Hoe kinne jo ûnderdielen ûntwerpe foar CNC-ferwurking
Yn dizze folsleine hantlieding foar it ûntwerpen foar CNC-ferwurking hawwe wy basis- en avansearre ûntwerppraktiken en tips gearstald om jo te helpen de bêste resultaten te berikken foar jo oanpaste ûnderdielen.
Der binne in pear maklike stappen dy't jo kinne nimme om jo ûntwerpen te optimalisearjen foar CNC-ferwurking (kompjûter numerike kontrôle). Troch ûntwerp-foar-produksje (DFM) regels te folgjen, kinne jo mear út 'e brede mooglikheden fan CNC-ferwurking helje. Dit kin lykwols in útdaging wêze, om't der gjin spesifike noarmen foar de hiele sektor besteane.
Yn dit artikel biede wy in wiidweidige hantlieding foar de bêste ûntwerppraktiken foar CNC-ferwurking. Om dizze wiidweidige aktuele ynformaasje gear te stellen, hawwe wy frege om feedback fan yndustryeksperts en CNC-ferwurkingstsjinstferlieners. As jo optimalisearje foar kosten, besjoch dan dizze hantlieding foar it ûntwerpen fan kosteneffektive ûnderdielen foar CNC.
Wat is it CNC-ferwurkingsproses?
CNC-ferwurking is in subtraktive produksjetechnology. Yn CNC wurdt materiaal út in fêst blok helle mei in ferskaat oan snijgereedschappen dy't mei hege snelheid draaie - tûzenen RPM - om in ûnderdiel te produsearjen op basis fan in CAD-model. Sawol metalen as plestik kinne CNC-ferwurke wurde.
CNC-ferwurke ûnderdielen hawwe hege dimensjonele krektens en krappe tolerânsjes. CNC is geskikt foar sawol produksje yn grutte folumes as foar ienmalige taken. Eins is CNC-ferwurking op it stuit de meast kosten-effektive manier om metalen prototypes te produsearjen, sels yn ferliking mei 3D-printsjen.
Wat binne de wichtichste beheiningen fan CNC-ûntwerp?
CNC biedt grutte ûntwerpfleksibiliteit, mar d'r binne in pear beheiningen. Dizze beheiningen hawwe betrekking op 'e basismeganika fan it snijproses en hawwe benammen betrekking op arkgeometry en arktagong.
Tool mjitkunde
De measte foarkommende CNC-snijark (freesark en boren) hawwe in silindryske foarm en in beheinde snijlingte.
As materiaal út it wurkstik helle wurdt, wurdt de geometry fan it ark oerdroegen oan in masinearre ûnderdiel. Dit betsjut bygelyks dat de ynterne hoeken fan in CNC-ûnderdiel altyd in radius hawwe, nettsjinsteande hoe lyts in snijark brûkt waard.
Tool tagong
Om materiaal te ferwiderjen, benaderet it snijgereedschap it wurkstik direkt fan boppen. Funksjes dy't op dizze manier net tagonklik binne, kinne net CNC-freesd wurde.
Der is in útsûndering op dizze regel: ûndersnijdingen. Der is in seksje oer ûndersnijdingen oan 'e ein fan dit artikel.
Wy riede oan om alle funksjes fan jo model (gatten, holtes, fertikale muorren, ensfh.) út te rjochtsjen op ien fan 'e seis haadrjochtingen. Sjoch dizze regel lykwols as in oanbefelling en net as in beheining, om't 5-assige CNC-systemen avansearre wurkstikhâldmooglikheden biede.
Tagong ta ark is ek in probleem by it ferwurkjen fan funksjes mei in grutte djipte-breedteferhâlding. Om bygelyks de boaiem fan in djippe holte te berikken, hawwe jo ark nedich mei in útwreide berik. Dit betsjut in breder bewegingsberik foar de ein-effektor, wat it masinegerammel fergruttet en de berikbere krektens ferleget.
It sil de produksje ferienfâldigje as jo ûnderdielen ûntwerpe dy't CNC-masineare wurde kinne mei it ark dat de grutst mooglike diameter en de koartst mooglike lingte hat.
CNC-ûntwerprjochtlinen
In útdaging dy't faak ûntstiet by it ûntwerpen fan in ûnderdiel foar CNC-ferwurking is dat der gjin spesifike noarmen foar de hiele sektor besteane. Fabrikanten fan CNC-masines en ark ferbetterje de mooglikheden fan 'e technology kontinu, wêrtroch't de grinzen fan wat mooglik is, útwreide wurde. De tabel hjirûnder jout in gearfetting fan oanrikkemandearre en praktyske wearden foar de meast foarkommende funksjes dy't foarkomme yn CNC-ferwurke ûnderdielen.
