عمق الثقب في الآلات الحاسوبية: إرشادات التصميم ونسب العمق والأمثلة العملية

عمق الثقب هو اعتبار مهم للتصميم للمكونات المصنعة بجهاز CNC. يتم استخدام الثقوب العميقة بشكل شائع في غرف الألومنيوم ، وحدات التثبيت ، المكونات البصرية ، مجموعة التبريد ،والمعدات الصناعية.

ومع ذلك ، فإن فتحة سهلة للعمل في عمق 10 ملم قد تصبح أكثر صعوبة في 40 ملم إذا ظل قطرها دون تغيير. مع زيادة العمق بالنسبة للقطر ، فإن انحناء الحفر ،إزالة الشريحة، الحرارة، ووضع الثقب مستقيم يصبح أكثر صعوبة في السيطرة.

فهمعمق فتحة معالجة CNCيساعد المهندسين على تصميم ثقوب أسهل للآلات، وتفتيش، وتصنيعها باستمرار في الإنتاج.

نسبة عمق الثقب إلى قطره، غالباً ما تكتب على شكل L / D، تقارن عمق الثقب مع قطره.

نسبة L/D = عمق الثقب ÷ قطر الثقب

على سبيل المثال، ثقب قطره 6 ملم وعمق 30 ملم لديه نسبة:

30 ÷ 6 = 5:1

فتحة 5: 1 عادة ما تكون أكثر سهولة في الإنتاج من فتحة 20: 1 بنفس القطر ، على الرغم من أن المواد والأدوات وقدرة الآلة مهمة أيضًا.

يقدم الجدول التالي نقاط انطلاق عملية للحفر CNC القياسي.

هذه ليست حدود آلة عالمية. يمكن أن تصل بعض المثقابات القياسية وإعدادات التصنيع إلى 8: 1 أو 10:1، في حين أن مجموعات أخرى تتطلب أدوات خاصة في نسب أقل.

من أجلإنتاج فعال من حيث التكلفة ويمكن تكراره ، ونسبة 4: 1 أو أقل هي هدف تصميم أولي مفيدالنسب بين 4: 1 و 5: 1 غالبا ما تكون عملية، في حين يجب مراجعة الثقوب العميقة مع مزود CNC قبل الانتهاء من الرسم.

يُنشر المصنعون المختلفون نسبًا أقصى مختلفة لأن هندسة الحفر والمواد وتسليم السائل التبريدي وإخلاء الشريحة وصلابة الآلة تختلف.

دليل عملي للتصميم هو:

حتى الساعة 4:1:عادة نقطة انطلاق جيدة للحفر التقليدي

4من 1 إلى 5:1:يمكن تحقيقه بشكل عام مع إعدادات الحفر القياسية المناسبة.

5من 1 إلى 10:1:قد تتطلب حفرة الشفاف ، أو أطوال حفر متخصصة ، أو أدوات التبريد من خلال.

فوق 10:1:تقييم التطبيق الحفرة العميقة بدلا من افتراض حفرة قياسية سوف تعمل.

يمكن أن تتجاوز عمليات الحفر العميقة المتخصصة 10: 1 بشكل كبير ، ولكن يجب تأكيد هذه القدرات لمتطلبات القطر الفعلي والمواد والإستقامة والتسامح.

حساب عمق الثقب قبل إرسال ملف CAD للاقتراح يساعد المهندسين على تحديد مشاكل التصنيع المحتملة في وقت مبكر.

على سبيل المثال، ثقب 4 ملم مع عمق مطلوب 32 ملم لديه نسبة L / D من 8:1هذا أكثر تطلباً بكثير من حفرة 4 ملم عميقة 12 ملم فقط.

ثقب قطره 10 ملم بعمق 50 ملم لديه نسبة 5:1على الرغم من أن الحفرة أكبر بكثير من حيث الحجم المطلق، فإن نسبة أقل من ذلك عموما يجعل الوصول إلى الأدوات وإزالة الشريحة أسهل.

