सीएनसी मशीनिंगच्या क्षमतेचा पूर्णपणे वापर करण्यासाठी, डिझाइनरने विशिष्ट उत्पादन नियमांनुसार डिझाइन करणे आवश्यक आहे. तथापि, हे आव्हानात्मक असू शकते कारण विशिष्ट उद्योग मानके अस्तित्वात नाहीत. या लेखात, आम्ही सीएनसी मशीनिंगसाठी सर्वोत्तम डिझाइन पद्धतींसाठी एक व्यापक मार्गदर्शक संकलित केले आहे. आम्ही आधुनिक CNC प्रणालींच्या व्यवहार्यतेचे वर्णन करण्यावर लक्ष केंद्रित केले आहे आणि संबंधित खर्चाकडे दुर्लक्ष केले आहे. CNC साठी किफायतशीरपणे भाग डिझाइन करण्यासाठी मार्गदर्शकासाठी, हा लेख पहा.
सीएनसी मशीनिंग
सीएनसी मशीनिंग हे वजाबाकी उत्पादन तंत्र आहे. सीएनसीमध्ये, सीएडी मॉडेलवर आधारित भाग तयार करण्यासाठी घन ब्लॉकमधून सामग्री काढून टाकण्यासाठी उच्च वेगाने (हजारो RPM) फिरणारी भिन्न कटिंग टूल्स वापरली जातात. सीएनसी वापरून धातू आणि प्लास्टिक दोन्ही मशीन केले जाऊ शकतात.
सीएनसी मशीनिंग उच्च-आयामी अचूकता आणि उच्च-वॉल्यूम उत्पादन आणि एक-ऑफ नोकऱ्या दोन्हीसाठी योग्य सहिष्णुता देते. खरं तर, थ्रीडी प्रिंटिंगच्या तुलनेत मेटल प्रोटोटाइप तयार करण्यासाठी सध्या ही सर्वात किफायतशीर पद्धत आहे.
सीएनसी मुख्य डिझाइन मर्यादा
सीएनसी उत्कृष्ट डिझाइन लवचिकता देते, परंतु काही डिझाइन मर्यादा आहेत. या मर्यादा कटिंग प्रक्रियेच्या मूलभूत यांत्रिकीशी संबंधित आहेत, मुख्यतः साधन भूमिती आणि साधन प्रवेशाशी.
1. साधन आकार
सर्वात सामान्य CNC टूल्स, जसे की एंड मिल्स आणि ड्रिल, दंडगोलाकार असतात आणि त्यांची कटिंग लांबी मर्यादित असते. वर्कपीसमधून सामग्री काढून टाकल्यामुळे, उपकरणाचा आकार मशीन केलेल्या भागावर प्रतिरूपित केला जातो.
उदाहरणार्थ, याचा अर्थ असा की CNC भागाच्या अंतर्गत कोपऱ्यात नेहमी त्रिज्या असेल, वापरलेल्या साधनाच्या आकाराकडे दुर्लक्ष करून.
2. टूल कॉलिंग
सामग्री काढून टाकताना, साधन वरून थेट वर्कपीसकडे जाते. हे CNC मशीनिंगसह केले जाऊ शकत नाही, अंडरकट वगळता, ज्याची आम्ही नंतर चर्चा करू.
सहा मुख्य दिशांपैकी एकासह, छिद्र, पोकळी आणि उभ्या भिंती यासारख्या मॉडेलची सर्व वैशिष्ट्ये संरेखित करणे हा एक चांगला डिझाइन सराव आहे. हे निर्बंधापेक्षा एक सूचना आहे, विशेषत: 5-अक्ष CNC प्रणाली प्रगत कार्य होल्डिंग क्षमता प्रदान करते.
मोठ्या प्रमाणात गुणोत्तर असलेल्या वैशिष्ट्यांसह भाग मशीनिंग करताना टूलिंग ही चिंतेची बाब आहे. उदाहरणार्थ, खोल पोकळीच्या तळाशी पोहोचण्यासाठी लांब शाफ्टसह एक विशेष साधन आवश्यक आहे, जे अंत प्रभावक कडकपणा कमी करू शकते, कंपन वाढवू शकते आणि साध्य करण्यायोग्य अचूकता कमी करू शकते.
