CNC emalı üçün hissələri necə dizayn etmək olar
CNC emalı üçün dizayn üzrə bu tam təlimatda, xüsusi hissələriniz üçün ən yaxşı nəticələr əldə etməyinizə kömək etmək üçün əsas və qabaqcıl dizayn təcrübələri və məsləhətləri topladıq.
Kompüter ədədi idarəetmə (CNC) emalı üçün dizaynlarınızı optimallaşdırmaq üçün ata biləcəyiniz bir neçə asan addım var. İstehsal üçün dizayn (DFM) qaydalarına əməl etməklə, CNC emalının geniş imkanlarından daha çox faydalana bilərsiniz. Bununla belə, sənaye miqyasında xüsusi standartlar mövcud olmadığı üçün bu, çətin ola bilər.
Bu məqalədə CNC emalı üçün ən yaxşı dizayn təcrübələrinə dair hərtərəfli bir təlimat təqdim edirik. Bu geniş və aktual məlumatı toplamaq üçün sənaye mütəxəssislərindən və CNC emalı xidməti təminatçılarından rəy istədik. Xərcləri optimallaşdırmaq istəyirsinizsə, CNC üçün səmərəli hissələrin dizaynı üçün bu təlimata baxın.
CNC emal prosesi nədir?
CNC emalı subtraktiv istehsal texnologiyasıdır. CNC-də material, CAD modelinə əsaslanan bir hissə istehsal etmək üçün yüksək sürətlə - minlərlə dövr/dəqiqədə - fırlanan müxtəlif kəsici alətlərdən istifadə edərək bərk blokdan çıxarılır. Həm metallar, həm də plastiklər CNC ilə emal edilə bilər.
CNC ilə işlənmiş hissələr yüksək ölçülü dəqiqliyə və sərt toleranslara malikdir. CNC həm yüksək həcmli istehsal, həm də birdəfəlik işlər üçün uyğundur. Əslində, CNC emalı hazırda 3D çapla müqayisədə metal prototiplərinin istehsalının ən səmərəli yoludur.
CNC dizaynının əsas məhdudiyyətləri nələrdir?
CNC əla dizayn rahatlığı təklif edir, lakin bir neçə məhdudiyyət var. Bu məhdudiyyətlər kəsmə prosesinin əsas mexanikası ilə bağlıdır və əsasən alət həndəsəsi və alətə giriş ilə bağlıdır.
Alət həndəsəsi
Ən çox yayılmış CNC kəsici alətləri (ucu dəyirman alətləri və qazmalar) silindrik formaya və məhdud kəsmə uzunluğuna malikdir.
Material iş parçasından çıxarıldıqca, alətin həndəsəsi işlənmiş hissəyə köçürülür. Bu o deməkdir ki, məsələn, kəsici alət nə qədər kiçik olsa da, CNC hissənin daxili küncləri həmişə radiusa malikdir.
Alətə giriş
Materialı çıxarmaq üçün kəsici alət iş parçasına birbaşa yuxarıdan yaxınlaşır. Bu şəkildə əldə edilə bilməyən hissələrə CNC emalı mümkün deyil.
Bu qaydanın bir istisnası var: alt hissələr. Bu məqalənin sonunda alt hissələr haqqında bir bölmə var.
Modelinizin bütün xüsusiyyətlərini (dəliklər, boşluqlar, şaquli divarlar və s.) altı əsas istiqamətdən birinə uyğunlaşdırmağı tövsiyə edirik. Lakin, 5 oxlu CNC sistemləri qabaqcıl iş parçasını tutma imkanları təklif etdiyindən, bu qaydaya məhdudiyyət deyil, tövsiyə kimi baxın.
Alətə çıxış imkanı da böyük dərinlik-en nisbətinə malik emal elementləri zamanı problem yaradır. Məsələn, dərin boşluğun dibinə çatmaq üçün geniş əli olan alətlərə ehtiyacınız var. Bu, son effektor üçün daha geniş hərəkət diapazonu deməkdir ki, bu da maşının səs-küyünü artırır və əldə edilə bilən dəqiqliyi azaldır.
