Οδηγίες Σχεδιασμού CNC Τόρνου: 8 Συμβουλές για Βελτίωση της Ποιότητας Εξαρτημάτων και Μείωση του Κόστους

Η περιστροφή CNC είναι ιδανική για άξονες, δακτυλίους, αποστάτες, μανίκια και άλλα εξαρτήματα με κυλινδρικά χαρακτηριστικά.

Ωστόσο, ένα εξάρτημα που φαίνεται απλό σε CAD μπορεί να είναι δύσκολο ή ακριβό στην κατασκευή εάν έχει μακριές ακάλυπτες ενότητες, βαθιές οπές, απρόσιτες αυλακώσεις ή περιττά αυστηρές ανοχές.

Ο καλός σχεδιασμός περιστροφής CNC καθιστά το εξάρτημα ευκολότερο στην κατεργασία, την επιθεώρηση και τη συναρμολόγηση χωρίς να διακυβεύεται η λειτουργία του.

Ακολουθούν οκτώ πρακτικές οδηγίες σχεδιασμού για μηχανικούς και ομάδες προμηθειών.

Η περιστροφή CNC περιστρέφει το προς κατεργασία τεμάχιο ενώ ένα κοπτικό εργαλείο αφαιρεί υλικό. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για χαρακτηριστικά διατεταγμένα γύρω από έναν κεντρικό άξονα.

Συνήθη περιστρεφόμενα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

1:Εξωτερικές διαμέτρους και βαθμιδωτούς άξονες

2:Εσωτερικές οπές και μανίκια

3:Ώμους και αυλακώσεις

4:Εξωτερικά και εσωτερικά σπειρώματα

5:Κωνικά και κυλινδρικά αποστάτες

Όπου είναι δυνατόν, διατηρήστε την κύρια γεωμετρία κεντραρισμένη στον άξονα περιστροφής. Αυτό επιτρέπει την παραγωγή περισσότερων χαρακτηριστικών αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας τυπικά εργαλεία περιστροφής.

Πλευρικές οπές, επίπεδες επιφάνειες, σχισμές και εκτός άξονα χαρακτηριστικά μπορεί να απαιτούν ζωντανά εργαλεία ή δευτερεύουσα φρεζάρισμα. Αυτά είναι δυνατά σε κατάλληλο εξοπλισμό, αλλά η διαδρομή κατασκευής εξαρτάται από τη γεωμετρία και την απαιτούμενη ακρίβεια.

Μακρινοί, λεπτοί άξονες μπορεί να λυγίσουν ή να δονηθούν υπό τις δυνάμεις κοπής. Αυτό μπορεί να προκαλέσει κραδασμούς, κώνους, κακή επιφάνεια ή διαστασιακά λάθη.

Πριν οριστικοποιήσετε το σχέδιο:

1:Συντομεύστε τις ακάλυπτες ενότητες όπου είναι πρακτικό.

2:Αυξήστε τη διάμετρο εάν η εφαρμογή το επιτρέπει.

3:Εξετάστε την υποστήριξη ουραίου άξονα ή σταθερού στηρίγματος.

4:Προσδιορίστε τις κρίσιμες απαιτήσεις ευθυγράμμισης, διαμέτρου και τρεμοπαίγματος.

Δεν υπάρχει καθολική αναλογία μήκους προς διάμετρο που να λειτουργεί για κάθε περιστρεφόμενο εξάρτημα. Το υλικό, η διάμετρος, η μέθοδος υποστήριξης, οι συνθήκες κοπής, η ανοχή και η διαμόρφωση του μηχανήματος έχουν σημασία.

Για παράδειγμα, ένας μακρύς άξονας αισθητήρα αλουμινίου μπορεί να φαίνεται εύκολος στην κατεργασία, αλλά μια μικρή διάμετρος και μια αυστηρή απαίτηση ευθυγράμμισης μπορούν να τον καταστήσουν πιο απαιτητικό από ένα μικρότερο, παχύτερο εξάρτημα.

Λεπτά τοιχώματα μανικιών και κοίλα κυλινδρικά εξαρτήματα μπορούν να παραμορφωθούν υπό τις δυνάμεις σύσφιξης ή κοπής.

Οι βαθιές εσωτερικές οπές μπορεί επίσης να είναι δύσκολες, επειδή το κοπτικό εργαλείο πρέπει να φτάσει στο απαιτούμενο βάθος, διατηρώντας σταθερότητα και αφαιρώντας τα γρέζια.

Για τη βελτίωση της κατασκευασιμότητας:

1:Διατηρήστε τα τοιχώματα όσο το δυνατόν παχύτερα, όπως επιτρέπει η λειτουργία.

2:Αποφύγετε βαθιές, στενές εσωτερικές εσοχές, εκτός εάν είναι απαραίτητες.

3:Χρησιμοποιήστε πρακτικές διαμέτρους και βάθη οπών.

4:Προσδιορίστε τα κρίσιμα πάχη τοιχωμάτων στο σχέδιο.