सीएनसी प्रक्रिया डिझाइन नियम
सीएनसी मशीनिंगसाठी भागांची रचना करताना, विशिष्ट उद्योग मानकांचा अभाव हे आव्हानांपैकी एक आहे. याचे कारण असे की सीएनसी मशीन आणि टूल उत्पादक सतत त्यांची तांत्रिक क्षमता वाढवत आहेत, अशा प्रकारे काय साध्य करता येईल याची श्रेणी विस्तृत करत आहेत. खाली, आम्ही सीएनसी मशीन केलेल्या भागांमध्ये आढळणाऱ्या सर्वात सामान्य वैशिष्ट्यांसाठी शिफारस केलेल्या आणि व्यवहार्य मूल्यांचा सारांश देणारा तक्ता प्रदान केला आहे.
1. पॉकेट्स आणि रिसेसेस
खालील मजकूर लक्षात ठेवा: “शिफारस केलेले पॉकेट डेप्थ: 4 पट पॉकेट रुंदी. एंड मिल्सची कटिंग लांबी मर्यादित असते, साधारणतः त्यांच्या व्यासाच्या 3-4 पट. जेव्हा खोली-ते-रुंदीचे गुणोत्तर लहान असते, तेव्हा टूल डिफ्लेक्शन, चिप इव्हॅक्युएशन आणि कंपन यासारख्या समस्या अधिक ठळक होतात. चांगले परिणाम सुनिश्चित करण्यासाठी, पोकळीची खोली त्याच्या रुंदीच्या 4 पट मर्यादित करा.
जर तुम्हाला अधिक खोलीची आवश्यकता असेल, तर तुम्ही व्हेरिएबल कॅव्हिटी डेप्थ (उदाहरणार्थ वरील प्रतिमा पहा) सह भाग डिझाइन करण्याचा विचार करू शकता. जेव्हा खोल पोकळी मिलिंगचा विचार केला जातो, तेव्हा एखाद्या पोकळीची खोली वापरल्या जाणाऱ्या साधनाच्या व्यासाच्या सहा पट जास्त असल्यास खोल म्हणून वर्गीकृत केली जाते. विशेष टूलिंग 1-इंच व्यासाच्या एंड मिलसह जास्तीत जास्त 30 सेमी खोलीसाठी परवानगी देते, जे 30:1 च्या गुहाच्या खोलीच्या प्रमाणाच्या व्यासाच्या बरोबरीचे असते.
2. आतील काठ
अनुलंब कोपरा त्रिज्या: ⅓ x पोकळी खोली (किंवा जास्त) शिफारस केली आहे
योग्य आकाराचे साधन निवडण्यासाठी आणि शिफारस केलेल्या पोकळी खोलीच्या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करण्यासाठी सुचविलेल्या कोपऱ्यातील त्रिज्या मूल्यांचा वापर करणे महत्त्वाचे आहे. शिफारस केलेल्या मूल्यापेक्षा कोपरा त्रिज्या किंचित वाढवल्याने (उदा. 1 मि.मी.) 90° कोनाऐवजी गोलाकार मार्गाने कापण्यास टूल सक्षम करते, ज्यामुळे पृष्ठभाग चांगले पूर्ण होते. कोपऱ्याच्या आतील तीक्ष्ण 90° आवश्यक असल्यास, कोपऱ्याची त्रिज्या कमी करण्याऐवजी टी-आकाराचा अंडरकट जोडण्याचा विचार करा. मजल्याच्या त्रिज्यासाठी, शिफारस केलेली मूल्ये 0.5 मिमी, 1 मिमी किंवा त्रिज्या नाहीत; तथापि, कोणतीही त्रिज्या स्वीकार्य आहे. एंड मिलचा खालचा किनारा सपाट किंवा किंचित गोलाकार आहे. इतर मजल्यावरील त्रिज्या बॉल-एंड टूल्स वापरून मशिन केल्या जाऊ शकतात. शिफारशीत मूल्यांचे पालन करणे ही एक चांगली सराव आहे कारण ती मशिनिस्टसाठी पसंतीची निवड आहे.
3. पातळ भिंत
किमान भिंत जाडी शिफारसी: 0.8 मिमी (धातू), 1.5 मिमी (प्लास्टिक); 0.5 मिमी (धातू), 1.0 मिमी (प्लास्टिक) स्वीकार्य आहेत
भिंतीची जाडी कमी केल्याने सामग्रीचा कडकपणा कमी होतो, ज्यामुळे मशीनिंग दरम्यान कंपन वाढते आणि साध्य करण्यायोग्य अचूकता कमी होते. प्लॅस्टिकमध्ये अवशिष्ट ताणांमुळे विरघळण्याची प्रवृत्ती असते आणि वाढलेल्या तापमानामुळे ते मऊ होतात, म्हणून, भिंतीची किमान जाडी जास्त वापरण्याची शिफारस केली जाते.