Holtes en bûsen
Oanrikkemandearre holtediepte: 4 kear holtebreedte
Freesark hawwe in beheinde snijlingte (meastal 3-4 kear harren diameter). Arkôfbuiging, spaanûntwettering en trillingen wurde prominenter as holtes in lytsere djipte-breedteferhâlding hawwe.
It beheinen fan 'e djipte fan' e holte ta fjouwer kear de breedte soarget foar goede resultaten.
As gruttere djipten nedich binne, beskôgje dan it ûntwerpen fan ûnderdielen mei in fariabele holtedjipte.
Djippe holtefrezen: Holtes mei in djipte grutter as seis kear de arkdiameter wurde as djip beskôge. In ferhâlding tusken arkdiameter en holtediepte fan maksimaal 30:1 is mooglik mei spesjalisearre ark (maksimale djipte: 35 sm mei in einfrees mei in diameter fan 1 inch).
Holtes en bûsen
Fertikale hoekradius
Oanrikkemandearre: ⅓ kear de holtediepte (of grutter)
It brûken fan de oanrikkemandearre wearde foar ynterne hoekeradii soarget derfoar dat in ark mei in geskikte diameter brûkt wurde kin en oerienkomt mei de rjochtlinen foar de oanrikkemandearre holtediepte.
Troch de hoekeradii wat boppe de oanrikkemandearre wearde te fergrutsjen (bygelyks mei 1 mm), kin it ark in sirkelfoarmich paad folgje ynstee fan in hoeke fan 90 graden. Dit hat de foarkar, om't it resulteart yn in oerflakteôfwerking fan hegere kwaliteit. As skerpe ynterne hoeken fan 90 graden nedich binne, beskôgje dan it tafoegjen fan in T-bone-ûndersnijing ynstee fan de hoekeradii te ferminderjen.
Flierradius
recommended: 0.5 mm, 1 mm of gjin radius
Mooglik: elke radius
Freesark hawwe in platte of wat rûne ûnderste snijkant. Oare flierradius kinne wurde bewurke mei kogelgereedschap. It is in goede ûntwerppraktyk om de oanrikkemandearre wearden te brûken, om't dit de foarkar hat fan 'e masjinisten.
Tinne muorren
Minimum muorre dikte
Oanrikkemandearre: 0.8 mm (metalen), 1.5 mm (plestik)
Mooglik: 0.5 mm (metalen), 1.0 mm (plestik)
It ferminderjen fan 'e wanddikte ferminderet de stivens fan it materiaal, wat de trillingen tidens it ferwurkjen fergruttet en de berikbere krektens ferleget. Kunststoffen binne gefoelich foar kromtrekken (fanwegen oerbleaune spanningen) en sêftens (fanwegen temperatuerferheging), dus in gruttere minimale wanddikte wurdt oanrikkemandearre. De hjirboppe neamde útfierbere wearden moatte fan gefal ta gefal ûndersocht wurde.
Holes
Diameter
Oanrikkemandearre: standert boarbit
Mooglik: elke diameter grutter as 1 mm
Gatten wurde bewurke mei in boar of in einfrees. De grutte fan 'e boarbits is standerdisearre (yn metryske en imperiale ienheden). Ruimers en boargereedschap wurde brûkt om gatten ôf te meitsjen dy't krappe tolerânsjes fereaskje. Foar gatten mei hege krektens mei in diameter lytser as 20 mm wurdt it brûken fan in standert diameter oanrikkemandearre.
Maksimum djipte
recommended: 4 kear nominale diameter
Typysk: 10 kear nominale diameter
Mooglik: 40 kear nominale diameter
Gatten mei in net-standert diameter moatte mei in einfrees bewurke wurde. Yn dit gefal jilde de maksimale beheiningen foar de holtediepte en moat de oanrikkemandearre maksimale djiptewearde brûkt wurde. Gatten djipper as de typyske wearde wurde bewurke mei spesjalisearre boarbits (mei in minimale diameter fan 3 mm). Blinde gatten dy't mei in boar bewurke wurde, hawwe in konyske flier (135-graden hoeke), wylst gatten dy't mei in einfrees bewurke wurde, flak binne.
Der is gjin spesifike foarkar tusken trochgeande gatten of bline gatten yn CNC-ferwurking.
Threads
Diskusjegrutte
Minimum: M1 (en leger, yn guon gefallen)
recommended: M6 of grutter
Triedden wurde mei taps snijd en eksterne triedden mei matrijzen. Taps en matrijzen kinne brûkt wurde om triedden oant M2 te snijen. CNC-triedsark binne gewoan en wurde foarkar jûn troch machinisten, om't se it risiko op tapbreuk beheine. CNC-triedsark kinne brûkt wurde om triedden oant M6 te snijen.
