Sut i ddylunio rhannau ar gyfer peiriannu CNC
Yn y canllaw cyflawn hwn i ddylunio ar gyfer peiriannu CNC, rydym wedi llunio arferion a chynghorion dylunio sylfaenol ac uwch i'ch helpu i gyflawni'r canlyniadau gorau ar gyfer eich rhannau personol.
Mae yna ychydig o gamau hawdd y gallwch eu cymryd i optimeiddio'ch dyluniadau ar gyfer peiriannu rheolaeth rifiadol gyfrifiadurol (CNC). Drwy ddilyn rheolau dylunio-ar-gyfer-gweithgynhyrchu (DFM), gallwch gael mwy allan o alluoedd eang peiriannu CNC. Gall hyn fod yn heriol serch hynny, gan nad oes safonau penodol i'r diwydiant cyfan yn bodoli.
Yn yr erthygl hon, rydym yn cynnig canllaw cynhwysfawr i'r arferion dylunio gorau ar gyfer peiriannu CNC. Er mwyn llunio'r wybodaeth helaeth a chyfoes hon, gofynnwyd am adborth gan arbenigwyr yn y diwydiant a darparwyr gwasanaethau peiriannu CNC. Os ydych chi'n optimeiddio ar gyfer costau, edrychwch ar y canllaw hwn i ddylunio rhannau cost-effeithiol ar gyfer CNC.
Beth yw'r broses peiriannu CNC?
Mae peiriannu CNC yn dechnoleg gweithgynhyrchu tynnu. Yn CNC, caiff deunydd ei dynnu o floc solet gan ddefnyddio amrywiaeth o offer torri sy'n cylchdroi ar gyflymder uchel—miloedd o RPM—i gynhyrchu rhan yn seiliedig ar fodel CAD. Gellir peiriannu metelau a phlastigau â CNC.
Mae gan rannau wedi'u peiriannu â CNC gywirdeb dimensiwn uchel a goddefiannau tynn. Mae CNC yn addas ar gyfer cynhyrchu cyfaint uchel a swyddi untro. Mewn gwirionedd, peiriannu CNC yw'r ffordd fwyaf cost-effeithiol o gynhyrchu prototeipiau metel ar hyn o bryd, hyd yn oed o'i gymharu ag argraffu 3D.
Beth yw prif gyfyngiadau dylunio CNC?
Mae CNC yn cynnig hyblygrwydd dylunio gwych, ond mae yna ychydig o gyfyngiadau. Mae'r cyfyngiadau hyn yn ymwneud â mecaneg sylfaenol y broses dorri ac yn ymwneud yn bennaf â geometreg offer a mynediad at offer.
Geometreg offeryn
Mae gan y rhan fwyaf o offer torri CNC cyffredin (offer melin ben a driliau) siâp silindrog a hyd torri cyfyngedig.
Wrth i ddeunydd gael ei dynnu o'r darn gwaith, mae geometreg yr offeryn yn cael ei drosglwyddo i ran wedi'i pheiriannu. Mae hyn yn golygu, er enghraifft, bod gan gorneli mewnol rhan CNC radiws bob amser, ni waeth pa mor fach oedd yr offeryn torri a ddefnyddiwyd.
Mynediad offeryn
I gael gwared â deunydd, mae'r offeryn torri yn mynd at y darn gwaith yn uniongyrchol o'r uchod. Ni ellir peiriannu nodweddion na ellir eu cyrraedd yn y ffordd hon â CNC.
Mae eithriad i'r rheol hon: is-doriadau. Mae adran ar is-doriadau tua diwedd yr erthygl hon.
Rydym yn argymell alinio holl nodweddion eich model (tyllau, ceudodau, waliau fertigol, ac ati) i un o'r chwe phrif gyfeiriad. Fodd bynnag, ystyriwch y rheol hon fel argymhelliad ac nid cyfyngiad, gan fod systemau CNC 5-echel yn cynnig galluoedd dal darnau gwaith uwch.
Mae mynediad at offer hefyd yn broblem wrth beiriannu nodweddion â chymhareb dyfnder-i-led mawr. I gyrraedd gwaelod ceudod dwfn, er enghraifft, mae angen offer arnoch gyda chyrhaeddiad estynedig. Mae hyn yn golygu ystod ehangach o symudiad ar gyfer yr effeithydd terfynol, sy'n cynyddu sgwrs y peiriant ac yn lleihau'r cywirdeb y gellir ei gyflawni.