Δεν υπάρχει ένα ενιαίο ελάχιστο πάχος τοιχώματος κατάλληλο για κάθε υλικό και γεωμετρία. Ο κατάλληλος σχεδιασμός εξαρτάται από τις διαστάσεις του εξαρτήματος, το υλικό, την εργαλειοθήκη και τις ανοχές.

Ο πρόσφατα δημοσιευμένος οδηγός μας, Ελάχιστο Πάχος Τοιχώματος CNC Κατεργασία: Πίνακες Υλικών και Κανόνες Σχεδιασμού, εξηγεί πώς οι λεπτές ενότητες επηρεάζουν τη σταθερότητα και το κόστος της κατεργασίας.

Για οπές που δεν διαπερνούν το εξάρτημα, δείτε Τυφλή Οπή vs. Διαπερατή Οπή CNC Κατεργασία.

Αιχμηρές εσωτερικές γωνίες, στενές αυλακώσεις και απρόσιτες εσοχές μπορεί να απαιτούν ειδικά εργαλεία ή πρόσθετες εργασίες.

Χρησιμοποιήστε πρακτικές ακτίνες γωνιών και τυπικές διαστάσεις αυλακώσεων όπου είναι δυνατόν. Οι εξωτερικές αυλακώσεις είναι συχνά ευκολότερες στην πρόσβαση από τις βαθιές εσωτερικές εσοχές.

Για σπειρωμένες ενότητες, αφήστε αρκετό χώρο για το κοπτικό εργαλείο να ολοκληρώσει το σπείρωμα. Ένα σπείρωμα που καταλήγει απευθείας σε έναν ώμο μπορεί να χρειαστεί αυλάκωση ανακούφισης ή διαφορετική διάταξη χαρακτηριστικών.

Εάν ένα συνδετήρας πρέπει να ταιριάζει κοντά σε έναν ώμο, καθορίστε το απαιτούμενο χρησιμοποιήσιμο μήκος σπειρώματος και την απόσταση συναρμολόγησης αντί να βασίζεστε μόνο στο τρισδιάστατο μοντέλο.

Ο νέος μας οδηγός, Πώς να Σχεδιάσετε Σπειρώματα για CNC Κατεργασία: Μεγέθη, Βάθη και Πρακτικά Παραδείγματα, εξηγεί το μέγεθος σπειρώματος, την εμπλοκή και τις απαιτήσεις βάθους τυφλής οπής.

Τυπικά μεγέθη σπειρωμάτων, πρακτικά πλάτη αυλακώσεων και κοινές γεωμετρίες εργαλείων γενικά καθιστούν ένα εξάρτημα ευκολότερο στην κατασκευή.

Ασυνήθιστες διαστάσεις μπορεί να απαιτούν ειδικά εργαλεία, επιπλέον χρόνο ρύθμισης ή πρόσθετη επιθεώρηση.

Για παράδειγμα, φανταστείτε τον Mike, έναν μηχανικό προμηθειών σε μια αμερικανική εταιρεία αυτοματισμού, να ζητά έναν αποστάτη αλουμινίου με εξωτερικό σπείρωμα, μια εξαιρετικά στενή αυλάκωση ανακούφισης και έναν ώμο με πολύ μικρή ακτίνα γωνίας.

Εάν αυτές οι λεπτομέρειες δεν είναι απαραίτητες για τη συναρμολόγηση, ο σχεδιασμός θα μπορούσε να απλοποιηθεί για να χρησιμοποιηθεί πιο πρακτική γεωμετρία εργαλείου. Εάν είναι λειτουργικά απαραίτητες, ο προμηθευτής μπορεί να αξιολογήσει την κατάλληλη μέθοδο κατεργασίας πριν από την προσφορά.

Ο στόχος δεν είναι η αφαίρεση χρήσιμων χαρακτηριστικών. Είναι η αποφυγή πολυπλοκότητας κατασκευής που δεν προσφέρει ουσιαστικό όφελος.

Μια συμβατική λειτουργία περιστροφής είναι ιδανική για περιστροφικά χαρακτηριστικά. Ακτινικές οπές, πλευρικές σχισμές και φρεζαριστές επίπεδες επιφάνειες μπορεί να απαιτούν ζωντανά εργαλεία ή άλλη λειτουργία κατεργασίας.

Πριν τα προσθέσετε, ρωτήστε:

1:Εξυπηρετεί το χαρακτηριστικό μια ουσιαστική λειτουργία;

2:Μπορεί η θέση του να προσπελαστεί αποτελεσματικά;

3:Θα επηρεάσει μια άλλη ρύθμιση την ευθυγράμμιση ή τη συνοκεντρότητα;

4:Μπορούν πολλαπλά χαρακτηριστικά να κατεργαστούν σε μία ρύθμιση;

Ένας κυλινδρικός σύνδεσμος με αξονική οπή και εξωτερικό σπείρωμα είναι μια φυσική εφαρμογή περιστροφής. Η προσθήκη μιας φλάντζας στήριξης, ενός μοτίβου διασταυρούμενης οπής και πολλαπλών επίπεδων επιφανειών μπορεί να απαιτήσει συνδυασμένη διαδικασία περιστροφής και φρεζαρίσματος.