4. भोक
व्यास मानक ड्रिल आकारांची शिफारस केली जाते. 1 मिमी पेक्षा मोठा कोणताही व्यास व्यवहार्य आहे. छिद्र तयार करणे ड्रिल किंवा एंडसह केले जातेसीएनसी मिल्ड. ड्रिलचे आकार मेट्रिक आणि इम्पीरियल युनिट्समध्ये प्रमाणित केले जातात. रीमर आणि कंटाळवाणे साधने छिद्रे पूर्ण करण्यासाठी वापरली जातात ज्यांना घट्ट सहनशीलता आवश्यक असते. ⌀20 मिमी पेक्षा कमी व्यासांसाठी, मानक व्यास वापरण्याचा सल्ला दिला जातो.
4 x नाममात्र व्यासाची शिफारस केलेली कमाल खोली; ठराविक 10 x नाममात्र व्यास; व्यवहार्य 40 x नाममात्र व्यास
नॉन-स्टँडर्ड व्यासाचे छिद्र एंड मिल वापरून मशिन केले पाहिजेत. या परिस्थितीत, कमाल पोकळी खोली मर्यादा लागू आहे, आणि कमाल खोली मूल्य वापरण्याची शिफारस केली जाते. जर तुम्हाला ठराविक मूल्यापेक्षा खोल छिद्रे पाडायची असतील तर, किमान 3 मिमी व्यासासह एक विशेष ड्रिल वापरा. ड्रिलने मशीन केलेल्या आंधळ्या छिद्रांचा 135° कोन असलेला टॅपर्ड बेस असतो, तर एंड मिलने मशीन केलेले छिद्र सपाट असतात. सीएनसी मशीनिंगमध्ये, छिद्र आणि आंधळ्या छिद्रांमध्ये कोणतेही विशिष्ट प्राधान्य नसते.
5. धागे
किमान धागा आकार M2 आहे. M6 किंवा मोठे धागे वापरण्याची शिफारस केली जाते. अंतर्गत धागे टॅप वापरून तयार केले जातात, तर बाह्य धागे डाय वापरून तयार केले जातात. M2 थ्रेड तयार करण्यासाठी टॅप्स आणि डायज दोन्ही वापरले जाऊ शकतात. सीएनसी थ्रेडिंग साधने मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात आणि यंत्रशास्त्रज्ञांना प्राधान्य देतात कारण ते टॅप तुटण्याचा धोका कमी करतात. M6 थ्रेड तयार करण्यासाठी CNC थ्रेडिंग टूल्सचा वापर केला जाऊ शकतो.
थ्रेडची लांबी किमान 1.5 x नाममात्र व्यास; 3 x नाममात्र व्यासाची शिफारस केली जाते
सुरुवातीचे काही दात धाग्यावरील बहुतेक भार सहन करतात (नाममात्र व्यासाच्या 1.5 पट पर्यंत). अशा प्रकारे, नाममात्र व्यासाच्या तिप्पट पेक्षा मोठे धागे अनावश्यक आहेत. टॅपने बनवलेल्या आंधळ्या छिद्रांमधील थ्रेड्ससाठी (म्हणजे M6 पेक्षा लहान सर्व धागे), छिद्राच्या तळाशी नाममात्र व्यासाच्या 1.5 पट समान नसलेली लांबी जोडा.
जेव्हा CNC थ्रेडिंग साधने वापरली जाऊ शकतात (म्हणजे M6 पेक्षा मोठे धागे), तेव्हा छिद्र त्याच्या संपूर्ण लांबीद्वारे थ्रेड केले जाऊ शकते.
6. लहान वैशिष्ट्ये
किमान शिफारस केलेले भोक व्यास 2.5 मिमी (0.1 इंच) आहे; किमान 0.05 मिमी (0.005 इंच) देखील स्वीकार्य आहे. बहुतेक मशीन शॉप लहान पोकळी आणि छिद्रे अचूकपणे मशीन करू शकतात.
या मर्यादेच्या खाली असलेली कोणतीही गोष्ट मायक्रोमशिनिंग मानली जाते.सीएनसी अचूक मिलिंगअशा वैशिष्ट्यांसाठी (जेथे कटिंग प्रक्रियेची भौतिक भिन्नता या श्रेणीमध्ये असते) विशेष साधने (मायक्रो ड्रिल) आणि तज्ञांचे ज्ञान आवश्यक असते, म्हणून अगदी आवश्यक नसल्यास ते टाळण्याची शिफारस केली जाते.