Ən böyük diametrə və ən qısa uzunluğa malik alətlə CNC ilə emal edilə bilən hissələri dizayn etsəniz, istehsalı asanlaşdıracaqsınız.
CNC dizayn qaydaları
CNC emalı üçün bir hissənin dizaynı zamanı tez-tez ortaya çıxan bir çətinlik, sənaye miqyasında xüsusi standartların olmamasıdır. CNC dəzgah və alət istehsalçıları texnologiyanın imkanlarını davamlı olaraq təkmilləşdirir və mümkün olanların limitlərini genişləndirir. Aşağıdakı cədvəldə CNC ilə işlənmiş hissələrdə rast gəlinən ən çox yayılmış xüsusiyyətlər üçün tövsiyə olunan və mümkün dəyərlər ümumiləşdirilmişdir.
Çuxurlar və ciblər
Tövsiyə olunan boşluq dərinliyi: boşluq eninin 4 qatı
Dəyirman alətlərinin kəsmə uzunluğu məhduddur (adətən diametrinin 3-4 misli qədər). Boşluqların dərinlik-en nisbəti daha kiçik olduqda, alətin əyilməsi, yonqarın boşalması və titrəmələr daha nəzərə çarpır.
Boşluğun dərinliyini eninin dörd misli ilə məhdudlaşdırmaq yaxşı nəticələr verir.
Daha böyük dərinliklər tələb olunarsa, dəyişkən boşluq dərinliyinə malik hissələrin dizaynını nəzərdən keçirin.
Dərin boşluq frezeleme: Dərinliyi alətin diametrinin altı qatından çox olan boşluqlar dərin hesab olunur. Xüsusi alətlərdən istifadə etməklə alətin diametri-boşluq dərinliyi nisbəti 30:1-ə qədər mümkündür (maksimum dərinlik: 1 düym diametrli ucluq frezeleme aləti ilə 35 sm).
Çuxurlar və ciblər
Şaquli künc radiusu
Tövsiyə olunur: boşluq dərinliyinin ⅓ dəfəsi (və ya daha böyük)
Daxili künc radiusları üçün tövsiyə olunan dəyərdən istifadə, uyğun diametrli bir alətin istifadə edilə biləcəyini və tövsiyə olunan boşluq dərinliyi üçün təlimatlara uyğunlaşdığını təmin edir.
Künc radiuslarını tövsiyə olunan dəyərdən bir qədər yuxarı qaldırmaq (məsələn, 1 mm), alətin 90 bucaq əvəzinə dairəvi bir yol izləyərək kəsməsinə imkan verir. Bu, daha yüksək keyfiyyətli səth örtüyü ilə nəticələndiyinə görə üstünlük verilir. Əgər 90 dərəcəlik kəskin daxili künclər tələb olunursa, künc radiusunu azaltmaq əvəzinə T-sümüklü alt kəsik əlavə etməyi düşünün.
Döşəmə radiusu
Tövsiyə edilir: 0.5 mm, 1 mm və ya radiussuz
Mümkün: istənilən radius
Dəyirman alətlərinin aşağı kəsici kənarı düz və ya bir qədər yuvarlaqlaşdırılıb. Digər döşəmə radiusları kürəvi alətlərdən istifadə etməklə emal edilə bilər. Maşinistlər tərəfindən üstünlük verildiyi üçün tövsiyə olunan dəyərlərdən istifadə etmək yaxşı dizayn təcrübəsidir.
İncə divarlar
Minimum divar qalınlığı
Tövsiyə olunur: 0.8 mm (metal), 1.5 mm (plastik)
Mümkündür: 0.5 mm (metallar), 1.0 mm (plastiklər)
Divar qalınlığının azaldılması materialın sərtliyini azaldır ki, bu da emal zamanı titrəmələri artırır və əldə edilə bilən dəqiqliyi azaldır. Plastiklər əyilməyə (qalıq gərginliklər səbəbindən) və yumşalmağa (temperaturun artması səbəbindən) meyllidir, buna görə də daha böyük minimum divar qalınlığı tövsiyə olunur. Yuxarıda göstərilən mümkün dəyərlər hər bir hal üçün ayrıca araşdırılmalıdır.
