Unsaon pagdisenyo sa mga piyesa para sa CNC machining
Niining kompletong giya sa pagdesinyo para sa CNC machining, among gitigom ang mga batakang ug abante nga mga pamaagi sa pagdesinyo ug mga tip aron matabangan ka nga makab-ot ang labing maayong resulta para sa imong gipahaom nga mga piyesa.
Adunay pipila ka sayon nga mga lakang nga imong mahimo aron ma-optimize ang imong mga disenyo para sa computer numerical control (CNC) machining. Pinaagi sa pagsunod sa mga lagda sa design-for-manufacturing (DFM), makakuha ka og dugang gikan sa halapad nga mga kapabilidad sa CNC machining. Mahimo kini nga mahagiton, tungod kay wala’y piho nga mga sumbanan sa tibuok industriya.
Niini nga artikulo, nagtanyag kami og kompleto nga giya sa labing maayong mga pamaagi sa pagdesinyo para sa CNC machining. Aron matipon kini nga halapad ug updated nga impormasyon, nangayo kami og feedback gikan sa mga eksperto sa industriya ug mga tighatag og serbisyo sa CNC machining. Kung nag-optimize ka para sa mga gasto, tan-awa kini nga giya sa pagdesinyo og mga piyesa nga barato para sa CNC.
Unsa ang proseso sa CNC machining?
Ang CNC machining usa ka subtractive manufacturing technology. Sa CNC, ang materyal gikuha gikan sa usa ka solidong bloke gamit ang lain-laing mga cutting tool nga nagtuyok sa taas nga tulin—liboan ka RPM—aron makahimo og usa ka piyesa base sa CAD model. Ang mga metal ug plastik parehong mahimong ma-CNC machined.
Ang mga piyesa nga gi-CNC machined adunay taas nga katukma sa dimensyon ug hugot nga mga tolerance. Ang CNC angay alang sa parehong taas nga gidaghanon sa produksiyon ug mga trabaho nga kausa ra. Sa tinuud, ang CNC machining mao ang labing barato nga paagi sa paghimo og mga prototype sa metal, bisan kung itandi sa 3D printing.
Unsa ang mga nag-unang limitasyon sa disenyo sa CNC?
Ang CNC nagtanyag og maayong pagka-flexible sa disenyo, apan adunay pipila ka mga limitasyon. Kini nga mga limitasyon may kalabutan sa batakang mekaniko sa proseso sa pagputol ug labi na may kalabutan sa geometry sa himan ug pag-access sa himan.
Geometry sa himan
Kadaghanan sa komon nga mga himan sa pagputol sa CNC (mga himan sa end mill ug mga drill) adunay silindro nga porma ug limitado ang gitas-on sa pagputol.
Samtang ang materyal gikuha gikan sa workpiece, ang geometry sa himan gibalhin ngadto sa usa ka makina nga bahin. Kini nagpasabot, pananglitan, nga ang mga internal nga kanto sa usa ka CNC nga bahin kanunay adunay radius, bisan unsa pa ka gamay ang gigamit nga cutting tool.
Pag-access sa himan
Aron makuha ang materyal, ang cutting tool moduol sa workpiece direkta gikan sa ibabaw. Ang mga bahin nga dili ma-access niining paagiha dili mahimong makinahon sa CNC.
Adunay eksepsiyon niini nga lagda: mga undercut. Adunay seksyon bahin sa mga undercut sa katapusan niini nga artikulo.
Among girekomendar ang pag-align sa tanang bahin sa imong modelo (mga lungag, mga lungag, bertikal nga mga bungbong, ug uban pa) ngadto sa usa sa unom ka pangunang direksyon. Apan, tan-awa kini nga lagda isip usa ka rekomendasyon ug dili usa ka pagdili, kay ang 5-axis CNC systems nagtanyag og abante nga mga kapabilidad sa paghawid sa workpiece.
Ang pag-access sa himan usa usab ka isyu kung ang mga bahin sa pag-machining nga adunay dako nga ratio sa giladmon-sa-gilapdon. Aron makaabot sa ilawom sa usa ka lawom nga lungag, pananglitan, kinahanglan nimo ang mga himan nga adunay mas lapad nga maabot. Kini nagpasabut nga mas lapad nga range sa paglihok alang sa end effector, nga nagdugang sa pagkagubot sa makina ug nagpaubos sa makab-ot nga katukma.