مهمة:هذه الحسابات تصف النسبة الهندسية ، وليس ضمانًا بأن عملية معالجة معينة ستحقق التوالي المطلوب ، أو تحمل القطر ، أو الانتهاء السطحي ، أو التكلفة.

كلما امتدت الحفرة أكثر في قطعة العمل ، زاد طولها غير المدعوم.

حفرة أطول أكثر عرضة للانحناء والتجول ، خاصة عندما يكون القطر صغيرًا أو يصعب معالجة المادة.

على سبيل المثال، حفرة 4 ملم تنتج حفرة عميقة 40 ملم تعمل بنسبة 10: 1.التصميم الذي يتطلب أن يبقى الثقب مستقيمًا وموضعًا بدقة على طول طوله كله يحتاج إلى المزيد من الاهتمام من ثقب عادي.

الحفر يزيل المواد في شكل شرائح في حفرة عميقة يجب أن تسافر تلك الشرائح مسافة طويلة لتخرج من منطقة القطع

إذا تراكمت الشظايا، يمكن أن يرتفع الاحتكاك ودرجة الحرارة. يمكن أن يصبح الحفر مفرطًا، قد يتدهور سطح الثقب، أو قد تتحطم الأداة.

يساعد الحفر بالشفرة عن طريق سحب الأداة على فترات لتنظيف الشرائح. بالنسبة للتطبيقات المطالبة ، قد تكون هناك حاجة إلى حفر المبرد أو أدوات حفر عميق متخصصة.

يمكن أن تقيد الثقوب العميقة وصول المبردات وتجعل إزالة الحرارة أكثر صعوبة.

هذا مهم بشكل خاص للصلب المقاوم للصدأ وغيرها من المواد الصعبة التصنيع.

قد يكون ثقب الألومنيوم ذو نسبة عمق معتدلة مستقيمًا ، في حين أن النسبة نفسها في مادة أصعب قد تتطلب معايير قطع مختلفة وأدوات وتسليم سائل تبريد.

عدم تحمل قطر الحفرة ليس هو نفس قدرة عمقها

قد يكون المصنع قادرًا على حفر حفرة عميقة ولكن لا يزال يحتاج إلى عملية ثانوية لتحقيق قطر ضيق أو إتمام سطح أفضل.

بالنسبة للضبط الدقيق ، قد تكون عملية مثل التدليك أو الحفر مناسبة بعد الحفر. يعتمد الأسلوب النهائي على الحجم المطلوب والموقع والاستقامة وجودة السطح.

ثقب من خلال يمر بالكامل من خلال قطعة العمل الثقب العمياء يتوقف على عمق محدد

من خلال الثقوب عادة ما تسمح الشظايا وسائل التبريد بالخروج بسهولة أكبر. تتطلب الثقوب العمياء اهتمامًا إضافيًا لأن الشظايا يمكن أن تتجمع في القاع وتخلق نقطة الحفر قاعًا مخروطًا.

العديد من حفر التواء التقليدية تستخدم زاوية نقطة من 118 درجة أو 135 درجة.

بالنسبة لنقطة حفر مخروطية مثالية ، فإن عمق النقطة التقريبي هو:

عمق النقطة = (قطر الثقب ÷ 2) ÷ tan ((زاوية النقطة ÷ 2)

بالنسبة لحفرة 6 ملم باستخدام نقطة ثقيل 118 درجة:

1قطر الثقب: 6 ملم

2عمق نقطة تقريب: 1.8 ملم

3عمق قطر كامل مطلوب: 20 ملم

4.عمق الحفر الإجمالي التقريبي إلى النقطة: 21.8 ملم

هذا الحساب المبسط يستبعد تعديلات إضافية على هندسة الأداة وعملية التصنيع.