Lingte tried
Minimum: 1.5 kear nominale diameter
recommended: 3 kear nominale diameter
It grutste part fan 'e lading dy't op in tried tapast wurdt, wurdt oernommen troch de pear earste tosken (oant 1.5 kear de nominale diameter). Triedden langer as 3 kear de nominale diameter binne dêrom net nedich.
Foar triedden yn bline gatten dy't mei taps snien binne (d.w.s. alle triedden lytser as M6), foegje in lingte sûnder tried ta dy't gelyk is oan 1.5 kear de nominale diameter oan 'e ûnderkant fan it gat. As in CNC-triedsark brûkt wurde kin (d.w.s. triedden grutter as M6), kin it gat oer de hiele lingte tried wurde.
Lytse funksjes
Minimale gatdiameter
recommended: 2.5 mm (0.1 inch).
Mooglik: 0.05 mm (0.005 inch).
De measte masinewinkels kinne holtes en gatten sekuer bewurkje mei ark oant 2.5 mm (0.1 inch) yn diameter. Alles ûnder dizze limyt wurdt beskôge as mikrobearbeitingsmasjine. Spesjaliteitsark (mikroboren) en saakkundige kennis binne fereaske om sokke funksjes te bewurkjen, om't de natuerkunde fan it snijproses feroaret mei dizze skaal. Utsein as it absolút needsaaklik is, is de oanbefelling dêrom om se te foarkommen.
Tolerânsjes
Typysk: +-0.1 mm
Mooglik: +-0.02 mm
Us tolerânsjes binne of 2768 medium of fyn. As tolerânsjes net spesifisearre binne, sille produksjepartners de selektearre 2768-klasse brûke.
Tolerânsjes definiearje de grinzen foar in akseptabele diminsje. De berikbere tolerânsjes fariearje neffens de basisdiminsje en de geometry fan it ûnderdiel. De boppesteande wearden binne ridlike rjochtlinen.
Tekst en lettering
Oanrikkemandearre: lettergrutte 20 (of grutter), 5 mm gravearre
Gravearre tekst hat de foarkar boppe reliëftekst, om't der minder materiaal fuorthelle wurdt. It brûken fan in minimale grutte fan -20 sans-serif lettertype (bygelyks Arial of Verdana) wurdt oanrikkemandearre. In protte CNC-masines hawwe foarprogrammearre routines foar dizze lettertypen.
CNC-masine-ynstellingen en ûnderdieloriïntaasje
Skematyske foarstelling fan in ûnderdiel dat meardere ynstellingen fereasket
Tagong ta ark is ien fan 'e wichtichste ûntwerpbeperkingen by CNC-ferwurking. Om alle oerflakken fan it model te berikken, moat it wurkstik meardere kearen draaid wurde.
Elke kear as it wurkstik draaid wurdt, moat de masine opnij kalibrearre wurde en moat in nij koördinatesysteem definieare wurde.
By it ûntwerpen is it wichtich om rekken te hâlden mei masine-ynstellingen om twa redenen:
It totale oantal masine-ynstellingen beynfloedet de kosten. It draaien en opnij útrjochtsjen fan it ûnderdiel fereasket hânwurk en fergruttet de totale ferwurkingstiid. Dit is faak akseptabel as it ûnderdiel oant trije of fjouwer kear draaid wurde moat, mar alles boppe dizze limyt is oermjittich.
Om maksimale relative posysjonele krektens te berikken, moatte twa funksjes yn deselde opstelling bewurke wurde. Dit komt om't de nije kalibraasjestap in lytse (mar net te ferwaarloazjen) flater yntrodusearret.
Wat is 5-assige CNC-ferwurking?
In 5-assige CNC-masine beweecht snijgereedschap of ûnderdielen lâns fiif assen tagelyk. Multi-assige CNC-masines kinne ûnderdielen mei komplekse geometryen produsearje, om't se twa ekstra rotaasjeassen oanbiede. Dizze masines eliminearje de needsaak foar meardere masine-opstellingen.
Wat binne de foardielen en beheiningen fan 5-assige CNC-ferwurking?
Fiif-assige CNC-ferwurking lit it ark konstant tangensjaal oan it snijflak bliuwe. De arkpaden kinne yngewikkelder en effisjinter wêze, wat resulteart yn ûnderdielen mei in bettere oerflakteôfwerking en legere ferwurkingstiden.
Dat sei hawwende, 5-assige CNC hat syn beheiningen. Basis arkgeometrie en arktagongsbeperkingen binne noch altyd fan tapassing (bygelyks, ûnderdielen mei ynterne geometryen kinne net masinearre wurde). Boppedat binne de kosten fan it brûken fan sokke systemen heger.