Mapasayon niini ang produksiyon kon magdisenyo ka og mga piyesa nga mahimong ma-CNC machined gamit ang himan nga adunay pinakadako nga posible nga diametro ug pinakamubo nga posible nga gitas-on.
Mga giya sa disenyo sa CNC
Usa ka hagit nga kanunay motumaw samtang nagdesinyo og usa ka piyesa para sa CNC machining mao nga walay espesipikong mga sumbanan sa tibuok industriya. Ang mga tiggama og CNC machine ug tool padayon nga nagpauswag sa mga kapabilidad sa teknolohiya, nga nagpalapad sa mga limitasyon sa kung unsa ang posible. Ang talaan sa ubos nagsumaryo sa girekomenda ug mahimo nga mga kantidad alang sa labing komon nga mga bahin nga nasugatan sa mga piyesa nga gi-machine sa CNC.
Mga lungag ug bulsa
Girekomendar nga giladmon sa lungag: 4 ka pilo sa gilapdon sa lungag
Ang mga himan sa end mill adunay limitado nga gitas-on sa pagputol (kasagaran 3-4 ka pilo sa ilang diametro). Ang pagtipas sa himan, pag-alisngaw sa mga tipik, ug mga pag-uyog mahimong mas klaro kung ang mga lungag adunay mas gamay nga ratio sa giladmon-sa-gilapdon.
Ang paglimita sa giladmon sa lungag ngadto sa upat ka pilo sa gilapdon niini makasiguro sa maayong resulta.
Kon gikinahanglan ang mas dakong giladmon, hunahunaa ang pagdesinyo sa mga parte nga adunay lain-laing giladmon sa lungag.
Lawom nga paggaling sa lungag: Ang mga lungag nga adunay giladmon nga labaw sa unom ka pilo sa diametro sa himan giisip nga giladmon. Ang ratio sa giladmon sa himan ngadto sa giladmon sa lungag nga hangtod sa 30:1 posible gamit ang espesyal nga mga himan (pinakataas nga giladmon: 35 cm nga adunay 1-pulgada nga diametro nga himan sa end mill).
Mga lungag ug bulsa
Bertikal nga radius sa kanto
Girekomendar: ⅓ ka pilo sa giladmon sa lungag (o mas dako pa)
Ang paggamit sa girekomendar nga kantidad para sa internal corner radii nagsiguro nga ang angay nga himan sa diyametro magamit ug nahiuyon sa mga giya para sa girekomendar nga giladmon sa lungag.
Ang pagpataas sa radius sa kanto nga gamay nga labaw sa girekomendar nga kantidad (pananglitan og 1 mm), magtugot sa himan sa pagputol nga nagsunod sa usa ka lingin nga agianan imbes nga 90 nga anggulo. Kini gipalabi tungod kay kini moresulta sa mas taas nga kalidad nga pagkahuman sa nawong. Kung gikinahanglan ang hait nga 90-degree nga mga kanto sa sulod, hunahunaa ang pagdugang og T-bone undercut imbes nga pakunhuran ang radius sa kanto.
Radius sa salog
girekomendar: 0.5 mm, 1 mm o walay radius
Posible: bisan unsang radius
Ang mga end mill tool adunay patag o gamay nga lingin nga ubos nga cutting edge. Ang ubang floor radii mahimong ma-machine gamit ang ball end tools. Maayo nga praktis sa disenyo ang paggamit sa girekomendar nga mga kantidad, tungod kay kini ang gipalabi sa mga machinist.
Nipis nga mga bungbong
Minimum nga gibag-on sa dingding
Girekomendar: 0.8 mm (mga metal), 1.5 mm (mga plastik)
Posible: 0.5 mm (mga metal), 1.0 mm (mga plastik)
Ang pagkunhod sa gibag-on sa bungbong makapakunhod sa katig-a sa materyal, nga nagdugang sa mga pag-uyog atol sa pag-machining ug nagpaubos sa makab-ot nga katukma. Ang mga plastik dali nga ma-warp (tungod sa residual stresses) ug mohumok (tungod sa pagtaas sa temperatura), busa girekomenda ang mas taas nga minimum nga gibag-on sa bungbong. Ang posible nga mga kantidad nga gihisgutan sa ibabaw kinahanglan nga susihon sa matag kaso.
