Për të shfrytëzuar plotësisht aftësitë e përpunimit CNC, projektuesit duhet të dizajnojnë sipas rregullave specifike të prodhimit. Megjithatë, kjo mund të jetë sfiduese sepse standardet specifike të industrisë nuk ekzistojnë. Në këtë artikull, ne kemi përpiluar një udhëzues gjithëpërfshirës për praktikat më të mira të projektimit për përpunimin CNC. Ne jemi fokusuar në përshkrimin e fizibilitetit të sistemeve moderne CNC dhe kemi shpërfillur kostot përkatëse. Për një udhëzues për projektimin me kosto efektive të pjesëve për CNC, referojuni këtij artikulli.
Përpunimi me CNC
Përpunimi me CNC është një teknikë prodhimi zbritëse. Në CNC, mjete të ndryshme prerëse që rrotullohen me shpejtësi të lartë (mijëra RPM) përdoren për të eliminuar materialin nga një bllok i fortë në mënyrë që të krijohet një pjesë e bazuar në një model CAD. Si metalet ashtu edhe plastika mund të përpunohen duke përdorur CNC.
Përpunimi me CNC ofron saktësi të lartë dimensionale dhe toleranca të ngushta të përshtatshme si për prodhim me volum të lartë ashtu edhe për punë të njëhershme. Në fakt, aktualisht është metoda më me kosto efektive për prodhimin e prototipeve metalike, edhe kur krahasohet me printimin 3D.
Kufizimet kryesore të dizajnit CNC
CNC ofron fleksibilitet të madh të projektimit, por ka kufizime të caktuara të projektimit. Këto kufizime lidhen me mekanikën bazë të procesit të prerjes, kryesisht me gjeometrinë e veglave dhe aksesin e veglave.
1. Forma e veglave
Mjetet më të zakonshme CNC, të tilla si mullinjtë fundorë dhe stërvitjet, janë cilindrike dhe kanë gjatësi të kufizuar prerjeje. Ndërsa materiali hiqet nga pjesa e punës, forma e mjetit përsëritet në pjesën e përpunuar.
Për shembull, kjo do të thotë që qoshet e brendshme të një pjese CNC do të kenë gjithmonë një rreze, pavarësisht nga madhësia e mjetit të përdorur.
2. Thirrja e mjetit
Kur hiqni materialin, mjeti i afrohet pjesës së punës direkt nga lart. Kjo nuk mund të bëhet me përpunimin CNC, përveç shkurtimeve, të cilat do t'i diskutojmë më vonë.
Është një praktikë e mirë projektimi për të lidhur të gjitha tiparet e një modeli, të tilla si vrimat, zgavrat dhe muret vertikale, me një nga gjashtë drejtimet kryesore. Ky është më shumë një sugjerim sesa një kufizim, veçanërisht pasi sistemet CNC me 5 boshte ofrojnë aftësi të avancuara të mbajtjes së punës.
Vegla pune është një shqetësim kur përpunoni pjesë me karakteristika që kanë një raport të madh pamjeje. Për shembull, arritja në fund të një zgavër të thellë kërkon një mjet të specializuar me një bosht të gjatë, i cili mund të zvogëlojë ngurtësinë e efektorit të fundit, të rrisë dridhjet dhe të zvogëlojë saktësinë e arritshme.
Rregullat e projektimit të procesit CNC
Gjatë projektimit të pjesëve për përpunimin CNC, një nga sfidat është mungesa e standardeve specifike të industrisë. Kjo për shkak se prodhuesit e makinerive dhe veglave CNC po përmirësojnë vazhdimisht aftësitë e tyre teknike, duke zgjeruar kështu gamën e asaj që mund të arrihet. Më poshtë, ne kemi ofruar një tabelë që përmbledh vlerat e rekomanduara dhe të realizueshme për veçoritë më të zakonshme që gjenden në pjesët e përpunuara me CNC.
1. Xhepa dhe gropa
Mbani mend tekstin e mëposhtëm: “Thellësia e rekomanduar e xhepit: 4 herë gjerësia e xhepit. Mullinjtë fundorë kanë një gjatësi prerjeje të kufizuar, zakonisht 3-4 herë diametrin e tyre. Kur raporti thellësi-gjerësi është i vogël, çështje të tilla si devijimi i mjetit, evakuimi i çipit dhe dridhja bëhen më të theksuara. Për të siguruar rezultate të mira, kufizoni thellësinë e një zgavër në 4 herë gjerësinë e saj."
