Fir d'Fäegkeete vun der CNC-Maschinn voll ze notzen, mussen d'Designer no spezifesche Fabrikatiounsregelen designen. Wéi och ëmmer, dëst kann Erausfuerderung sinn well spezifesch Industrienormen net existéieren. An dësem Artikel hu mir eng ëmfaassend Guide fir déi bescht Design Praktiken fir CNC machining zesummegesat. Mir hu sech op d'Beschreiwung vun der Machbarkeet vu modernen CNC Systemer konzentréiert an hunn déi verbonne Käschten ignoréiert. Fir e Guide fir Käschten-effikass Design Deeler fir CNC, kuckt an dësem Artikel.
CNC Machining
CNC Machining ass eng subtraktiv Fabrikatiounstechnik. Am CNC gi verschidde Schneidinstrumenter déi mat héijer Geschwindegkeet rotéieren (Dausende vun RPM) benotzt fir Material aus engem festen Block ze eliminéieren fir en Deel op engem CAD Modell ze kreéieren. Béid Metaller a Plastik kënne mat CNC veraarbecht ginn.
CNC machining bitt héich Dimensioun Genauegkeet a knapper Toleranzen gëeegent fir souwuel héich-Volumen Produktioun an eemoleg Aarbechtsplazen. Tatsächlech ass et am Moment déi kosteneffektivst Method fir Metallprototypen ze produzéieren, och wann et mam 3D Drock vergläicht.
CNC Main Design Aschränkungen
CNC bitt grouss Design Flexibilitéit, mee et gi gewësse Design Aschränkungen. Dës Aschränkungen si mat der Basismechanik vum Schneidprozess verbonnen, haaptsächlech mat Toolgeometrie an Toolzougang.
1. Tool Form
Déi meescht üblech CNC-Tools, wéi Ennmillen a Buer, sinn zylindresch an hunn limitéiert Schneidlängt. Wéi d'Material aus dem Werkstéck geläscht gëtt, gëtt d'Form vum Tool op de machinéierten Deel replizéiert.
Zum Beispill heescht dat datt intern Ecker vun engem CNC Deel ëmmer e Radius hunn, onofhängeg vun der Gréisst vum benotzte Tool.
2. Tool Opruff
Beim Entfernung vum Material kënnt d'Tool direkt vum Werkstück vun uewen un. Dëst kann net mat CNC machining gemaach ginn, ausser fir undercuts, déi mir spéider diskutéieren.
Et ass eng gutt Designpraxis fir all Feature vun engem Modell, wéi Lächer, Huelraim a vertikale Maueren, mat enger vun de sechs Kardinolrichtungen auszegläichen. Dëst ass méi e Virschlag wéi eng Restriktioun, besonnesch well 5-Achs CNC Systemer fortgeschratt Aarbechtshaltungsfäegkeeten ubidden.
Tooling ass eng Suerg wann Dir Deeler mat Features bearbecht déi e grousst Aspekt Verhältnis hunn. Zum Beispill, fir de Buedem vun enger déif Kavitéit z'erreechen erfuerdert e spezialiséiert Tool mat engem laange Schaft, wat d'Enneffektorsteifheet reduzéiere kann, d'Vibratioun erhéijen an d'erreechbar Genauegkeet reduzéieren.
CNC Prozess Design Regelen
Wann Dir Deeler fir CNC-machining designt, ass eng vun den Erausfuerderungen d'Feele vu spezifesche Industrienormen. Dëst ass well CNC Maschinnen an Toolhersteller kontinuéierlech hir technesch Fäegkeeten verbesseren, sou datt d'Gamme vu wat erreecht ka ginn. Drënner hu mir eng Tabell zur Verfügung gestallt, déi d'recommandéiert a machbar Wäerter fir déi meescht üblech Features zesummefaasst, déi an CNC-machinéierten Deeler fonnt ginn.
1. Poschen an Auszeechnunge
Erënnert de folgenden Text: "Recommandéiert Pocket Depth: 4 Times Pocket Width. Endmillen hunn eng limitéiert Schneidlängt, normalerweis 3-4 Mol hiren Duerchmiesser. Wann d'Tiefe-ze-Breet Verhältnis kleng ass, ginn Themen wéi Toolabwechslung, Chip Evakuéierung a Schwéngung méi prominent. Fir gutt Resultater ze garantéieren, limitéiert d'Tiefe vun enger Kavitéit op 4 Mol seng Breet.