buslot
diametro
Girekomenda: standard nga drill bit
Posible: bisan unsang diametro nga mas dako sa 1 mm
Ang mga lungag gi-machine gamit ang drill bit o end mill tool. Ang gidak-on sa mga drill bit gi-standardize (sa metric ug imperial units). Ang mga reamer ug boring tool gigamit sa paghuman sa mga lungag nga nanginahanglan og hugot nga tolerances. Para sa mga lungag nga taas og katukma nga adunay diametro nga mas gamay sa 20 mm, girekomenda ang paggamit og standard diameter.
Maximum nga giladmon
girekomendar: 4 ka pilo sa nominal nga diametro
Kasagaran: 10 ka pilo sa nominal nga diametro
Posible: 40 ka pilo sa nominal nga diametro
Ang mga lungag nga dili standard ang diametro kinahanglan nga makinahon gamit ang end mill tool. Sa kini nga kaso, ang labing taas nga mga restriksyon sa giladmon sa lungag magamit ug ang girekomenda nga labing taas nga kantidad sa giladmon kinahanglan gamiton. Ang mga lungag nga mas lawom kaysa sa naandan nga kantidad makinahon gamit ang espesyal nga mga drill bit (nga adunay minimum nga diametro nga 3mm). Ang mga blind hole nga makinahon gamit ang drill adunay conical nga salog (135-degree nga anggulo), samtang ang mga lungag nga makinahon gamit ang end mill tool patag.
Walay partikular nga pagpalabi tali sa mga through hole o blind hole sa CNC machining.
Mga Thread
Gidak-on sa kadaghan
minimum: M1 (ug mas ubos, sa pipila ka mga kaso)
girekomendar: M6 o mas dako pa
Ang mga hilo giputol gamit ang mga gripo ug ang mga external thread gamit ang mga die. Ang mga gripo ug die mahimong gamiton sa pagputol sa mga hilo hangtod sa M2. Ang mga CNC threading tool komon ug gipalabi sa mga machinist, tungod kay kini naglimite sa risgo sa pagkabuak sa gripo. Ang mga CNC threading tool mahimong gamiton sa pagputol sa mga hilo hangtod sa M6.
gitas-on sa hilo
minimum: 1.5 ka pilo sa nominal nga diametro
girekomendar: 3 ka pilo sa nominal nga diametro
Ang kadaghanan sa karga nga gigamit sa usa ka hilo gikuha sa pipila ka unang ngipon (hangtod sa 1.5 ka pilo sa nominal nga diametro). Busa, ang mga hilo nga mas taas kay sa 3 ka pilo sa nominal nga diametro dili na kinahanglan.
Para sa mga hilo sa mga blind hole nga giputol gamit ang mga gripo (ie tanang hilo nga mas gamay kay sa M6), idugang ang unthreaded length nga katumbas sa 1.5 ka pilo sa nominal diameter sa ubos sa lungag. Kung magamit ang CNC threading tool (ie mga hilo nga mas dako kay sa M6), ang lungag mahimong i-thread sa tibuok gitas-on niini.
Gamay nga mga bahin
Minimum nga diametro sa lungag
girekomendar: 2.5 mm (0.1 pulgada.”)
Posible: 0.05 mm (0.005 pulgada.”)
Kadaghanan sa mga machine shop makahimo sa pag-machine sa mga lungag ug mga lungag gamit ang mga himan nga hangtod sa 2.5 mm (0.1 pulgada) ang diyametro. Ang bisan unsang butang nga ubos niini nga limitasyon giisip nga micro-machining. Gikinahanglan ang mga espesyal nga himan (micro-drills) ug eksperto nga kahibalo sa pag-machine sa ingon nga mga bahin tungod kay ang pisika sa proseso sa pagputol mausab uban niini nga sukod. Gawas kung gikinahanglan gyud, ang rekomendasyon mao ang paglikay niini.
Mga Toleransya
Kasagaran: +-0.1 mm
Posible: +-0.02 mm
Ang among mga tolerance kay 2768 medium o fine. Kon wala gitino ang mga tolerance, ang mga kauban sa paggama mogamit sa pinili nga 2768 nga grado.