Delik
Diametr
Tövsiyə olunur: standart qazma ucu
Mümkündür: 1 mm-dən böyük istənilən diametr
Deliklər ya qazma ucluğu, ya da ucluq dəyirmanı aləti ilə işlənir. Qazma ucluqlarının ölçüsü standartlaşdırılıb (metrik və imperial vahidlərdə). Sıx tolerans tələb edən deşikləri bitirmək üçün raymerlər və qazma alətləri istifadə olunur. Diametri 20 mm-dən kiçik olan yüksək dəqiqlikli deşiklər üçün standart diametrdən istifadə etmək tövsiyə olunur.
Maksimum dərinlik
Tövsiyə edilir: Nominal diametrdən 4 dəfə
Tipik: Nominal diametrdən 10 dəfə
Mümkün: Nominal diametrdən 40 dəfə
Qeyri-standart diametrli dəliklər ucluq dəyirmanı aləti ilə işlənməlidir. Bu halda, maksimum boşluq dərinliyi məhdudiyyətləri tətbiq olunur və tövsiyə olunan maksimum dərinlik dəyərindən istifadə edilməlidir. Tipik dəyərdən daha dərin olan dəliklər ixtisaslaşdırılmış qazma ucluqları (minimum diametri 3 mm) istifadə edilərək işlənir. Qazma ilə işlənən kor dəliklərin döşəməsi konikdir (135 dərəcə bucaq altında), ucluq dəyirmanı aləti ilə işlənən dəliklər isə düzdür.
CNC emalında dəliklər və ya kor dəliklər arasında xüsusi bir üstünlük yoxdur.
Mövzular
Mövzu ölçüsü
minimum: M1 (və bəzi hallarda daha aşağı)
Tövsiyə edilir: M6 və ya daha böyük
Saplar kranlarla, xarici yivlər isə ştamplarla kəsilir. M2-yə qədər yivləri kəsmək üçün kranlar və ştamplardan istifadə etmək olar. CNC yivləmə alətləri geniş yayılmışdır və maşinistlər tərəfindən üstünlük verilir, çünki onlar kranların qırılma riskini məhdudlaşdırır. CNC yivləmə alətləri isə yivləri M6-ya qədər kəsmək üçün istifadə edilə bilər.
Mövzunun uzunluğu
minimum: Nominal diametrdən 1.5 dəfə
Tövsiyə edilir: Nominal diametrdən 3 dəfə
Sapın üzərinə düşən yükün əksəriyyəti bir neçə ilk dişə düşür (nominal diametrdən 1.5 dəfəyə qədər). Beləliklə, nominal diametrdən 3 dəfədən uzun olan saplara ehtiyac yoxdur.
Kranlarla kəsilmiş kor dəliklərdəki yivlər üçün (yəni M6-dan kiçik bütün yivlər), dəliyin dibinə nominal diametrdən 1.5 dəfəyə bərabər yivsiz uzunluq əlavə edin. CNC yivləmə alətindən istifadə etmək mümkün olduqda (yəni M6-dan böyük yivlər), dəlik bütün uzunluğu boyunca yivlənə bilər.
Kiçik xüsusiyyətlər
Minimum çuxur diametri
Tövsiyə edilir: 2.5 mm (0.1 düym)
Mümkün: 0.05 mm (0.005 düym)
Əksər dəzgah sexləri diametri 2.5 mm (0.1 düym) olan alətlərdən istifadə edərək boşluqları və dəlikləri dəqiq şəkildə emal edə bilər. Bu limitdən aşağı olan hər şey mikro emal hesab olunur. Bu cür xüsusiyyətləri emal etmək üçün xüsusi alətlər (mikroqazmalar) və mütəxəssis bilikləri tələb olunur, çünki kəsmə prosesinin fizikası bu miqyasla dəyişir. Buna görə də, mütləq zəruri olmadığı təqdirdə, onlardan çəkinmək tövsiyə olunur.
Tolerantlıqlar
Tipik: +-0.1 mm
Mümkün: +-0.02 mm
Tolerantlıqlarımız ya 2768 orta, ya da incədir. Tolerantlıqlar göstərilməyibsə, istehsal tərəfdaşları seçilmiş 2768 dərəcəsindən istifadə edəcəklər.