7. सहिष्णुता
मानक: ±0.125 मिमी (0.005 इंच)
ठराविक: ±0.025 मिमी (0.001 इंच)
कामगिरी: ±0.0125 मिमी (0.0005 इंच)
सहिष्णुता परिमाणांसाठी स्वीकार्य मर्यादा स्थापित करते. साध्य करण्यायोग्य सहिष्णुता भागाच्या मूलभूत परिमाणे आणि भूमितीवर अवलंबून असते. प्रदान केलेली मूल्ये व्यावहारिक मार्गदर्शक तत्त्वे आहेत. निर्दिष्ट सहिष्णुतेच्या अनुपस्थितीत, बहुतेक मशीन शॉप्स मानक ±0.125 मिमी (0.005 इंच) सहिष्णुता वापरतील.
8. मजकूर आणि अक्षरे
शिफारस केलेला फॉन्ट आकार 20 (किंवा मोठा) आणि 5 मिमी अक्षरांचा आहे
नक्षीदार मजकूर नक्षीदार मजकुरापेक्षा श्रेयस्कर आहे कारण ते कमी सामग्री काढून टाकते. Microsoft YaHei किंवा Verdana सारखा sans-serif फॉन्ट वापरण्याची शिफारस केली जाते, ज्याचा फॉन्ट आकार किमान 20 पॉइंट्स आहे. अनेक सीएनसी मशीन्समध्ये या फॉन्टसाठी पूर्व-प्रोग्राम केलेले रूटीन असतात.
मशीन सेटअप आणि भाग अभिमुखता
अनेक सेटअप आवश्यक असलेल्या भागाचा योजनाबद्ध आकृती खाली दर्शविला आहे:
सीएनसी मशीनिंगच्या डिझाइनमध्ये टूल ऍक्सेस ही एक महत्त्वपूर्ण मर्यादा आहे. मॉडेलच्या सर्व पृष्ठभागावर पोहोचण्यासाठी, वर्कपीस अनेक वेळा फिरवावी लागते. उदाहरणार्थ, वरील प्रतिमेत दाखवलेला भाग तीन वेळा फिरवावा लागेल: दोनदा दोन प्राथमिक दिशांना छिद्र पाडण्यासाठी आणि तिसऱ्यांदा भागाच्या मागील बाजूस प्रवेश करण्यासाठी. प्रत्येक वेळी वर्कपीस फिरवताना, मशीन पुन्हा कॅलिब्रेट करणे आवश्यक आहे आणि नवीन समन्वय प्रणाली परिभाषित करणे आवश्यक आहे.
दोन मुख्य कारणांसाठी डिझाइन करताना मशीन सेटअप विचारात घ्या:
1. मशीन सेटअपची एकूण संख्या किंमत प्रभावित करते. भाग फिरवणे आणि पुन्हा संरेखित करण्यासाठी मॅन्युअल प्रयत्न करणे आवश्यक आहे आणि एकूण मशीनिंग वेळ वाढतो. जर एखादा भाग 3-4 वेळा फिरवावा लागतो, तर ते सहसा स्वीकार्य असते, परंतु या मर्यादेपलीकडे काहीही अतिरेक असते.
2. जास्तीत जास्त सापेक्ष स्थिती अचूकता प्राप्त करण्यासाठी, दोन्ही वैशिष्ट्ये एकाच सेटअपमध्ये मशीन करणे आवश्यक आहे. कारण नवीन कॉल स्टेपमध्ये एक छोटी (परंतु नगण्य) त्रुटी आढळून आली आहे.
पाच-अक्ष सीएनसी मशीनिंग
5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग वापरताना, एकाधिक मशीन सेटअपची आवश्यकता दूर केली जाऊ शकते. बहु-अक्ष सीएनसी मशीनिंग जटिल भूमितीसह भाग तयार करू शकते कारण ते रोटेशनचे दोन अतिरिक्त अक्ष देते.
पाच-अक्ष सीएनसी मशीनिंग टूलला नेहमी कटिंग पृष्ठभागावर स्पर्शिक राहण्याची परवानगी देते. हे अधिक जटिल आणि कार्यक्षम साधन मार्ग अनुसरण्यास सक्षम करते, परिणामी पृष्ठभाग चांगले पूर्ण झालेले भाग आणि कमी मशीनिंग वेळा.
तथापि,5 अक्ष सीएनसी मशीनिंगत्याच्या मर्यादा देखील आहेत. मूलभूत साधन भूमिती आणि साधन प्रवेश प्रतिबंध अद्याप लागू आहेत, उदाहरणार्थ, अंतर्गत भूमिती असलेले भाग मशीन केले जाऊ शकत नाहीत. याव्यतिरिक्त, अशा प्रणाली वापरण्याची किंमत जास्त आहे.