Nëse keni nevojë për më shumë thellësi, mund të mendoni për projektimin e një pjese me thellësi të ndryshueshme të zgavrës (shih imazhin e mësipërm për një shembull). Kur bëhet fjalë për bluarjen me zgavër të thellë, një zgavër klasifikohet si e thellë nëse thellësia e saj është më shumë se gjashtë herë diametri i mjetit që përdoret. Veglat speciale mundësojnë një thellësi maksimale prej 30 cm me një mulli fundor me diametër 1 inç, i cili është i barabartë me një raport të diametrit të mjetit me thellësinë e zgavrës prej 30:1.
2. Buzë e brendshme
Rrezja vertikale e këndit: rekomandohet ⅓ x thellësi e zgavrës (ose më e madhe).
Është e rëndësishme të përdorni vlerat e sugjeruara të rrezes së këndit të brendshëm për zgjedhjen e mjetit të madhësisë së duhur dhe t'u përmbaheni udhëzimeve të rekomanduara të thellësisë së zgavrës. Rritja e lehtë e rrezes së këndit mbi vlerën e rekomanduar (p.sh. me 1 mm) mundëson që mjeti të presë përgjatë një rruge rrethore në vend të një këndi 90°, gjë që rezulton në një përfundim më të mirë të sipërfaqes. Nëse nevojitet një kënd i mprehtë i brendshëm 90°, merrni parasysh shtimin e një prerjeje në formë T në vend që të zvogëloni rrezen e këndit. Për rrezen e dyshemesë, vlerat e rekomanduara janë 0,5 mm, 1 mm ose pa rreze; megjithatë, çdo rreze është e pranueshme. Buza e poshtme e mullirit fundor është e sheshtë ose pak e rrumbullakosur. Rrezet e tjera të dyshemesë mund të përpunohen duke përdorur mjete me fund të topit. Respektimi i vlerave të rekomanduara është një praktikë e mirë pasi është zgjedhja e preferuar për makinistët.
3. Mur i hollë
Rekomandimet për trashësinë minimale të murit: 0,8 mm (metal), 1,5 mm (plastike); 0,5 mm (metal), 1,0 mm (plastike) janë të pranueshme
Zvogëlimi i trashësisë së murit zvogëlon ngurtësinë e materialit, duke çuar në rritje të dridhjeve gjatë përpunimit dhe ulje të saktësisë së arritshme. Plastika ka tendencë të shtrembërohet për shkak të streseve të mbetura dhe zbutet për shkak të temperaturës së rritur, prandaj rekomandohet përdorimi i një trashësie minimale më të madhe të murit.
4. Vrima
Diametri Rekomandohen madhësi standarde të shpimit. Çdo diametër më i madh se 1 mm është i realizueshëm. Krijimi i vrimave bëhet me një shpuese ose fundcnc bluar. Madhësitë e shpimit janë të standardizuara në njësi metrike dhe perandorake. Mbajtësit dhe mjetet e mërzitshme përdoren për të përfunduar vrimat që kërkojnë toleranca të ngushta. Për diametra më të vegjël se ⌀20 mm, këshillohet përdorimi i diametrave standardë.
Thellësia maksimale e rekomanduar 4 x diametër nominal; tipik 10 x diametër nominal; e realizueshme 40 x diametër nominal
Vrimat me diametër jo standard duhet të përpunohen duke përdorur një mulli fundor. Në këtë skenar, kufiri maksimal i thellësisë së zgavrës është i zbatueshëm dhe rekomandohet të përdoret vlera maksimale e thellësisë. Nëse keni nevojë të përpunoni vrima më të thella se vlera tipike, përdorni një stërvitje speciale me një diametër minimal prej 3 mm. Vrimat e verbër të përpunuara me një shpues kanë një bazë konike me një kënd 135°, ndërsa vrimat e përpunuara me një mulli fundor janë të sheshta. Në përpunimin CNC, nuk ka një preferencë specifike midis vrimave përmes dhe vrimave të verbër.
