Diepzak CNC-bewerking: ontwerpregels voor betere nauwkeurigheid en lagere kosten

Diepe zakken komen veel voor in CNC-bewerkte aluminium behuizingen, automatiseringscomponenten, montageblokken en behuizingen voor industriële apparatuur.

Een zak die in CAD eenvoudig lijkt, kan echter moeilijk te bewerken zijn als deze te diep, te smal of met zeer kleine binnenhoeken is.verhoogde trillingen, vertraagt de productie en maakt het moeilijker om de dimensionale nauwkeurigheid te behouden.

Inzichtdiepzak CNC-bewerkinghelpt ingenieurs om onderdelen te ontwerpen die makkelijker te produceren zijn zonder dat hun functionele vereisten worden opgeofferd.

Bij zakfrees wordt materiaal van het oppervlak van een werkstuk verwijderd om een ingebedde ruimte met een vloer en omringende muren te creëren.

Een diepe zak heeft een relatief grote diepte in vergelijking met de bruikbare breedte of het snijgereedschap dat nodig is om het te bereiken.

De meest voorkomende toepassingen zijn:

1:Housings voor apparatuur van aluminium

2:Automatische montageonderdelen

3Warmteafzuigers

4:Precisiebevestigingen

5:Elektronische behuizingen

6:Lichte bouwstukken

Een aluminium behuizing kan bijvoorbeeld een diepe interne holte nodig hebben om elektronische componenten op te vangen en tegelijkertijd montageoppervlakken aan de buitenkant te behouden.

De uitdaging is om het materiaal uit de holte te verwijderen zonder dat er overmatige trillingen van het gereedschap ontstaan, of dat de wand aftakelt of de oppervlakte slecht is afgerond.

Er is geen enkele maximale zakdiepte voor elke CNC-machine of materiaal. De praktische limiet is afhankelijk van de zakgeometrie, de snijdiameter, het overhang van het gereedschap, het materiaal, de interne hoekradius, deen vereiste tolerantie.

Een nuttig uitgangspunt is het vergelijken van de zakdiepte met de smalste bruikbare holtebreedte.

Een zak die bijvoorbeeld 30 mm diep en 10 mm breed is, heeft een diepteverhouding van 3:1.

Dit zijn algemene ontwerprichtlijnen voor de productie, geen gegarandeerde bewerkingsgrens.En roestvrij staal kan een andere strategie nodig hebben dan aluminium..

Een lang snijgereedschap kan licht buigen onder snijkrachten.

Dit kan leiden tot vernauwde wanden, afmetingsverschillen tussen de bovenkant en de onderkant van een zak, kletsmerken of gebroken gereedschap.

Een diepe holte met strakke binnenhoeken kan bijvoorbeeld de fabrikant dwingen een klein doorsnede-snijdmachine te gebruiken.Vooral wanneer het ver van de gereedschapsholder moet uitstrekken.

Diepe zakken kunnen metalen chips vangen in de buurt van het snijgebied.

Als chips niet effectief worden verwijderd, kan de snijmachine ze opnieuw snijden, waardoor de hitte, het slijtage van het gereedschap en het risico op oppervlaktschade toeneemt.

Open zakken zijn over het algemeen gemakkelijker te verwijderen dan diepe, gesloten holtes.

Hoe dieper het gereedschap moet reiken, hoe moeilijker het kan worden om een stabiel snijproces te handhaven.

Diepe pocketwanden kunnen aanvullende afwerkingen nodig hebben om de vereiste afmetingen en oppervlaktekwaliteit te bereiken.

Om deze reden worden ruwmaken en afwerken vaak als afzonderlijke werkzaamheden gepland.

De verhouding van de zakdiepte en de reikwijdte van het gereedschap beschrijven twee verschillende dingen.

De effectieve overhang is de lengte die zich uitstrekt van de gereedschapsholder tot het snijgebied, niet noodzakelijkerwijs de gehele cataloguslengte van het gereedschap.

Denk aan een 30 mm diepe zak.

1:Een 4 mm-snijmachine met een effectief bereik van 30 mm heeft een verhouding van 7.5:1.

2:Een 10 mm-snijmachine met een effectieve reikwijdte van 30 mm heeft een verhouding van 3:1.

De grotere snijmachine is over het algemeen stijver, met een vergelijkbaar gereedschapsontwerp en geschikte snijomstandigheden.

Dit verklaart waarom twee zakken van dezelfde diepte zeer verschillende bewerkingsmoeilijkheden kunnen hebben.

Een kleine interne hoekradius kan een smalle snijmachine vereisen, terwijl een grotere radius een groter en stijver gereedschap kan toelaten.

CNC-freesmachines zijn rond, zodat ze geen perfect scherpe inwendige hoek kunnen produceren met behulp van een conventionele freesoperatie.

Als een ontwerp een onnodig kleine interne straal specificeert, kan de fabrikant een kleinere snijmachine en meer bewerkingstijd nodig hebben.

