آلة التصنيع العميقة: قواعد التصميم للحصول على دقة أفضل وانخفاض التكلفة

الجيبات العميقة شائعة في غرف الألومنيوم المصنعة بالجهاز الحاسوبي المركزي، ومكونات الأتمتة، وكتل التثبيت، وغرف المعدات الصناعية.

ومع ذلك، فإن الجيب الذي يبدو بسيطًا في CAD يمكن أن يكون من الصعب معالجته عندما يكون عميقًا جدًا أو ضيقًا جدًا أو له زوايا داخلية صغيرة جدًا. قد تتطلب هذه الميزات أدوات قطع طويلة ،زيادة الاهتزة، تبطئ الإنتاج، وتجعل من الصعب الحفاظ على دقة الأبعاد.

فهممعالجة الحاسب الآلييساعد المهندسين على تصميم أجزاء سهلة التصنيع دون التضحية بمتطلباتها الوظيفية.

يزيل طحن الجيب المواد من سطح قطعة العمل لإنشاء منطقة مدفونة مع الأرض والجدران المحيطة بها.

الجيب العميق له عمق كبير نسبيا مقارنة بعرضه المستخدم أو أداة القطع المطلوبة للوصول إليه.

التطبيقات الشائعة تشمل:

1:غرف المعدات من الألومنيوم

2:مكونات تركيب الأتمتة

3مغسلات الحرارة

4:أجهزة الدقة

5:المحفظات الإلكترونية

6:أجزاء هيكلية خفيفة الوزن

على سبيل المثال ، قد يحتاج غطاء الألومنيوم إلى تجويف داخلي عميق لاستيعاب المكونات الإلكترونية مع الحفاظ على أسطح التثبيت حول الخارج.

التحدي هو إزالة المادة من التجويف دون خلق اهتزاز الأدوات المفرط، أو تآكل الجدار، أو وضع السطح السيئ.

لا يوجد عمق جيب واحد أقصى لكل آلة أو مادة CNC. الحد العملي يعتمد على هندسة الجيب، قطر القطع، أداة المبالغة، المواد، نصف قطر الزاوية الداخلية،و التسامح المطلوب.

نقطة انطلاق مفيدة هي مقارنة عمق الجيب مع أضيق عرض تجويف يمكن استخدامه.

على سبيل المثال، الجيب الذي عمقه 30 ملم وعرضه 10 ملم لديه نسبة عمق 3:1.

هذه هي المبادئ التوجيهية العامة للتصميم للتصنيع ، وليس هناك حدود معالجة مضمونة. قد يكون جيب الألومنيوم العريض أسهل في التصنيع من جيب أضيق بنفس العمق ،والفولاذ المقاوم للصدأ قد يحتاج إلى استراتيجية مختلفة عن الألومنيوم.

أداة قطع طويلة يمكن أن تنحني قليلا تحت قوى القطع.

هذا قد يؤدي إلى جدران معتدلة، أو اختلافات في الأبعاد بين الجزء العلوي والسفلي من الجيب، أو علامات الهراء، أو كسر الأدوات.

على سبيل المثال، تجويف عميق مع زوايا داخلية ضيقة قد تجبر الشركة المصنعة على استخدام قطرة صغيرة.خاصة عندما يجب أن تمتد بعيدا عن حامل الأداة.

الجيب العميق يمكن أن يحتجز رقائق معدنية بالقرب من منطقة القطع

إذا لم يتم إزالة الشظايا بفعالية ، فقد يقطعها القطع مرة أخرى ، مما يزيد من الحرارة ، وارتداء الأدوات ، وخطر تلف السطح.

الجيبات المفتوحة عادة ما تكون أسهل في التنظيف من التجاويف العميقة المغلقة. قد يساعد انفجار الهواء أو توصيل سائل التبريد المناسب ، اعتمادًا على المادة وعملية التصنيع.

كلما زادت عمق الأداة ، كلما صعب الحفاظ على عملية قطع مستقرة.

قد تحتاج الجدران الجيب العميقة إلى مزيد من الممرات النهائية لتحقيق الأبعاد المطلوبة وجودة السطح.

لهذا السبب، غالباً ما يتم التخطيط للعمل الخام والعمل النهائي كعمليات منفصلة.

نسبة عمق الجيب ونسبة وصول الأداة تصفون شيئين مختلفين.

الارتفاع الفعلي هو الطول الذي يمتد من حامل الأداة إلى منطقة القطع ، وليس بالضرورة طول الكتالوج بالكامل للأداة.

فكر في جيب عميق 30 ملم.

1:مقطع 4 ملم مع 30 ملم الوصول الفعلي لديه نسبة 7.5:1.

2:مقطع 10 ملم مع 30 ملم الوصول الفعلي لديه نسبة 3:1.

القطع الأكبر عادة ما يكون أكثر صلابة ، بافتراض تصميم أداة مماثل وظروف القطع المناسبة.

هذا يفسر لماذا يمكن أن يكون لدى جيبتين من نفس العمق صعوبة معالجة مختلفة للغاية.

يمكن أن يتطلب نصف قطر الزاوية الداخلية الصغير قطعة ضيقة ، في حين أن نصف قطر أكبر يمكن أن يسمح بأداة أكبر وأكثر صلابة.

أجهزة طحن CNC مستديرة ، لذلك لا يمكنها إنتاج زاوية داخلية حادة تمامًا باستخدام عملية طحن تقليدية.

إذا كان التصميم يحدد نصف قطره الداخلي الصغير بشكل غير ضروري ، فقد يحتاج المصنع إلى قطعة أصغر ووقت معالجة أطول.