5. Fijet
Madhësia minimale e fillit është M2. Rekomandohet përdorimi i fijeve M6 ose më të mëdha. Fijet e brendshme krijohen duke përdorur trokitje, ndërsa fijet e jashtme krijohen duke përdorur trokitje. Trokitjet dhe shufrat mund të përdoren të dyja për të krijuar fije M2. Mjetet e filetimit CNC përdoren gjerësisht dhe preferohen nga makinistët, sepse ato zvogëlojnë rrezikun e thyerjes së rubinetit. Mjetet e filetimit CNC mund të përdoren për të krijuar fije M6.
Gjatësia e fillit minimalisht 1,5 x diametri nominal; Rekomandohet 3 x diametër nominal
Disa dhëmbë fillestarë mbajnë pjesën më të madhe të ngarkesës në fill (deri në 1,5 herë diametri nominal). Kështu, fijet më të mëdha se trefishi i diametrit nominal janë të panevojshme. Për fijet në vrimat e verbër të bëra me trokitje e lehtë (dmth. të gjitha fijet më të vogla se M6), shtoni një gjatësi pa fileto të barabartë me 1,5 herë diametrin nominal në fund të vrimës.
Kur mund të përdoren vegla filetimi CNC (d.m.th. fije më të mëdha se M6), vrima mund të kalohet në të gjithë gjatësinë e saj.
6. Karakteristikat e vogla
Diametri minimal i rekomanduar i vrimës është 2,5 mm (0,1 in); një minimum prej 0,05 mm (0,005 in) është gjithashtu i pranueshëm. Shumica e makinerive mund të përpunojnë me saktësi zgavra dhe vrima të vogla.
Çdo gjë nën këtë kufi konsiderohet mikropërpunim.Mulliri me precizion CNCkarakteristika të tilla (ku ndryshimi fizik i procesit të prerjes është brenda këtij diapazoni) kërkojnë mjete të specializuara (mikro stërvitje) dhe njohuri eksperte, ndaj rekomandohet shmangia e tyre përveç rasteve kur është absolutisht e nevojshme.
7. Tolerancat
Standard: ±0,125 mm (0,005 in)
Tipike: ±0,025 mm (0,001 in)
Performanca: ±0,0125 mm (0,0005 in)
Tolerancat vendosin kufijtë e pranueshëm për dimensionet. Tolerancat e arritshme varen nga dimensionet bazë dhe gjeometria e pjesës. Vlerat e dhëna janë udhëzime praktike. Në mungesë të tolerancave të specifikuara, shumica e makinerive do të përdorin një tolerancë standarde ±0,125 mm (0,005 in).
8. Teksti dhe Shkronja
Madhësia e rekomanduar e shkronjave është 20 (ose më e madhe) dhe germa 5 mm
Teksti i gdhendur preferohet nga teksti i stampuar sepse heq më pak material. Rekomandohet të përdorni një font sans-serif, si Microsoft YaHei ose Verdana, me një madhësi fonti prej të paktën 20 pikësh. Shumë makina CNC kanë rutina të para-programuara për këto fonte.
Konfigurimi i makinës dhe orientimi i pjesëve
Një diagram skematik i një pjese që kërkon konfigurime të shumta është paraqitur më poshtë:
Qasja e veglave është një kufizim i rëndësishëm në hartimin e përpunimit CNC. Për të arritur të gjitha sipërfaqet e një modeli, pjesa e punës duhet të rrotullohet disa herë. Për shembull, pjesa e treguar në imazhin e mësipërm duhet të rrotullohet tre herë: dy herë për të përpunuar vrimat në dy drejtimet kryesore dhe një herë të tretë për të hyrë në pjesën e pasme të pjesës. Sa herë që pjesa e punës rrotullohet, makina duhet të rikalibrohet dhe duhet të përcaktohet një sistem i ri koordinativ.
Merrni parasysh konfigurimet e makinës kur dizajnoni për dy arsye kryesore:
1. Numri total i konfigurimeve të makinës ndikon në kosto. Rrotullimi dhe riorganizimi i pjesës kërkon përpjekje manuale dhe rrit kohën totale të përpunimit. Nëse një pjesë duhet të rrotullohet 3-4 herë, zakonisht është e pranueshme, por çdo gjë përtej këtij kufiri është e tepërt.
2. Për të arritur saktësinë maksimale të pozicionit relative, të dyja veçoritë duhet të përpunohen në të njëjtin konfigurim. Kjo për shkak se hapi i ri i thirrjes paraqet një gabim të vogël (por jo të papërfillshëm).