Ang mga tolerance nagtino sa mga utlanan alang sa usa ka madawat nga dimensyon. Ang makab-ot nga mga tolerance managlahi sumala sa base nga dimensyon ug sa geometry sa bahin. Ang mga kantidad sa ibabaw mga makatarunganon nga giya.
Teksto ug mga letra
Girekomendar: gidak-on sa font nga 20 (o mas dako pa), 5 mm nga kinulit
Mas gipalabi ang kinulit nga teksto kaysa embossed nga teksto, kay gamay ra ang materyal nga matangtang. Girekomenda ang paggamit og minimum nga gidak-on nga -20 sans -serif nga font (pananglitan Arial o Verdana). Daghang mga makina sa CNC ang adunay pre-programmed nga mga rutina para niining mga font.
Mga setup sa makina sa CNC ug oryentasyon sa mga piyesa
Eskema sa usa ka bahin nga nanginahanglan daghang mga pag-setup
Ang pag-access sa himan usa sa mga nag-unang limitasyon sa disenyo sa CNC machining. Aron maabot ang tanang nawong sa modelo, ang workpiece kinahanglan nga i-rotate sa makadaghang higayon.
Sa matag higayon nga ang workpiece patuyuon, ang makina kinahanglan nga i-recalibrate ug usa ka bag-ong sistema sa koordinasyon kinahanglan nga ipasabot.
Sa pagdesinyo, importante nga tagdon ang mga setup sa makina tungod sa duha ka rason:
Ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga setup sa makina makaapekto sa gasto. Ang pagtuyok ug pag-realign sa parte nagkinahanglan og manwal nga trabaho ug nagdugang sa kinatibuk-ang oras sa pag-machining. Kasagaran kini madawat kung ang parte kinahanglan nga ituyok hangtod sa tulo o upat ka beses, apan ang bisan unsa nga labaw niini nga limitasyon sobra ra kaayo.
Aron makab-ot ang labing taas nga relatibong katukma sa posisyon, duha ka bahin ang kinahanglan nga i-machine sa parehas nga setup. Kini tungod kay ang bag-ong lakang sa kalibrasyon nagpaila usa ka gamay (apan dili ikalimod) nga sayup.
Unsa ang 5-axis CNC machining?
Ang usa ka 5-axis CNC machine naglihok sa mga cutting tool o mga piyesa ubay sa lima ka axes sa samang higayon. Ang mga multi-axis CNC machine makahimo og mga piyesa nga adunay komplikado nga geometries, tungod kay kini nagtanyag og duha ka dugang nga rotational axes. Kini nga mga makina nagwagtang sa panginahanglan alang sa daghang mga setup sa makina.
Unsa ang mga bentaha ug limitasyon sa 5-axis CNC machining?
Ang five-axis CNC machining nagtugot sa himan nga magpabilin nga kanunay nga tangential sa cutting surface. Ang mga agianan sa himan mahimong mas komplikado ug episyente, nga moresulta sa mga piyesa nga adunay mas maayo nga surface finish ug mas mubo nga oras sa machining.
Bisan pa niana, ang 5-axis CNC adunay mga limitasyon. Ang sukaranan nga tool geometry ug mga limitasyon sa pag-access sa himan magamit gihapon (pananglitan, ang mga piyesa nga adunay internal nga geometries dili ma-machine). Dugang pa, mas taas ang gasto sa paggamit sa ingon nga mga sistema.
Mga undercut sa CNC machining
Ang mga undercut kay mga bahin nga dili ma-machine gamit ang standard cutting tools, tungod kay ang uban sa ilang mga nawong dili direktang ma-access gikan sa ibabaw.
Adunay duha ka pangunang klase sa undercuts: T-slots ug dovetails. Ang mga undercuts mahimong one-sided o double-sided ug gi-machine gamit ang espesyal nga mga himan.
Ang mga T-slot cutting tool ginama sa usa ka pinahigda nga cutting blade nga gilakip sa usa ka bertikal nga shaft. Ang gilapdon sa usa ka undercut mahimong magkalainlain tali sa 3mm ug 40mm. Among girekomendar ang paggamit og standard nga mga gidak-on para sa gilapdon (pananglitan, whole millimeter increments o standard inch fractions), tungod kay mas lagmit nga adunay angay nga himan nga magamit na.
