigerð gildi skaltu nota sérstaka bor með að lágmarki 3 mm þvermál. Blindhol sem unnar eru með borvél eru með mjókkandi botni með 135° horn, en göt unnar með endafræsi eru flatar. Í CNC vinnslu er engin sérstök val á milli gegnumhola og blindhola.
5. Þræðir
Lágmarks þráðarstærð er M2. Mælt er með því að nota M6 eða stærri þræði. Innri þræðir eru búnir til með því að nota krana, en ytri þræðir eru búnir til með því að nota teygjur. Hægt er að nota krana og deyja til að búa til M2 þræði. CNC þræðingarverkfæri eru mikið notuð og valin af vélafræðingum vegna þess að þau draga úr hættu á kranabrotum. Hægt er að nota CNC þræðingartæki til að búa til M6 þræði.
Þráðarlengd lágmark 1,5 x nafnþvermál; 3 x nafnþvermál mælt með
Fyrstu fáu tennurnar bera mest af álaginu á þráðinn (allt að 1,5 sinnum nafnþvermál). Þannig eru þræðir stærri en þrisvar sinnum nafnþvermál óþarfir. Fyrir þræði í blindgötum sem gerðar eru með krana (þ.e. allir þræðir minni en M6), bætið við ósnittðri lengd sem jafngildir 1,5 sinnum nafnþvermáli við botn gatsins.
Þegar hægt er að nota CNC þræðingarverkfæri (þ.e. þræði stærri en M6) er hægt að þræða gatið í gegnum alla lengdina.
6. Lítil eiginleikar
Lágmarks ráðlagður gatþvermál er 2,5 mm (0,1 tommur); að lágmarki 0,05 mm (0,005 tommur) er einnig ásættanlegt. Flestar vélaverkstæði geta vélað lítil holrúm og göt nákvæmlega.
Allt undir þessum mörkum er talið örvinnsla.CNC nákvæmni fræsunslíkir eiginleikar (þar sem líkamleg breytileiki skurðarferlisins er innan þessa marka) krefst sérhæfðra verkfæra (örbora) og sérfræðiþekkingar, svo mælt er með því að forðast þá nema brýna nauðsyn beri til.
7. Umburðarlyndi
Standard: ±0,125 mm (0,005 tommur)
Dæmigert: ±0,025 mm (0,001 tommur)
Afköst: ±0,0125 mm (0,0005 tommur)
Vikmörk ákvarða viðunandi mörk fyrir mál. Þau vikmörk sem hægt er að ná er háð grunnstærð og rúmfræði hlutans. Gildin sem gefin eru upp eru hagnýt viðmið. Ef ekki eru tilgreind vikmörk munu flestar vélaverkstæði nota staðlað ±0,125 mm (0,005 tommur) vikmörk.
8. Texti og letur
Ráðlögð leturstærð er 20 (eða stærri) og 5 mm letur
Æskilegra er að grafa texta en upphleyptan texta vegna þess að hann fjarlægir minna efni. Mælt er með því að nota sans-serif leturgerð, eins og Microsoft YaHei eða Verdana, með leturstærð að minnsta kosti 20 punkta. Margar CNC vélar eru með fyrirfram forritaðar venjur fyrir þessar leturgerðir.
Vélaruppsetning og hlutastilling
Skýringarmynd af hluta sem krefst margra uppsetningar er sýnd hér að neðan:
Aðgangur verkfæra er veruleg takmörkun í hönnun CNC vinnslu. Til að ná til allra yfirborða líkans þarf að snúa vinnustykkinu mörgum sinnum. Til dæmis þarf að snúa hlutanum sem sýndur er á myndinni hér að ofan þrisvar sinnum: tvisvar til að vinna götin í tvær aðaláttirnar og í þriðja sinn til að komast að bakhlið hlutans. Í hvert sinn sem vinnustykkinu er snúið þarf að endurkvarða vélina og skilgreina nýtt hnitakerfi.
Íhugaðu vélauppsetningar þegar þú hannar af tveimur meginástæðum:
1. Heildarfjöldi vélauppsetninga hefur áhrif á kostnað. Að snúa og stilla hlutann aftur krefst handvirkrar áreynslu og eykur heildarvinnslutímann. Ef snúa þarf hluta 3-4 sinnum er það venjulega ásættanlegt, en allt umfram þessi mörk er of mikið.