Tolerantlıqlar məqbul ölçü üçün sərhədləri müəyyən edir. Əldə edilə bilən tolerantlıqlar baza ölçüsünə və hissənin həndəsəsinə görə dəyişir. Yuxarıdakı dəyərlər ağlabatan təlimatlardır.
Mətn və hərflər
Tövsiyə olunur: şrift ölçüsü 20 (və ya daha böyük), 5 mm oyma
Daha az material çıxarıldığı üçün oyma mətnə üstünlük verilir. Minimum ölçüdə -20 sans -serif şriftindən (məsələn, Arial və ya Verdana) istifadə etmək tövsiyə olunur. Bir çox CNC maşınlarında bu şriftlər üçün əvvəlcədən proqramlaşdırılmış prosedurlar mövcuddur.
CNC maşınlarının quraşdırılması və hissələrin istiqamətləndirilməsi
Birdən çox quraşdırma tələb edən hissənin sxemi
Alətə çıxış imkanı CNC emalında əsas dizayn məhdudiyyətlərindən biridir. Modelin bütün səthlərinə çatmaq üçün iş parçasını bir neçə dəfə çevirmək lazımdır.
İş parçası fırlandıqda, maşın yenidən kalibrlənməli və yeni bir koordinat sistemi təyin edilməlidir.
Dizayn edərkən, iki səbəbdən maşın quruluşlarını nəzərə almaq vacibdir:
Dəzgah qurğularının ümumi sayı xərcə təsir göstərir. Hissənin fırlanması və yenidən düzülməsi əl işi tələb edir və ümumi emal müddətini artırır. Bu, hissənin üç və ya dörd dəfəyə qədər fırlanması lazım olduqda məqbuldur, lakin bu limitdən yuxarı olan hər hansı bir şey həddindən artıqdır.
Maksimum nisbi mövqe dəqiqliyinə nail olmaq üçün iki xüsusiyyət eyni qurğuda işlənməlidir. Bunun səbəbi, yeni kalibrləmə addımının kiçik (lakin əhəmiyyətsiz olmayan) bir xətaya səbəb olmasıdır.
5 oxlu CNC emal nədir?
5 oxlu CNC maşını kəsici alətləri və ya hissələri eyni anda beş ox boyunca hərəkət etdirir. Çox oxlu CNC maşınları iki əlavə fırlanma oxu təklif etdiyi üçün mürəkkəb həndəsələrə malik hissələr istehsal edə bilər. Bu maşınlar birdən çox maşın quraşdırmasına ehtiyacı aradan qaldırır.
5 oxlu CNC emalının üstünlükləri və məhdudiyyətləri nələrdir?
Beş oxlu CNC emalı alətin kəsici səthə daim toxunan qalmasına imkan verir. Alət yolları daha mürəkkəb və səmərəli ola bilər ki, bu da hissələrin daha yaxşı səth örtüyünə və daha az emal müddətinə malik olmasına səbəb olur.
Bununla belə, 5 oxlu CNC-nin öz məhdudiyyətləri var. Əsas alət həndəsəsi və alətə giriş məhdudiyyətləri hələ də qüvvədədir (məsələn, daxili həndəsələri olan hissələr emal edilə bilməz). Üstəlik, bu cür sistemlərdən istifadənin dəyəri daha yüksəkdir.
CNC emal alt hissələri
Alt kəsiklər, bəzi səthlərinə yuxarıdan birbaşa daxil olmaq mümkün olmadığı üçün standart kəsici alətlərlə emal edilə bilməyən xüsusiyyətlərdir.
Alt kəsiklərin iki əsas növü var: T-şəkilli yuvalar və göyərçin quyruğu. Alt kəsiklər birtərəfli və ya ikitərəfli ola bilər və xüsusi alətlərlə işlənir.
T-yarıqlı kəsici alətlər şaquli milə bərkidilmiş üfüqi kəsici bıçaqdan hazırlanır. Kəsiyin eni 3 mm ilə 40 mm arasında dəyişə bilər. Uyğun bir alətin artıq mövcud olma ehtimalı daha yüksək olduğundan, eni üçün standart ölçülərdən (yəni tam millimetr artımları və ya standart düym kəsrləri) istifadə etməyi məsləhət görürük.