Bydd yn symleiddio cynhyrchu os byddwch chi'n dylunio rhannau y gellir eu peiriannu CNC gyda'r offeryn sydd â'r diamedr mwyaf posibl a'r hyd byrraf posibl.
Canllawiau dylunio CNC
Her sy'n codi'n aml wrth ddylunio rhan ar gyfer peiriannu CNC yw nad oes safonau penodol ar gyfer y diwydiant cyfan yn bodoli. Mae gweithgynhyrchwyr peiriannau ac offer CNC yn gwella galluoedd y dechnoleg yn barhaus, gan ehangu terfynau'r hyn sy'n bosibl. Mae'r tabl isod yn crynhoi gwerthoedd a argymhellir ac ymarferol ar gyfer y nodweddion mwyaf cyffredin a geir mewn rhannau wedi'u peiriannu gan CNC.
Ceudodau a phocedi
Dyfnder ceudod a argymhellir: 4 gwaith lled y ceudod
Mae gan offer melinau pen hyd torri cyfyngedig (fel arfer 3–4 gwaith eu diamedr). Mae gwyriad offer, gwagio sglodion a dirgryniadau yn dod yn fwy amlwg pan fydd gan geudodau gymhareb dyfnder-i-led lai.
Mae cyfyngu dyfnder y ceudod i bedair gwaith ei led yn sicrhau canlyniadau da.
Os oes angen dyfnderoedd mwy, ystyriwch ddylunio rhannau gyda dyfnder ceudod amrywiol.
Melino ceudod dwfn: Ystyrir bod ceudodau â dyfnder sy'n fwy na chwe gwaith diamedr yr offeryn yn ddwfn. Mae cymhareb diamedr-i-dyfnder yr offeryn o hyd at 30:1 yn bosibl gan ddefnyddio offer arbenigol (dyfnder mwyaf: 35 cm gydag offeryn melin ben 1 modfedd mewn diamedr).
Ceudodau a phocedi
Radiws cornel fertigol
Argymhellir: ⅓ gwaith dyfnder y ceudod (neu'n fwy)
Mae defnyddio'r gwerth a argymhellir ar gyfer radii cornel mewnol yn sicrhau y gellir defnyddio offeryn diamedr addas a'i fod yn cyd-fynd â chanllawiau ar gyfer y dyfnder ceudod a argymhellir.
Mae cynyddu radiws y gornel ychydig uwchlaw'r gwerth a argymhellir (e.e. 1 mm), yn caniatáu i'r offeryn dorri gan ddilyn llwybr crwn yn lle ongl 90 gradd. Mae hyn yn cael ei ffafrio gan ei fod yn arwain at orffeniad arwyneb o ansawdd uwch. Os oes angen corneli mewnol miniog 90 gradd, ystyriwch ychwanegu tandoriad asgwrn-T yn lle lleihau radiws y gornel.
Radiws llawr
Argymhellir: 0.5 mm, 1 mm neu ddim radiws
Ymarferol: unrhyw radiws
Mae gan offer melin ben ymyl torri isaf gwastad neu ychydig yn grwn. Gellir peiriannu radii llawr eraill gan ddefnyddio offer pen pêl. Mae'n arfer dylunio da defnyddio'r gwerthoedd a argymhellir, gan ei fod yn well gan y peirianwyr.
Waliau tenau
Trwch wal lleiaf
Argymhellir: 0.8 mm (metelau), 1.5 mm (plastigion)
Ymarferol: 0.5 mm (metelau), 1.0 mm (plastigau)
Mae lleihau trwch y wal yn lleihau anystwythder y deunydd, sy'n cynyddu dirgryniadau yn ystod peiriannu ac yn lleihau'r cywirdeb y gellir ei gyflawni. Mae plastigau'n dueddol o ystofio (oherwydd straen gweddilliol) a meddalu (oherwydd cynnydd mewn tymheredd), felly argymhellir trwch wal lleiaf mwy. Dylid archwilio'r gwerthoedd ymarferol a nodir uchod fesul achos.