अंडरकट डिझाइन करणे
अंडरकट ही अशी वैशिष्ट्ये आहेत जी मानक कटिंग टूल्सने मशीन केली जाऊ शकत नाहीत कारण त्यांचे काही पृष्ठभाग वरून थेट प्रवेशयोग्य नाहीत. अंडरकट्सचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: टी-स्लॉट्स आणि डोवेटेल्स. अंडरकट एकतर्फी किंवा दुहेरी बाजूचे असू शकतात आणि ते विशेष साधनांसह मशीन केलेले आहेत.
टी-स्लॉट कटिंग टूल्स मुळात उभ्या शाफ्टला जोडलेल्या क्षैतिज कटिंग इन्सर्टसह बनविले जातात. अंडरकटची रुंदी 3 मिमी आणि 40 मिमी दरम्यान बदलू शकते. रुंदीसाठी मानक परिमाणे (म्हणजे संपूर्ण मिलिमीटर वाढ किंवा इंचांचे मानक अपूर्णांक) वापरण्याची शिफारस केली जाते कारण टूलिंग आधीच उपलब्ध असण्याची शक्यता जास्त असते.
डोवेटेल टूल्ससाठी, कोन हे परिभाषित वैशिष्ट्य परिमाण आहे. 45° आणि 60° डोवेटेल टूल्स मानक मानले जातात.
आतील भिंतींवर अंडरकटसह भाग डिझाइन करताना, साधनासाठी पुरेशी मंजुरी जोडणे लक्षात ठेवा. अंगठ्याचा एक चांगला नियम म्हणजे मशीन केलेली भिंत आणि इतर कोणत्याही आतल्या भिंतींमध्ये अंडरकटच्या किमान चार पट खोलीच्या समान जागा जोडणे.
मानक साधनांसाठी, कटिंग व्यास आणि शाफ्ट व्यास यांच्यातील विशिष्ट गुणोत्तर 2:1 आहे, कटची खोली मर्यादित करते. जेव्हा मानक नसलेल्या अंडरकटची आवश्यकता असते, तेव्हा मशीन शॉप्स अनेकदा त्यांची स्वतःची सानुकूल अंडरकट साधने बनवतात. हे लीड टाइम आणि खर्च वाढवते आणि जेव्हा शक्य असेल तेव्हा टाळले पाहिजे.
आतील भिंतीवरील टी-स्लॉट (डावीकडे), डोवेटेल अंडरकट (मध्यभागी), आणि एक बाजू अंडरकट (उजवीकडे)
तांत्रिक रेखाचित्रे तयार करणे
कृपया लक्षात घ्या की काही डिझाइन तपशील STEP किंवा IGES फायलींमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकत नाहीत. तुमच्या मॉडेलमध्ये खालीलपैकी एक किंवा अधिक समाविष्ट असल्यास 2D तांत्रिक रेखाचित्रे आवश्यक आहेत:
थ्रेड केलेले छिद्र किंवा शाफ्ट
सहन केलेले परिमाण
विशिष्ट पृष्ठभाग समाप्त आवश्यकता
सीएनसी मशीन ऑपरेटरसाठी नोट्स
अंगठ्याचे नियम
1. सर्वात मोठ्या व्यासाच्या साधनाने मशिन बनवायचा भाग डिझाइन करा.
2. सर्व अंतर्गत उभ्या कोपऱ्यांवर मोठे फिलेट्स (किमान ⅓ x पोकळी खोली) जोडा.
3. पोकळीची खोली त्याच्या रुंदीच्या 4 पट मर्यादित करा.
4. सहा मुख्य दिशांपैकी एकासह आपल्या डिझाइनची मुख्य वैशिष्ट्ये संरेखित करा. हे शक्य नसल्यास, निवडा5 अक्ष सीएनसी मशीनिंग सेवा.
5. जेव्हा तुमच्या डिझाइनमध्ये थ्रेड्स, टॉलरन्स, पृष्ठभाग पूर्ण वैशिष्ट्य किंवा मशीन ऑपरेटरसाठी इतर टिप्पण्या समाविष्ट असतील तेव्हा तुमच्या डिझाइनसह तांत्रिक रेखाचित्रे सबमिट करा.
आपण अधिक जाणून घेऊ इच्छित असल्यास किंवा चौकशी करू इच्छित असल्यास, कृपया मोकळ्या मनाने संपर्क साधा info@anebon.com.
पोस्ट वेळ: जून-13-2024