Bijvoorbeeld, een 10 mm doorsnede eindmolen heeft een snijradius van 5 mm. Een interne hoekradius moet die snijmachine kunnen bevatten, en een iets grotere radius kan de snijruimte verbeteren.

Het vergroten van de interne straal van 2 mm tot 5 mm kan een grotere snijmachine in staat stellen het element te bereiken,mits de afmetingen en functie van de zak de wijziging toelaten.

Dit kan de afbuiging van het gereedschap verminderen en het diepzakfrezen efficiënter maken.

Verschillende wijzigingen in het ontwerp kunnen een diepe zak makkelijker maken.

1Vergroot de binnenhoekstraal:Dit kan een grotere en stijvere snijmachine mogelijk maken.

2:Verminderen van onnodige zakdiepte:Verwijder alleen het materiaal dat nodig is voor de afgifte of de functie.

3Verhoog de breedte van de smalste zak:Dit kan de toegang tot gereedschap en het verwijderen van chips verbeteren.

4:Gebruik praktische toleranties:Gebruik slechts strikte toleranties op kritieke muren, vloeren en montageoppervlakken.

5:Kies een geschikte bewerkingsstrategie:Het ruw maken verwijdert het grootste deel van het materiaal, terwijl met lichtere afwerkingen de uiteindelijke afmetingen worden vastgesteld.

6Minimaliseer de overhang van het gereedschap:Gebruik de kortste geschikte gereedschapsbereik in plaats van een onnodig lange snijmachine.

Als algemene uitgangspunt worden bij sommige conventionele zakfreeswerkzaamheden overstapwaarden gebruikt van ongeveer 30­50% van de doorsnede en axiale afstoppingen van ongeveer 0,5­1 maal de doorsnede.Dit zijn geen universele instellingen.De aanbevelingen van de gereedschapsfabrikant, het materiaal, de snijgeometrie, de machine-stijfheid en de zakdiepte moeten de basis vormen voor het werkelijke CAM-programma.

Denk aan David, een Amerikaanse automatiseringingenieur die een aangepaste 6061-T6-aluminium behuizing met een 30 millimeter diepe binnenkantpocket nodig heeft.

De holte is breed genoeg voor een grotere snijmachine, maar het oorspronkelijke ontwerp bevat zeer kleine binnenhoekradiussen.Deze hoeken dwingen de fabrikant tot het gebruik van een 4 mm-snijdmachine met een effectief bereik van ongeveer 30 mm.

De reikwijdte van het werktuig is:

30 ÷ 4 =7.5:1

Deze slanke opstelling verhoogt het risico op trillingen en vernauwing van de muur.

Na de herziening van het CAD-model stemt de ingenieur ermee in de hoekradius te vergroten tot 5 mm indien het ontwerp dit toelaat.Vermindering van het bereik van het illustratieve gereedschap tot:

30 ÷ 10 =3:1

De wijziging garandeert geen bepaalde cyclustijd of kostenreductie, maar geeft de fabrikant een meer rigide tooloptie en kan het bewerken vereenvoudigen.

Voor een voorbeeld van een verwante product, zie onzeCustom CNC-bewerkte aluminiumbuis voor industriële controleapparatuurDe behuizing wordt vervaardigd met behulp van CNC-frees, draaien en draaifrees, met zakken en montagefuncties die volgens de tekeningen van de klant worden geproduceerd.

Wanneer u een offerte aanvraagt, verstrekt u:

12D ingenieursontwerp

23D CAD bestand

3Materiaal en kwaliteit

4:De diepte van de zak en de smalste breedte

5:Innerlijke hoekradius

6:Kritische wand- en vloertoleranties

7:Vereisten inzake oppervlakteafwerking

8Hoeveelheid:

9:Vereisten inzake inspecties

Zorg ervoor dat diepe holtes en kleine binnenradiussen duidelijk worden geïdentificeerd, zodat de fabrikant de toegang tot het gereedschap vóór de productie kan controleren.

OnzeCNC-bewerking op maat steun voor op tekeningen gebaseerde bewerkingsprojecten met aluminium en andere metalen onderdelen.

Diepzak CNC-bewerking is niet beperkt door de diepte alleen.en afmetingsvereisten hebben allemaal invloed op de vervaardigbaarheid.

Een zak die meer dan drie keer haar smalste breedte is, is het waard zorgvuldig te onderzoeken, maar deze verhouding is slechts een beginpunt.De definitieve beslissing moet gebaseerd zijn op de daadwerkelijke toegang tot het gereedschap en de vereiste kwaliteit van het onderdeel.

Het meest zuinige ontwerp is een ontwerp dat de snijmachine voldoende ruimte geeft om het element te bereiken, terwijl de vereiste nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking behouden blijven.

Heeft u een aluminium behuizing, een montagecomponent of een ander CNC-onderdeel met diepe zakken of smalle binnenhoeken?

Stuur ons je 2D tekening, 3D CAD-bestand, materiaal, hoeveelheid en kritieke toleranties.

Vraag een offerte

Ons team kan de geometrie bekijken en de bewerkingsvereisten voor uw aangepaste component evalueren.