على سبيل المثال ، طاحونة نهاية قطرها 10 ملم لديها نصف قطر القطع 5 ملم. يجب أن يستوعب نصف قطر الزاوية الداخلية هذا القطع ، ويمكن أن يحسن نصف قطر أكبر قليلاً من مسافة القطع.

زيادة نصف قطر داخلي من 2 إلى 5 ملم يمكن أن تسمح لقطع أكبر بالوصول إلى الميزة ،بشرط أن تسمح أبعاد الجيب والوظيفة بالتغيير.

هذا يمكن أن يقلل من انحناء الأداة ويجعل طحن الجيب العميق أكثر كفاءة.

العديد من التغييرات في التصميم يمكن أن تجعل الجيب العميق أسهل في التصنيع.

1زيادة نصف قطر الزاوية الداخلية:هذا قد يسمح بقطع أكبر وأكثر صلابة.

2: تقليل عمق الجيب غير الضروري:إزالة فقط المواد اللازمة للتخليص أو الوظيفة.

3: زيادة عرض الجيب الأضيق:هذا يمكن أن يحسن الوصول إلى الأدوات وإزالة الشريحة.

4:استخدام التسامحات العملية:تطبيق حدود صارمة فقط على الجدران والأرضيات والأسطح الحرجة.

5:اختيار استراتيجية معالجة مناسبة:يزيل الخام معظم المواد ، في حين أن تمرير التشطيب الخفيف يحدد الأبعاد النهائية.

6:تقليل ارتفاع الأدوات:استخدم أقصر أداة مناسبة بدلاً من القطع الطويل غير الضروري

كمبدأ عام ، تستخدم بعض عمليات طحن الجيب التقليدية قيم التمرير حول 30 ٪ إلى 50 ٪ من قطر القطع وتدفقات المحوري حول 0.5 ٪ إلى 1 مرة قطر القطع.هذه ليست إعدادات عالميةيجب أن تكون توصيات مصنع الأداة، المواد، هندسة القطع، صلابة الجهاز، وعمق الجيب مبادئ لبرنامج CAM الفعلي.

فكر في مهندس أوتوماتيكي أمريكي يدعى ديفيد يحتاج إلى غطاء من الألومنيوم 6061-T6 مع جيب داخلي عميق 30 ملم.

التجويف واسع بما فيه الكفاية لقطع أكبر، ولكن التصميم الأصلي يتضمن نصف قطرها الداخلي الزاوية الصغيرة جدا.هذه الزوايا تجبر الشركة المصنعة على استخدام قطعة 4 مم مع مدى فعال من حوالي 30 مم.

نسبة وصول الأداة هي:

30 ÷ 4 =7.5:1

هذا التركيب الرقيق يزيد من خطر الاهتزاز والحائط.

بعد مراجعة نموذج CAD ، يوافق المهندس على زيادة نصف قطر الزاوية إلى 5 ملم حيث يسمح التصميم بذلك. قد يكون القطع قطره 10 ملم مناسبًا لهندسة الجيب ذات الصلة ،خفض نسبة الوصول إلى الأدوات التوضيحية إلى:

30 ÷ 10 =3:1

لا يضمن التغيير خفضًا معينًا في وقت الدورة أو التكاليف ، لكنه يمنح المصنع خيارًا أداة أكثر صرامة وقد يسهل المعالجة.

لمثال المنتجات ذات الصلة، انظرمحفظة من سبيكة الألومنيوم المصنعة بالإنترنت من أجل معدات التحكم الصناعيةيتم تصنيع الحجرة باستخدام طحن CNC ، والدوران ، والدوران الطحن ، مع جيوب وميزات التثبيت التي تنتج وفقًا لرسومات العميل.

عند طلب عرض، قدم:

1رسومات هندسية 2D

2ملف CAD ثلاثي الأبعاد

3:المادة والصنف

4:عمق الجيب وأضيق عرض

5: نصف قطر الزاوية الداخلية

6:التسامحات الحرجة للجدران والطابق

7:متطلبات التشطيب السطحي

8كمية

9:متطلبات التفتيش

حدد بوضوح التجاويف العميقة والقطرات الداخلية الصغيرة حتى يتمكن المصنع من مراجعة وصول الأدوات قبل الإنتاج.

بلديخدمات معالجة CNC حسب الطلب دعم مشاريع التصنيع القائمة على الرسم التي تنطوي على الألومنيوم وغيرها من المكونات المعدنية.

لا تقتصر عملية التصنيع العميقة على العمق وحده قطر الأداة، الإرتفاع الفعال، نصف قطر الزاوية الداخلية، إخلاء الشريحة، المواد،ومتطلبات الأبعاد كلها تؤثر على قابلية التصنيع.

الجيب الذي هو أعمق من ثلاثة أضعاف أضيق عرضه يستحق مراجعة بعناية، ولكن هذه النسبة هي مجرد نقطة انطلاق.يجب أن يستند القرار النهائي إلى الوصول الفعلي للأدوات وجودة الجزء المطلوب.

التصميم الأكثر اقتصادية هو الذي يمنح القطع مساحة كافية للوصول إلى الميزة مع الحفاظ على الدقة المطلوبة وإنهاء السطح.

هل لديك غطاء من الألومنيوم أو مكونات تركيب أو جزء CNC آخر مع جيوب عميقة أو زوايا داخلية ضيقة؟

أرسل لنا رسمتك الثنائية الأبعاد، ملف CAD ثلاثي الأبعاد، المادة، الكمية، والتسامحات الحرجة.

اطلب اقتباس

فريقنا يمكنه مراجعة الهندسة وتقييم متطلبات التصنيع لمكونك المخصص.