Wann Dir méi Déift braucht, kënnt Dir drun denken en Deel mat variabelen Kavitéitsdéift ze designen (kuckt d'Bild hei uewen fir e Beispill). Wann et ëm déif Kavitéit Fräsen kënnt, gëtt eng Kavitéit als déif klasséiert wann seng Déift méi wéi sechs Mol den Duerchmiesser vum Tool ass dat benotzt gëtt. Besonnesch Tooling erlaabt eng maximal Déift vun 30 cm mat enger 1-Zoll Duerchmiesser Endmillen, wat e Verhältnis vun engem Tool Duerchmiesser zu Huelraim Déift vun 30:1 entsprécht.
2. Bannen Rand
Vertikal Eckradius: ⅓ x Kavitéitsdéift (oder méi) recommandéiert
Et ass wichteg déi proposéiert bannenzeg Eckradiuswäerter ze benotzen fir dat richtegt Gréisst Tool ze wielen an un déi empfohlene Kavitéitsdéift Richtlinnen ze halen. E bëssen Erhéijung vum Eckradius iwwer dem empfohlene Wäert (zB ëm 1 mm) erméiglecht et dem Tool laanscht e kreesfërmege Wee ze schneiden anstatt an engem 90 ° Wénkel, wat zu enger besserer Uewerflächefinanz resultéiert. Wann e scharfen 90 ° banneschten Eck gebraucht gëtt, betruecht en T-förmlechen Ënnerschnëtt ze addéieren anstatt den Eckradius ze reduzéieren. Fir Buedemradius sinn déi recommandéiert Wäerter 0,5 mm, 1 mm oder kee Radius; awer, all Radius ass akzeptabel. Déi ënnescht Rand vun der Endmillen ass flaach oder liicht ofgerënnt. Aner Buedemradien kënne mat Kugelend-Tools machinéiert ginn. Déi empfohlene Wäerter halen ass eng gutt Praxis well et déi bevorzugt Wiel fir Maschinisten ass.
3. Dënn Mauer
Minimum Wanddicke Empfehlungen: 0,8 mm (Metall), 1,5 mm (Plastik); 0,5 mm (Metall), 1,0 mm (Plastik) sinn akzeptabel
D'Reduktioun vun der Mauerdicke reduzéiert d'Steifheet vum Material, wat zu verstäerkten Schwéngungen während der Bearbeitung féiert a reduzéiert erreechbar Genauegkeet. Plastiks hunn eng Tendenz ze kräischen wéinst Reschtspannungen a mëllen duerch erhéicht Temperatur, dofir ass et recommandéiert eng méi grouss Minimum Wanddicke ze benotzen.
4. Lach
Duerchmiesser Standard Bohrgréissten si recommandéiert. All Duerchmiesser méi wéi 1 mm ass machbar. Lach maachen ass mat engem Buer oder Enn gemaachcnc gemoolt. Drillgréissten sinn standardiséiert a metresch a keeserlech Eenheeten. Reamer a langweileg Tools gi benotzt fir Lächer ze fäerdeg ze maachen, déi enk Toleranzen erfuerderen. Fir Duerchmiesser manner wéi ⌀20 mm ass et unzeroden Standard Duerchmiesser ze benotzen.
Maximal Déift recommandéiert 4 x nominell Duerchmiesser; typesch 10 x nominalen Duerchmiesser; machbar 40 x nominalen Duerchmiesser
Net-Standard Duerchmiesser Lächer solle mat engem Enn Millen machined ginn. An dësem Szenario ass déi maximal Kavitéitsdéiftlimit applicabel, an et ass recommandéiert de maximalen Déiftwäert ze benotzen. Wann Dir Lächer méi déif maache musst wéi den typesche Wäert, benotzt e speziellen Buer mat engem Minimum Duerchmiesser vun 3 mm. Blind Lächer, déi mat engem Buer bearbecht sinn, hunn eng konisch Basis mat engem 135 ° Wénkel, während d'Lächer, déi mat enger Endmillen bearbecht sinn, flaach sinn. An CNC machining, et gëtt keng spezifesch Preferenz tëscht duerch Lächer a blann Lächer.
5. Threads
Déi minimal Fuedemgréisst ass M2. Et ass recommandéiert M6 oder méi grouss thread ze benotzen. Intern Fuedem gi mat Krunn erstallt, während extern Fuedem mat Stierwen erstallt ginn. Krunn a Stierwen kënne béid benotzt ginn fir M2 Threads ze kreéieren. CNC threading Tools gi wäit benotzt a bevorzugt vu Maschinisten well se de Risiko vum Krunnbrach reduzéieren. CNC threading Tools kënne benotzt ginn fir M6 thread ze kreéieren.