إنها توضح لماذا لا يمكن تفسير الرسم الذي يتطلب عمق قطره الكامل 20 ملم دائمًا على أنه إجمالي مسار الحفر 20 ملم بالضبط.

إذا كان الحفرة العمياء يجب أن يكون لها قاع مسطح، قد تكون عملية معالجة إضافية ضرورية. فقط تحديد حفرة ذات قاع مسطح عندما وظيفتها تتطلب ذلك بالفعل.

عمق الخيوط وعمق الحفر هما متطلبان مختلفان.

على سبيل المثال ، قد تتطلب الرسمة خيطًا من نوع M6 × 1 مع 9 مم من الارتباط الكامل للخيط. يجب أن تسمح الفتحة المحفورة بعمق إضافي كافٍ للقناة ، والهندسة النقطة الحفرة ، وتفريغ رقاقة.

المبادئ التوجيهية الهندسية الأولية الشائعة هي النظر في التفاعل الكامل للخيوط حوالي 1.5 إلى 2 أضعاف قطر الخيوط الاسمي للعديد من التطبيقات المعدنية.الذي يتناسب مع حوالي 912 ملم من التعامل.

هذه ليست قاعدة قوة عالمية. يعتمد الارتباط المطلوب على المادة الأم، ومادة التثبيت، والحمل، ومتطلبات التصميم. بعض التطبيقات تتطلب أقل من الارتباط،في حين أن المواد الناعمة أو المفاصل المحملة بشكل ثقيل قد تحتاج إلى المزيد.

عند تصميم الثقوب ذات الخيوط العمياء:

1أذكر مواصفات الخيوط المطلوبة

2تمييز عمق الخيوط عن عمق الحفر الكلي.

3.أتركوا مساحة لنقطة الحفر و الرصاص

4تجنب إجبار الصنبور على الوصول إلى القاع الفعلي للثقب.

5تأكيد المشاركة المطلوبة مع التصميم الميكانيكي.

بالنسبة لحفرة M6 العمياء مع 9 ملم من التدخل الكامل للخيوط ، يجب على المورد مراجعة عمق الحفر المطلوب بدلاً من برمجة عمق إجمالي 9 ملم تلقائيًا.

غالباً ما يجعل استخدام قطر الحفر القياسي معالجة CNC أسهل في الاقتباس والتصنيع.

تتضمن أحجام الحفر المتري الشائعة:

هذه هي أمثلة على قطرات الأدوات الشائعة ، وليس أحجام عريضة العقدة العالمية أو توصيات الحفر.

إذا كانت الرسمة الخاصة بك تحدد قطر غير عادي، قد يحتاج المتجر إلى عملية إضافية مثل الحفر، والحفر، أو التداخل الدائري بدلا من استخدام حفرة قياسية مناسبة مباشرة.

هذه العملية الإضافية قد تزيد من وقت التصنيع ومتطلبات التفتيش.

عندما يكون ذلك ممكناً، اختر قطراً قياسياً يلبي المتطلبات الوظيفية. إذا كان قطراً خاصاً ضرورياً،تحديدها بوضوح بدلا من تغييرها ببساطة من أجل سهولة التصنيع.

فكر في دعم بصري من الألومنيوم 6061 معدة بالجهاز الحاسوبي المركزي مع فتحة 6 ملم وعمق مطلوب 40 ملم.

نسبة العمق إلى القطر هي:

40 ÷ 6 = 667:1

هذا يتجاوز نقطة البداية المحافظة 4: 1 للحفر التقليدي ، لكنه لا يتطلب تلقائيًا عملية حفر عميق متخصصة.

يجب على المصنع مراجعة:

1سواء كان الثقب أعمى أو من خلال

2.التسامح المطلوب للقطر

3.المطلوبة مستقيمة ودقة الموقع

4مادة وملء سطح الحفر

5طول الحفر المتاحة وتسليم المبرد

6ما إذا كان هناك حاجة إلى ريمنغ أو طحن

7كمية الإنتاج المتوقعة

إذا تم استخدام الحفرة لتحديد موقع أو محاذاة مكون بصري ، فقد يكون دقة الموقف والإستقامة أكثر أهمية من مجرد تحقيق العمق المحدد.