Tyllau
diamedr
Argymhellir: darn drilio safonol
Ymarferol: unrhyw ddiamedr sy'n fwy nag 1 mm
Caiff tyllau eu peiriannu gan ddefnyddio naill ai darn drilio neu offeryn melin ben. Mae maint y darnau drilio wedi'i safoni (mewn unedau metrig ac imperial). Defnyddir reamers ac offer diflasu i orffen tyllau sydd angen goddefiannau tynn. Ar gyfer tyllau cywirdeb uchel gyda diamedr llai na 20 mm, argymhellir defnyddio diamedr safonol.
Dyfnder mwyaf
Argymhellir: 4 gwaith y diamedr enwol
Nodweddiadol: 10 gwaith y diamedr enwol
Ymarferol: 40 gwaith y diamedr enwol
Rhaid peiriannu tyllau â diamedr ansafonol gydag offeryn melin ben. Yn yr achos hwn, mae'r cyfyngiadau dyfnder ceudod mwyaf yn berthnasol a dylid defnyddio'r gwerth dyfnder mwyaf a argymhellir. Mae tyllau sy'n ddyfnach na'r gwerth nodweddiadol yn cael eu peiriannu gan ddefnyddio darnau drilio arbenigol (gyda diamedr lleiaf o 3mm). Mae gan dyllau dall a beiriannir â dril lawr conigol (ongl 135 gradd), tra bod tyllau a beiriannir gydag offeryn melin ben yn wastad.
Nid oes unrhyw ddewis penodol rhwng tyllau trwodd neu dyllau dall mewn peiriannu CNC.
Trywyddau
Maint edau
Lleiafswm: M1 (ac yn is, mewn rhai achosion)
Argymhellir: M6 neu fwy
Caiff edafedd eu torri gyda thapiau ac edafedd allanol gyda mowldiau. Gellir defnyddio tapiau a mowldiau i dorri edafedd i lawr i M2. Mae offer edafedd CNC yn gyffredin ac yn cael eu ffafrio gan beirianwyr, gan eu bod yn cyfyngu ar y risg o dorri tap. Gellir defnyddio offer edafedd CNC i dorri edafedd i lawr i M6.
Hyd edau
Lleiafswm: 1.5 gwaith y diamedr enwol
Argymhellir: 3 gwaith y diamedr enwol
Mae mwyafrif y llwyth a roddir ar edau yn cael ei gymryd gan yr ychydig ddannedd cyntaf (hyd at 1.5 gwaith y diamedr enwol). Felly nid oes angen edafedd sy'n hirach na 3 gwaith y diamedr enwol.
Ar gyfer edafedd mewn tyllau dall a dorrir â thapiau (h.y. pob edafedd sy'n llai na M6), ychwanegwch hyd heb ei edafu sy'n hafal i 1.5 gwaith y diamedr enwol ar waelod y twll. Pan ellir defnyddio offeryn edafu CNC (h.y. edafedd sy'n fwy na M6), gellir edafu'r twll ar ei hyd cyfan.
Nodweddion bach
Diamedr twll lleiaf
Argymhellir: 2.5 mm (0.1 modfedd.)
Ymarferol: 0.05 mm (0.005 modfedd.)
Gall y rhan fwyaf o weithdai peiriannau beiriannu ceudodau a thyllau yn gywir gan ddefnyddio offer hyd at 2.5 mm (0.1 modfedd) mewn diamedr. Ystyrir bod unrhyw beth islaw'r terfyn hwn yn ficro-beiriannu. Mae angen offer arbenigol (micro-ddriliau) a gwybodaeth arbenigol i beiriannu nodweddion o'r fath oherwydd bod ffiseg y broses dorri yn newid gyda'r raddfa hon. Oni bai ei fod yn gwbl angenrheidiol, yr argymhelliad felly yw eu hosgoi.
Goddefiannau
Nodweddiadol: +-0.1 mm
Ymarferol: +-0.02 mm
Mae ein goddefiannau naill ai'n 2768 canolig neu'n fân. Os na nodir goddefiannau, bydd partneriaid gweithgynhyrchu yn defnyddio'r radd 2768 a ddewiswyd.