2. Til að ná hámarks hlutfallslegri staðsetningu nákvæmni, verður að vinna báða eiginleikana í sömu uppsetningu. Þetta er vegna þess að nýja kallskrefið kynnir litla (en ekki hverfandi) villu.
Fimm ása CNC vinnsla
Þegar 5-ása CNC vinnsla er notuð er hægt að útrýma þörfinni fyrir margar vélaruppsetningar. Fjölása CNC vinnsla getur framleitt hluta með flóknum rúmfræði vegna þess að hún býður upp á tvo snúningsása til viðbótar.
Fimm ása CNC vinnsla gerir verkfærinu kleift að vera alltaf í snertingu við skurðyfirborðið. Þetta gerir kleift að fara flóknari og skilvirkari verkfæraleiðir, sem leiðir til hluta með betri yfirborðsáferð og styttri vinnslutíma.
Hins vegar,5 ása cnc vinnslahefur líka sínar takmarkanir. Grunnrúmfræði verkfæra og takmarkanir á aðgangi verkfæra eiga enn við, til dæmis er ekki hægt að vinna hluta með innri rúmfræði. Að auki er kostnaður við notkun slíkra kerfa hærri.
Hönnun undirskurðar
Undirskurðir eru eiginleikar sem ekki er hægt að vinna með venjulegum skurðarverkfærum vegna þess að sum yfirborð þeirra eru ekki aðgengileg beint að ofan. Það eru tvær megingerðir af undirskurði: T-rauf og svighala. Undirskurðir geta verið einhliða eða tvíhliða og eru unnar með sérhæfðum verkfærum.
T-rauf skurðarverkfæri eru í grundvallaratriðum gerð með láréttu skurðarinnskoti sem er fest við lóðréttan skaft. Breidd undirskurðar getur verið á bilinu 3 mm til 40 mm. Mælt er með því að nota staðlaðar stærðir (þ.e. heilar millimetra þrep eða staðlað brot af tommum) fyrir breiddina því líklegra er að verkfærin séu þegar tiltæk.
Fyrir svifhalsverkfæri er hornið einkennandi eiginleikavídd. 45° og 60° svifhalsverkfæri eru talin staðalbúnaður.
Þegar þú hannar hluta með undirskurði á innveggjum, mundu að bæta við nægu rými fyrir verkfærið. Góð þumalputtaregla er að bæta við bili á milli vélrænna veggsins og annarra innveggja sem jafngildir að minnsta kosti fjórfaldri dýpt undirskurðarins.
Fyrir venjuleg verkfæri er dæmigert hlutfall á milli skurðþvermáls og skaftþvermáls 2:1, sem takmarkar skurðardýpt. Þegar krafist er óhefðbundins undirskurðar, búa vélaverkstæði oft til sín eigin sérsniðnu undirskurðarverkfæri. Þetta eykur leiðartíma og kostnað og ætti að forðast það þegar mögulegt er.
T-rauf á innvegg (vinstri), undirskurður með svighala (miðju) og annarri hlið undirskurður (hægri)
Gerð tækniteikninga
Vinsamlegast athugaðu að sumar hönnunarforskriftir geta ekki verið með í STEP eða IGES skrám. 2D tækniteikningar eru nauðsynlegar ef líkanið þitt inniheldur eitt eða fleiri af eftirfarandi:
Genguð göt eða skaft
Þolið mál
Sérstakar kröfur um yfirborðsfrágang
Athugasemdir fyrir stjórnendur CNC véla
Þumalfingursreglur
1. Hannaðu hlutann sem á að vinna með tólinu með stærsta þvermál.
2. Bætið stórum flökum (að minnsta kosti ⅓ x holrúmsdýpt) við öll innri lóðrétt horn.
3. Takmarkaðu dýpt holrúms við 4 sinnum breidd þess.
4. Samræmdu helstu eiginleika hönnunar þinnar eftir einni af sex aðaláttunum. Ef þetta er ekki mögulegt skaltu velja5 ása cnc vinnsluþjónusta.
5. Sendu tæknilegar teikningar ásamt hönnun þinni þegar hönnunin þín inniheldur þræði, vikmörk, forskriftir um yfirborðsáferð eða aðrar athugasemdir fyrir vélstjóra.
Ef þú vilt vita meira eða fyrirspurn skaltu ekki hika við að hafa samband info@anebon.com.
Birtingartími: 13-jún-2024