Göyərçin quyruğu kəsici alətlər üçün bucaq müəyyənedici xüsusiyyət ölçüsüdür. Həm 45, həm də 60 dərəcə göyərçin quyruğu alətləri standart hesab olunur. 5, 10 və 120 dərəcəyə qədər (10 dərəcə artımla) bucaqlı alətlər də mövcuddur, lakin daha az istifadə olunur.
T-şəkilli yuva (solda), göyərçin quyruğu şəklində kəsik (ortada) və daxili divarda (sağda) bir tərəfli kəsik.
CNC emalı üçün alt kəsik dizaynı
Daxili divarlarında alt kəsikləri olan hissələri dizayn edərkən, alət üçün kifayət qədər boşluq əlavə etməyi unutmayın. Yaxşı bir qayda, işlənmiş divar ilə digər daxili divar arasında alt kəsiyin dərinliyinin ən azı dörd qatına bərabər boşluq əlavə etməkdir.
Standart alətlər üçün kəsmə diametri ilə milin diametri arasındakı tipik nisbət 2:1-dir və bununla da kəsmə dərinliyini məhdudlaşdırır. Qeyri-standart alt kəsim tələb olunduqda, dəzgah sexlərinin öz xüsusi alt kəsim alətlərini istehsal etməsi adi haldır. Bu, çatdırılma müddətinə və xərclərə əlavə ola bilər, buna görə də mümkün olduqda bundan çəkinin.
Texniki rəsm tərtib etmək
Texniki təsvirlər bəzən mühəndislər tərəfindən xüsusi istehsal tələblərini maşinistə çatdırmaq üçün istifadə olunur.
Qiymət təklifinizlə birlikdə texniki rəsm yüklənir
Platformamızdakı sifarişlər üçün adətən texniki rəsm tələb etmirik, lakin bəzi hallarda onlar qiymət təklifi sorğusuna dəyərli kontekst əlavə edə bilərlər. Müəyyən dizayn spesifikasiyaları STEP və ya IGES faylına daxil edilə bilməz. Məsələn, modelinizdə seçilmiş 2768 dərəcəsindən daha sərt toleranslara malik yivli dəliklər və ya vallar və/və ya ölçülər varsa, 2D texniki rəsm əlavə etməlisiniz.
Texniki rəsm əlavə etsəniz, zəhmət olmasa, yüklənmiş faylların spesifikasiyalarına uyğun olduğundan əmin olun. Texniki rəsmlər yüklənmiş fayllara və ya qiymət təklifi spesifikasiyalarına uyğun gəlmirsə:
Qiymət təklifi spesifikasiyaları texnologiya, material və səth örtükləri üçün istinad nöqtəsi hesab olunur.
Texniki təsvirlər yiv spesifikasiyaları, tolerantlıq spesifikasiyaları, səthin tamamlanma detalları, hissənin işarələnməsi tələbləri və istilik emalı spesifikasiyaları üçün istinad nöqtəsi hesab olunur.
CAD faylı hissənin dizaynı, həndəsəsi, ölçüsü və xüsusiyyət yerləri üçün istinad nöqtəsi hesab olunur.
CNC emalı üçün ən yaxşı təcrübələr hansılardır?
Mümkün olan ən böyük diametrli alətlə emal edilə bilən hissələri dizayn edin.
Böyük fileləri (boşluğun dərinliyinin ən azı ⅓ misli) bütün daxili şaquli künclərə əlavə edin.
Boşluqların dərinliyini eninin 4 qatı ilə məhdudlaşdırın.
Dizaynınızın əsas xüsusiyyətlərini altı əsas istiqamətdən biri ilə uyğunlaşdırın. Bu mümkün deyilsə, 5 oxlu CNC emalı bir seçimdir.
Dizaynınızda yivlər, toleranslar, səthi bitirmə xüsusiyyətləri və ya maşın operatoru üçün digər qeydlər varsa, rəsminizlə birlikdə texniki rəsm təqdim edin.
CNC emalına ehtiyacınız olan hissələr varmı? Zəhmət olmasa, Gazfull komandamızla əlaqə saxlayın.