Mae goddefiannau'n diffinio'r ffiniau ar gyfer dimensiwn derbyniol. Mae'r goddefiannau y gellir eu cyflawni yn amrywio yn ôl y dimensiwn sylfaenol a geometreg y rhan. Canllawiau rhesymol yw'r gwerthoedd uchod.
Testun a llythrennu
Argymhellir: maint ffont 20 (neu fwy), 5 mm wedi'i ysgythru
Mae testun wedi'i ysgythru yn cael ei ffafrio dros destun boglynnog, gan fod llai o ddeunydd yn cael ei dynnu. Argymhellir defnyddio ffont sans -serif o leiaf -20 (e.e. Arial neu Verdana). Mae gan lawer o beiriannau CNC drefnau wedi'u rhaglennu ymlaen llaw ar gyfer y ffontiau hyn.
Gosodiadau peiriannau CNC a chyfeiriadedd rhannau
Cynllun o ran sydd angen gosodiadau lluosog
Mae mynediad at offer yn un o'r prif gyfyngiadau dylunio mewn peiriannu CNC. Er mwyn cyrraedd holl arwynebau'r model, mae'n rhaid cylchdroi'r darn gwaith sawl gwaith.
Pryd bynnag y caiff y darn gwaith ei gylchdroi, mae'n rhaid ail-raddnodi'r peiriant a diffinio system gyfesurynnau newydd.
Wrth ddylunio, mae'n bwysig ystyried gosodiadau peiriannau am ddau reswm:
Mae cyfanswm y gosodiadau peiriant yn effeithio ar y gost. Mae cylchdroi ac ail-alinio'r rhan yn gofyn am waith â llaw ac yn cynyddu cyfanswm yr amser peiriannu. Mae hyn yn aml yn dderbyniol os oes angen cylchdroi'r rhan hyd at dair neu bedair gwaith, ond mae unrhyw beth uwchlaw'r terfyn hwn yn ormodol.
Er mwyn sicrhau'r cywirdeb safle cymharol mwyaf, rhaid peiriannu dau nodwedd yn yr un gosodiad. Mae hyn oherwydd bod y cam calibradu newydd yn cyflwyno gwall bach (ond nid dibwys).
Beth yw peiriannu CNC 5-echel?
Mae peiriant CNC 5-echel yn symud offer torri neu rannau ar hyd pum echel ar yr un pryd. Gall peiriannau CNC aml-echel gynhyrchu rhannau â geometregau cymhleth, gan eu bod yn cynnig dwy echel gylchdro ychwanegol. Mae'r peiriannau hyn yn dileu'r angen am osodiadau peiriant lluosog.
Beth yw manteision a chyfyngiadau peiriannu CNC 5-echel?
Mae peiriannu CNC pum-echel yn caniatáu i'r offeryn aros yn gyson yn tangiadol i'r arwyneb torri. Gall llwybrau'r offeryn fod yn fwy cymhleth ac effeithlon, gan arwain at rannau â gorffeniad arwyneb gwell ac amseroedd peiriannu is.
Wedi dweud hynny, mae gan CNC 5-echel ei gyfyngiadau. Mae cyfyngiadau geometreg offer sylfaenol a mynediad at offer yn dal i fod yn berthnasol (er enghraifft, ni ellir peiriannu rhannau â geometregau mewnol). Ar ben hynny, mae cost defnyddio systemau o'r fath yn uwch.
Tandoriadau peiriannu CNC
Nodweddion na ellir eu peiriannu gan ddefnyddio offer torri safonol yw tandoriadau, gan nad yw rhai o'u harwynebau'n hygyrch yn uniongyrchol o'r uchod.
Mae dau brif fath o dan-doriadau: slotiau-T a cholomennod. Gall tan-doriadau fod yn un ochr neu'n ddwy ochr ac maent yn cael eu peiriannu gan ddefnyddio offer arbennig.
Mae offer torri slot-T wedi'u gwneud o lafn torri llorweddol sydd ynghlwm wrth siafft fertigol. Gall lled tandoriad amrywio rhwng 3mm a 40mm. Rydym yn argymell defnyddio meintiau safonol ar gyfer y lled (h.y. cynyddrannau milimetr cyfan neu ffracsiynau modfedd safonol), gan ei bod yn fwy tebygol bod offeryn priodol eisoes ar gael.