Fuedemlängt Minimum 1,5 x nominalen Duerchmiesser; 3 x nominalen Duerchmiesser recommandéiert
Déi éischt puer Zänn droen déi meescht vun der Belaaschtung op de Fuedem (bis zu 1,5 Mol den nominalen Duerchmiesser). Also thread méi grouss wéi dräimol den nominalen Duerchmiesser sinn onnéideg. Fir thread an blann Lächer mat engem Krunn gemaach (dh all thread méi kleng wéi M6), füügt eng unthreaded Längt gläich wéi 1,5 Mol den nominalen Duerchmiesser bis zum Enn vum Lach.
Wann CNC threading Tools kënne benotzt ginn (dh thread méi grouss wéi M6), kann d'Lach duerch seng ganz Längt threaded ginn.
6. Kleng Fonctiounen
De Minimum recommandéiert Lach Duerchmiesser ass 2,5 mm (0,1 Zoll); e Minimum vun 0,05 mm (0,005 Zoll) ass och akzeptabel. Déi meescht Maschinnebutteker kënne kleng Huelraim a Lächer präzis maachen.
Alles ënner dëser Limit gëtt als Mikromachining ugesinn.CNC Präzisioun Fräsensou Fonctiounen (wou déi kierperlech Variatioun vum Schneidprozess an dësem Beräich ass) erfuerdert spezialiséiert Tools (Mikrobohrer) an Expertwëssen, also ass et recommandéiert se ze vermeiden, ausser et ass absolut néideg.
7. Toleranzen
Standard: ± 0,125 mm (0,005 Zoll)
Typesch: ± 0,025 mm (0,001 Zoll)
Leeschtung: ± 0,0125 mm (0,0005 Zoll)
Toleranzen etabléieren déi akzeptabel Limite fir Dimensiounen. Déi erreechbar Toleranzen hänkt vun der Basisdimensioun an der Geometrie vum Deel of. Déi geliwwert Wäerter si praktesch Richtlinnen. Beim Feele vu spezifizéierte Toleranzen benotzen déi meescht Maschinnebutteker eng Standard ± 0,125 mm (0,005 Zoll) Toleranz.
8. Text an Lettering
D'recommandéiert Schrëftgréisst ass 20 (oder méi grouss), a 5 mm Buschtawen
Gravéierten Text ass léiwer wéi geprägten Text well et manner Material läscht. Et ass recommandéiert eng sans-serif Schrëft ze benotzen, wéi Microsoft YaHei oder Verdana, mat enger Schrëftgréisst vun op d'mannst 20 Punkten. Vill CNC Maschinnen hunn virprogramméiert Routine fir dës Schrëften.
Maschinn Setup an Deel Orientatioun
E schemateschen Diagramm vun engem Deel dee verschidde Setups erfuerdert gëtt hei ënnen gewisen:
Tool Zougang ass eng bedeitend Begrenzung am Design vun der CNC-Maschinn. Fir all Fläch vun engem Modell z'erreechen, muss d'Werkstéck e puer Mol rotéiert ginn. Zum Beispill muss den Deel am Bild hei uewen dräimol gedréint ginn: zweemol fir d'Lächer an den zwou primäre Richtungen ze maschinen an eng drëtt Kéier fir op de Réck vum Deel ze kommen. All Kéier wann d'Werkstéck rotéiert gëtt, muss d'Maschinn nei kalibréiert ginn, an en neie Koordinatesystem muss definéiert ginn.
Betruecht Maschinn Setups wann Dir aus zwee Haaptgrënn designt:
1. D'total Zuel vun Maschinn Astellunge beaflosst Käschten. D'Rotatioun an d'Ausrichtung vum Deel erfuerdert manuell Ustrengung a erhéicht d'total Bearbechtungszäit. Wann en Deel muss 3-4 Mol rotéiert ginn, ass et normalerweis akzeptabel, awer alles iwwer dës Limit ass exzessiv.
2. Fir maximal relativ Positioun Genauegkeet z'erreechen, muss souwuel Fonctiounen an der selwechter Opstellung machined ginn. Dëst ass well den neien Uruff Schrëtt e klengen (awer net vernoléissegen) Feeler virstellt.