Para sa mga dovetail cutting tool, ang anggulo mao ang nagtino sa gidak-on. Ang 45- ug 60-degree nga dovetail tool parehong giisip nga standard. Ang mga himan nga adunay anggulo nga 5-, 10- ug hangtod sa 120-degree (sa 10 degree increments) anaa usab apan dili kaayo komon nga gigamit.
Usa ka T-slot (wala), usa ka dovetail undercut (tunga), ug usa ka one-sided undercut sa internal nga bungbong (tuo).
Disenyo sa undercut para sa CNC machining
Kon magdisenyo og mga parte nga adunay mga undercut sa internal nga mga bungbong, hinumdomi nga magdugang og igong clearance para sa himan. Usa ka maayong lagda mao ang pagdugang og espasyo nga katumbas sa labing menos upat ka pilo sa giladmon sa undercut tali sa gi-machine nga bungbong ug sa bisan unsang uban pang internal nga bungbong.
Para sa mga standard nga himan, ang kasagarang ratio tali sa cutting diameter ug sa diametro sa shaft kay 2:1, busa limitado ang giladmon sa pagputol. Kung gikinahanglan ang dili standard nga undercut, naandan na sa mga machine shop ang paghimo sa ilang kaugalingong custom undercut tools. Mahimo kini nga makadugang sa lead time ug gasto, busa likayi kini kung mahimo.
Pagdrowing og teknikal nga drowing
Ang mga teknikal nga drowing usahay gigamit sa mga inhenyero aron ipahibalo ang piho nga mga kinahanglanon sa paggama ngadto sa machinist.
Pag-upload og teknikal nga drowing uban sa imong kinutlo
Kasagaran dili mi magkinahanglan og technical drawing para sa mga order sa among plataporma, apan sa pipila ka mga kaso, makadugang kini og bililhong konteksto sa usa ka hangyo sa kinutlo. Ang pipila ka mga detalye sa disenyo dili mahimong ilakip sa usa ka STEP o IGES file. Pananglitan, kinahanglan nimong ilakip ang usa ka 2D technical drawing kung ang imong modelo naglakip sa mga threaded hole o shaft ug/o mga dimensyon nga adunay mga tolerance nga mas hugot kaysa sa pinili nga 2768 nga grado.
Kon magdugang ka og teknikal nga drowing, palihug siguroha nga kini mohaom sa mga detalye sa mga file nga gi-upload. Kon ang mga teknikal nga drowing dili mohaom sa mga file nga gi-upload o sa mga detalye sa kinutlo:
Ang mga espesipikasyon sa kinutlo giisip nga punto sa pakisayran alang sa teknolohiya, materyal, ug mga pagkahuman sa ibabaw.
Ang mga teknikal nga drowing giisip nga punto sa pakisayran alang sa mga espesipikasyon sa hilo, mga espesipikasyon sa tolerance, mga detalye sa surface finish, mga hangyo sa pagmarka sa parte ug mga espesipikasyon sa heat treatment.
Ang CAD file giisip nga punto sa pakisayran alang sa disenyo sa bahin, geometry, dimensyon ug lokasyon sa mga bahin.
Unsa ang labing maayong mga pamaagi alang sa CNC machining?
Pagdisenyo og mga piyesa nga mahimong makinahon gamit ang himan nga adunay pinakadako nga posible nga diametro.
Idugang ang dagkong mga fillet (labing menos ⅓ ka pilo sa giladmon sa lungag) sa tanang bertikal nga mga suok sa sulod.
Limitahi ang giladmon sa mga lungag ngadto sa 4 ka pilo sa ilang gilapdon.
Ipahiangay ang mga nag-unang bahin sa imong disenyo sa usa sa unom ka nag-unang direksyon. Kon dili kana mahimo, ang 5-axis CNC machining usa ka kapilian.
Pagsumite og teknikal nga drowing uban sa imong drowing kon ang imong disenyo naglakip sa mga hilo, mga tolerance, mga espesipikasyon sa surface finish o uban pang mga nota para sa operator sa makina.
Aduna ka bay mga piyesa nga kinahanglan ipa-CNC machine? Palihug kontaka ang among Gazfull team.