CNC-ferwurkingsûndersnijdingen
Undersnijdingen binne funksjes dy't net bewurke wurde kinne mei standert snijark, om't guon fan har oerflakken net direkt fan boppen tagonklik binne.
Der binne twa haadtypen ûndersnijdingen: T-sleuven en dowesturten. Undersnijdingen kinne iensidich of dûbelsidich wêze en wurde bewurke mei spesjale ark.
T-sleuf snijgereedschap binne makke fan in horizontaal snijblad dat oan in fertikale as fêstmakke is. De breedte fan in ûndersnijding kin fariearje tusken 3 mm en 40 mm. Wy advisearje om standertmaten foar de breedte te brûken (d.w.s. hiele millimeter-ynkrementen of standert inchfraksjes), om't it wierskynliker is dat in gaadlik ark al beskikber is.
Foar dûvelsturt-snijgereedschap is de hoeke de bepalende skaaimerkgrutte. Sawol dûvelsturt-ark fan 45 as 60 graden wurde as standert beskôge. Ark mei in hoeke fan 5, 10 en oant 120 graden (yn stappen fan 10 graden) besteane ek, mar wurde minder faak brûkt.
In T-gleuf (lofts), in swalfsturtûndersnijing (midden), en in iensidige ûndersnijing op in ynderlike muorre (rjochts).
Undercut ûntwerp foar CNC-ferwurking
By it ûntwerpen fan ûnderdielen mei ûndersnijdingen op binnenmuorren, tink derom om genôch romte ta te foegjen foar it ark. In goede tommelfingerregel is om romte ta te foegjen gelyk oan teminsten fjouwer kear de djipte fan 'e ûndersnijding tusken de bewurke muorre en elke oare binnenmuorre.
Foar standert ark is de typyske ferhâlding tusken de snijdiameter en de diameter fan 'e as 2:1, wêrtroch't de snijdjipte beheint wurdt. As in net-standert ûndersnijding nedich is, is it gewoan foar masinewinkels om har eigen oanpaste ûndersnijdingsark te meitsjen. Dit kin liede ta de leadtiid en kosten, dus foarkom it as it mooglik is.
It ûntwerpen fan in technyske tekening
Technyske tekeningen wurde soms brûkt troch yngenieurs om spesifike produksjeeasken oan 'e masjinist oer te bringen.
In technyske tekening mei jo offerte uploade
Wy fereaskje normaal gjin technyske tekening foar oarders op ús platfoarm, mar yn guon gefallen kinne se weardefolle kontekst tafoegje oan in offerteoanfraach. Bepaalde ûntwerpspesifikaasjes kinne net opnommen wurde yn in STEP- of IGES-bestân. Jo moatte bygelyks in 2D technyske tekening opnimme as jo model skroefdraadgatten of assen en/of dimensjes mei tolerânsjes omfettet dy't strakker binne as de selektearre 2768-klasse.
As jo in technyske tekening tafoegje, soargje der dan foar dat it oerienkomt mei de spesifikaasjes fan 'e opladen bestannen. As de technyske tekeningen net oerienkomme mei de opladen bestannen of de offertespesifikaasjes:
De offertespesifikaasjes wurde beskôge as it referinsjepunt foar de technology, it materiaal en de oerflakteôfwerkingen.
De technyske tekeningen wurde beskôge as it referinsjepunt foar de triedspesifikaasjes, tolerânsjespesifikaasjes, details oer oerflakôfwerking, oanfragen foar ûnderdielmarkearring en spesifikaasjes foar waarmtebehanneling.
It CAD-bestân wurdt beskôge as it referinsjepunt foar it ûntwerp, de geometry, de diminsje en de lokaasje fan 'e funksjes.
Wat binne de bêste praktiken foar CNC-ferwurking?
Untwerp ûnderdielen dy't bewurke wurde kinne mei it ark mei de grutst mooglike diameter.
Foegje de grutte filets (op syn minst ⅓ kear de holtedjipte) ta oan alle ynterne fertikale hoeken.
Beheine de djipte fan holtes ta 4 kear harren breedte.
Rjochtsje de wichtichste skaaimerken fan jo ûntwerp ôf op ien fan 'e seis haadrjochtingen. As dat net mooglik is, is 5-assige CNC-ferwurking in opsje.
Dien in technyske tekening yn mei jo tekening as jo ûntwerp triedden, tolerânsjes, spesifikaasjes foar oerflakôfwerking of oare notysjes foar de masine-operator omfettet.
Hawwe jo ûnderdielen dy't jo CNC-frese moatte? Nim dan kontakt op mei ús Gazfull-team.