كمثال حقيقي للمنتج،أجزاء أدوات ضوئية معالجة بالجهاز الحاسوبي الحاسوبي الدقيق الصفحة قائمة الحفر، والحفرة العميقة، والحركة متعددة المحاور من بين العمليات المتاحة للمكونات البصرية المخصصة.

هذا مثال على القدرة ذات الصلة، وليس ادعاء بأن هذا العنصر معين لديه فتحة 6 ملم × 40 ملم.

قبل إطلاق رسمتك، تحقق من ما يلي:

1حافظ على عمق الثقب ضمن نسبة عملية كلما أمكن.

2استخدام قطرات الحفر القياسية عندما تلبي متطلبات التصميم.

3يفضل أن يمر عبر الثقوب عندما تسمح وظيفة الجزء بذلك.

4حدد عمق الثقب العمياء والهندسة السفلية بوضوح

5تحديد ما إذا كان القطر أو المباشرة أو الموقع أمرًا حاسمًا.

6.أترك مساحة مناسبة للثقوب العمياء

7.اقرأ حفر الحفر أو معالجة الحفر العميقة المتخصصة عندما تصبح النسب عالية.

8تأكيد ما إذا كانت هناك حاجة لعملية التشطيب الثانوية

بالنسبة للمكونات القائمة على الرسم، لديناخدمات معالجة CNC حسب الطلب دعم الحفر والطحن والتحويل والخيوط وفقا لمتطلبات المشروع.

بالنسبة للجزء ذو الثقوب العميقة، يجب توفير:

1رسم هندسي ثنائي الأبعاد

2ملف CAD ثلاثي الأبعاد

3المواد والصفات

4قطر الثقب والعمق المطلوب

5مواصفات الثقب الأعمى أو الثقب العابر

6.تسامح القطر

7متطلبات الموقع والإستقامة، إذا كانت حرجة

8مواصفات الخيوط وعمق المشاركة

9متطلبات التشطيب السطحي

10احتياجات الكمية والتسليم

حدد بوضوح أعمق الثقوب على الرسم. هذا يساعد مورد CNC على تقييم الوصول إلى الأدوات ، وإخلاء الشريحة ، والتفتيش ، وعملية التصنيع المناسبة.

يعتمد الحد العملي لعمق ثقب معالجة CNC على نسبة العمق إلى القطر والمواد والأدوات وإخلاء الشريحة والدقة المطلوبة.

بالنسبة للعديد من تطبيقات الحفر التقليدية ، فإن نسبة 4: 1 أو أقل هي نقطة انطلاق تصميم معقولة. غالباً ما تتطلب النسب بين 5: 1 و 10: 1 تخطيطًا أكثر دقة للعملية ، في حين أن النسب التي تزيد عن 10:1 يجب مراجعتها للحفر العميق المتخصص.

أفضل تصميم ليس فقط الذي يحتوي على أعمق ثقب ممكن، بل هو الذي يستوفي المتطلبات الوظيفية مع البقاء دقيقاً ويمكن تكراره وفعالاً من حيث التكلفة في التصنيع.

هل لديكم قطعة معدة بجهاز "سي إن سي" مع ثقوب عميقة، أو ثقوب دقيقة، أو أدوات خيوط عمياء؟

أرسل لنارسم ثنائي الأبعاد ، ملف CAD ثلاثي الأبعاد ، المواد ، قطر الثقب ، العمق المطلوب ، التسامحات والكميةللمراجعة.

اطلب اقتباس

يمكن لفريقنا مراجعة الهندسة الفعلية ومساعدة تقييم متطلبات التصنيع لجزء CNC المخصص الخاص بك.