Ar gyfer offer torri colomennod, yr ongl yw'r maint nodwedd diffiniol. Ystyrir bod offer colomennod 45 a 60 gradd yn safonol. Mae offer gydag ongl o 5, 10 a hyd at 120 gradd (ar gynnydd o 10 gradd) hefyd yn bodoli ond cânt eu defnyddio'n llai cyffredin.
Slot-T (chwith), tandoriad colomennod (canol), a thandoriad unochrog ar wal fewnol (de).
Dyluniad tanddorri ar gyfer peiriannu CNC
Wrth ddylunio rhannau gyda than-doriadau ar waliau mewnol, cofiwch ychwanegu digon o gliriad ar gyfer yr offeryn. Rheol gyffredinol dda yw ychwanegu gofod sy'n hafal i o leiaf bedair gwaith dyfnder y tan-doriad rhwng y wal wedi'i pheiriannu ac unrhyw wal fewnol arall.
Ar gyfer offer safonol, y gymhareb nodweddiadol rhwng y diamedr torri a diamedr y siafft yw 2:1, gan gyfyngu ar y dyfnder torri. Pan fo angen tandoriad ansafonol, mae'n arfer cyffredin i weithdai peiriannau gynhyrchu eu hoffer tandoriad personol eu hunain. Gall hyn ychwanegu at amser arweiniol a chost, felly osgoiwch ef os yn bosibl.
Drafftio llun technegol
Weithiau mae lluniadau technegol yn cael eu defnyddio gan beirianwyr i gyfleu gofynion gweithgynhyrchu penodol i'r peiriannydd.
Lanlwytho llun technegol gyda'ch dyfynbris
Nid ydym fel arfer yn gofyn am lun technegol ar gyfer archebion ar ein platfform, ond mewn rhai achosion, gallant ychwanegu cyd-destun gwerthfawr at gais am ddyfynbris. Ni ellir cynnwys rhai manylebau dylunio mewn ffeil STEP neu IGES. Er enghraifft, bydd yn rhaid i chi gynnwys llun technegol 2D os yw'ch model yn cynnwys tyllau neu siafftiau wedi'u edau a/neu ddimensiynau gyda goddefiannau tynnach na'r radd 2768 a ddewiswyd.
Os ydych chi'n ychwanegu llun technegol, gwnewch yn siŵr ei fod yn cyd-fynd â manylebau'r ffeiliau a uwchlwythwyd. Os nad yw'r lluniadau technegol yn cyd-fynd â'r ffeiliau a uwchlwythwyd neu fanylebau'r dyfynbris:
Ystyrir manylebau'r dyfynbris yn bwynt cyfeirio ar gyfer y dechnoleg, y deunydd a'r gorffeniadau arwyneb.
Ystyrir y lluniadau technegol yn bwynt cyfeirio ar gyfer manylebau'r edau, manylebau goddefgarwch, manylion gorffeniad wyneb, ceisiadau marcio rhannau a manylebau triniaeth gwres.
Ystyrir y ffeil CAD yn bwynt cyfeirio ar gyfer dyluniad, geometreg, dimensiwn a lleoliadau nodweddion y rhan.
Beth yw'r arferion gorau ar gyfer peiriannu CNC?
Dyluniwch rannau y gellir eu peiriannu gan ddefnyddio'r offeryn gyda'r diamedr mwyaf posibl.
Ychwanegwch y ffiledi mawr (o leiaf ⅓ gwaith dyfnder y ceudod) at bob cornel fertigol fewnol.
Cyfyngwch ddyfnder ceudodau i 4 gwaith eu lled.
Aliniwch brif nodweddion eich dyluniad ag un o'r chwe phrif gyfeiriad. Os nad yw hynny'n bosibl, mae peiriannu CNC 5-echel yn opsiwn.
Cyflwynwch lun technegol gyda'ch llun os yw'ch dyluniad yn cynnwys edafedd, goddefiannau, manylebau gorffeniad arwyneb neu nodiadau eraill ar gyfer gweithredwr y peiriant.
Oes gennych chi rannau sydd angen eu peiriannu gan CNC? Cysylltwch â'n tîm Gazfull.