Fënnef-Achs CNC Machining
Wann Dir 5-Achs CNC-Maschinn benotzt, kann de Besoin fir verschidde Maschinnopstellungen eliminéiert ginn. Multi-Achs CNC Bearbechtung kann Deeler mat komplexe Geometrie fabrizéieren well et zwou zousätzlech Rotatiounsachsen ubitt.
Fënnef-Achs CNC machining erlaabt der Outil ëmmer Tangential zu der opzedeelen Uewerfläch ginn. Dëst erlaabt méi komplex an effizient Toolweeër ze verfollegen, wat zu Deeler mat besseren Uewerflächefinishen a méi kuerzer Veraarbechtungszäiten resultéiert.
Allerdéngs,5-Achs CNC-Maschinnhuet och seng Aschränkungen. Basis Tool Geometrie an Tool Zougang Restriktiounen gëllen nach, Zum Beispill, Deeler mat intern Geometrie kann net machined ginn. Zousätzlech sinn d'Käschte fir sou Systemer ze benotzen méi héich.
Entwerfen Undercuts
Undercuts sinn Features déi net mat Standard Schneidinstrumenter beaarbecht kënne ginn, well e puer vun hiren Flächen net direkt vun uewen zougänglech sinn. Et ginn zwou Haapt Zorte vun undercuts: T- Plaze an dovetails. Ënnerschnëtter kënnen eensäiteg oder doppelseiteg sinn a gi mat spezialiséiertem Tools beaarbecht.
T-Slot opzedeelen Handwierksgeschir sinn am Fong mat engem horizontal opzedeelen Insert gemaach op eng vertikal Aarsch befestegt. D'Breet vun engem Undercut kann tëschent 3 mm an 40 mm variéieren. Et ass recommandéiert Standard Dimensiounen ze benotzen (dh ganz Millimeter Inkremente oder Standard Fraktiounen vun Zoll) fir d'Breet well d'Tooling méi wahrscheinlech scho verfügbar ass.
Fir Dovetail Tools ass de Wénkel déi definéierend Feature Dimensioun. 45 ° an 60 ° Schwäifstécker ginn als Standard ugesinn.
Wann Dir en Deel mat Ënnerschnëtter op de banneschten Maueren designt, erënnert Iech drun genuch Spillraum fir d'Tool ze addéieren. Eng gutt Fauschtregel ass Plaz tëscht der machinéierter Mauer an all aner banneschten Maueren gläich op d'mannst véiermol d'Tiefe vum Ënnerschnëtt ze addéieren.
Fir Standard Tools ass den typesche Verhältnis tëscht dem Schnëttduerchmiesser an dem Schaftduerchmiesser 2: 1, limitéiert d'Tiefe vum Schnëtt. Wann en net-Standard Undercut erfuerderlech ass, maachen Maschinngeschäfter dacks hir eege personaliséiert Undercut Tools. Dëst erhéicht d'Leadzäit a Käschten a sollt vermeit ginn wa méiglech.
T-Schlitz op der Bannenmauer (lénks), Schwäifschwanz (Mëtt), an engersäits Ënnerschnëtt (riets)
Entworf technesch Zeechnungen
Maacht weg datt e puer Designspezifikatiounen net a STEP oder IGES Dateien abegraff kënne ginn. 2D technesch Zeechnunge sinn erfuerderlech wann Äre Modell een oder méi vun de folgenden enthält:
Threaded Lächer oder shafts
Toleréiert Dimensiounen
Spezifesch Surface Finish Ufuerderunge
Notize fir CNC Maschinn Bedreiwer
Daumenregelen
1. Entworf den Deel mat dem gréissten Duerchmiesser Tool ze machen.
2. Füügt grouss Filet (op d'mannst ⅓ x Kavitéitsdéift) op all intern vertikal Ecken.
3. Limitéiert d'Tiefe vun enger Kavitéit op 4 Mol seng Breet.
4. Alignéieren d'Haaptmerkmale vun Ärem Design laanscht ee vun de sechs Kardinol Richtungen. Wann dëst net méiglech ass, wielt5 Achs cnc machining Servicer.
5. Gitt technesch Zeechnungen zesumme mat Ärem Design of wann Ären Design Threads, Toleranzen, Surface Finish Spezifikatiounen oder aner Kommentarer fir Maschinnbetreiber enthält.
Wann Dir méi wësse wëllt oder froen wëllt, kontaktéiert w.e.g info@anebon.com.
Post Zäit: Jun-13-2024