Përpunimi me CNC me pesë boshte
Kur përdorni përpunimin CNC me 5 boshte, nevoja për konfigurime të shumta të makinës mund të eliminohet. Përpunimi CNC me shumë boshte mund të prodhojë pjesë me gjeometri komplekse sepse ofron dy akse rrotullimi shtesë.
Përpunimi CNC me pesë boshte lejon që mjeti të jetë gjithmonë tangjencial me sipërfaqen e prerjes. Kjo mundëson ndjekjen e shtigjeve më komplekse dhe efikase të mjeteve, duke rezultuar në pjesë me përfundime më të mira të sipërfaqes dhe kohë më të shkurtra përpunimi.
Megjithatë,Përpunimi cnc me 5 akseka edhe kufizimet e veta. Gjeometria bazë e veglave dhe kufizimet e aksesit të veglave ende zbatohen, për shembull, pjesët me gjeometri të brendshme nuk mund të përpunohen. Për më tepër, kostoja e përdorimit të sistemeve të tilla është më e lartë.
Dizajnimi i pjesëve të poshtme
Prerjet e poshtme janë veçori që nuk mund të përpunohen me vegla standarde prerëse sepse disa nga sipërfaqet e tyre nuk janë drejtpërdrejt të aksesueshme nga lart. Ekzistojnë dy lloje kryesore të prerjeve: slota T dhe bishta pëllumbash. Prerjet e poshtme mund të jenë të njëanshme ose të dyanshme dhe përpunohen me mjete të specializuara.
Veglat prerëse me fole T janë bërë kryesisht me një futje prerëse horizontale të bashkangjitur në një bosht vertikal. Gjerësia e një prerjeje mund të ndryshojë nga 3 mm në 40 mm. Rekomandohet përdorimi i dimensioneve standarde (d.m.th., ngritje milimetrash të plota ose fraksione standarde të inçëve) për gjerësinë, sepse ka më shumë gjasa që veglat të jenë tashmë të disponueshme.
Për veglat e bishtit të pëllumbit, këndi është dimensioni i veçorisë përcaktuese. Veglat me bisht pëllumbi 45° dhe 60° konsiderohen standarde.
Kur dizajnoni një pjesë me prerje në muret e brendshme, mos harroni të shtoni hapësirë të mjaftueshme për mjetin. Një rregull i mirë praktik është të shtoni hapësirë midis murit të përpunuar dhe çdo muri tjetër të brendshëm të barabartë me të paktën katërfishin e thellësisë së prerjes së poshtme.
Për veglat standarde, raporti tipik midis diametrit të prerjes dhe diametrit të boshtit është 2:1, duke kufizuar thellësinë e prerjes. Kur kërkohet një prerje jo standarde, makineritë shpesh bëjnë veglat e tyre të prerjes me porosi. Kjo rrit kohën dhe koston e prodhimit dhe duhet të shmanget sa herë që është e mundur.
Slot T në murin e brendshëm (majtas), prerja e poshtme e bishtit të pëllumbit (në qendër) dhe prerja e poshtme me një anë (djathtas)
Hartimi i vizatimeve teknike
Ju lutemi vini re se disa specifikime të dizajnit nuk mund të përfshihen në skedarët STEP ose IGES. Vizatimet teknike 2D kërkohen nëse modeli juaj përfshin një ose më shumë nga sa vijon:
Vrima ose boshte me filetim
Dimensionet e toleruara
Kërkesa specifike për përfundimin e sipërfaqes
Shënime për operatorët e makinerive CNC
Rregullat e gishtit
1. Projektoni pjesën që do të përpunohet me mjetin me diametër më të madh.
2. Shtoni fileto të mëdha (të paktën ⅓ x thellësi zgavër) në të gjitha qoshet e brendshme vertikale.
3. Kufizoni thellësinë e një zgavër në 4 herë gjerësinë e saj.
4. Përshtatni tiparet kryesore të dizajnit tuaj përgjatë një prej gjashtë drejtimeve kryesore. Nëse kjo nuk është e mundur, zgjidhniSherbime perpunimi cnc me 5 aks.
5. Paraqisni vizatime teknike së bashku me dizajnin tuaj kur dizajni juaj përfshin fijet, tolerancat, specifikimet e përfundimit të sipërfaqes ose komente të tjera për operatorët e makinerive.
Nëse dëshironi të dini më shumë ose të kërkoni, ju lutemi mos ngurroni të kontaktoni info@anebon.com.
Koha e postimit: Qershor-13-2024