Ο πρόσφατος οδηγός μας Οδηγός Σχεδιασμού Κατεργασίας Συνδέσμων CNC εξηγεί πώς η επιλογή της διαδικασίας εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του συνδέσμου.

Δεν χρειάζεται κάθε διάσταση την αυστηρότερη δυνατή ανοχή.

Εστιάστε αυστηρότερους ελέγχους σε χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την εφαρμογή, την ευθυγράμμιση, τη στεγανοποίηση ή την περιστροφή, όπως:

1:Έδρες ρουλεμάν και διαμέτρους σύνδεσης

2:Κρίσιμα μεγέθη οπών

3:Τρεμόπαιγμα μεταξύ λειτουργικών επιφανειών

4:Εφαρμογή σπειρώματος και εντοπισμένοι ώμοι

Χρησιμοποιήστε κατάλληλες γενικές ανοχές για μη κρίσιμες διαστάσεις.

Για παράδειγμα, ένας περιστρεφόμενος άξονας μπορεί να χρειάζεται ελεγχόμενη διάμετρο και τρεμόπαιγμα, ενώ το συνολικό του μήκος μπορεί να χρησιμοποιεί πιο χαλαρή ανοχή εάν η συναρμολόγηση το επιτρέπει.

Το σχέδιο πρέπει επίσης να προσδιορίζει την απαιτούμενη τραχύτητα επιφάνειας όπου έχει σημασία. Μην υποθέτετε ότι μια λεία οπτική εμφάνιση εγγυάται ένα συγκεκριμένο μετρημένο φινίρισμα.

Ο ενημερωμένος οδηγός μας Οδηγός Ανοχών CNC Κατεργασίας εξηγεί πώς να επιλέξετε ανοχές σύμφωνα με τη λειτουργία και τις απαιτήσεις επιθεώρησης.

Ένα περιστρεφόμενο εξάρτημα πρέπει να συγκρατείται ασφαλώς ενώ το προς κατεργασία τεμάχιο περιστρέφεται. Η περιοχή σύσφιξης και η μέθοδος υποστήριξης μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια, ειδικά για μακριά ή λεπτά εξαρτήματα.

Σχεδιάστε επαρκή προσβάσιμη επιφάνεια για σταθερή σύσφιξη. Εξετάστε πώς θα συγκρατηθεί το εξάρτημα κατά την πρώτη λειτουργία και εάν θα χρειαστεί δεύτερη ρύθμιση για να ολοκληρωθεί το αντίθετο άκρο.

Για εξαρτήματα ακριβείας, καθορίστε τις αναφορές datum και τις απαιτήσεις επιθεώρησης πριν από την παραγωγή. Σημαντικοί έλεγχοι μπορεί να περιλαμβάνουν διάμετρο, μέγεθος οπής, τρεμόπαιγμα, μήκος και φινίρισμα επιφάνειας.

Ο πρόσφατος οδηγός μας για την Ακρίβεια Εργαλειοθήκης CNC Κατεργασίας εξηγεί πώς η σύσφιξη, η ευθυγράμμιση και ο σχεδιασμός του εξαρτήματος επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσμα.

Οι πιο αποτελεσματικές βελτιώσεις είναι συχνά απλές:

Δεν μειώνει κάθε αλλαγή σχεδιασμού το κόστος. Μια κρίσιμη ανοχή, αυλάκωση ανακούφισης ή πλευρική οπή πρέπει να παραμείνει όταν απαιτείται για τη λειτουργία. Επανεξετάστε εναλλακτικές λύσεις με τον κατασκευαστή αντί να αφαιρείτε απαραίτητα χαρακτηριστικά απλώς για να απλοποιήσετε την κατεργασία.

Για μια σαφή προσφορά, παρέχετε:

1:2D μηχανολογικό σχέδιο και 3D αρχείο CAD

2:Βαθμός και κατάσταση υλικού

3:Κρίσιμες διαστάσεις, ανοχές και αναφορές datum

4:Μεγέθη σπειρωμάτων, βήματα και απαιτούμενα βάθη σπειρωμάτων

5:Φινίρισμα επιφάνειας και τυχόν απαιτήσεις φινιρίσματος

6:Ποσότητα και απαιτήσεις επιθεώρησης

Προσδιορίστε σαφώς τυχόν μη τυπικές αυλακώσεις, βαθιές οπές, λεπτά τοιχώματα ή πλευρικά χαρακτηριστικά, ώστε να μπορούν να επανεξεταστούν πριν από την παραγωγή.

Χρησιμοποιήστε τον πρόσφατα δημοσιευμένο οδηγό μας, Τι να Συμπεριλάβετε σε ένα RFQ CNC Κατεργασίας, για να προετοιμάσετε ένα πλήρες πακέτο προσφοράς.

Οι Υπηρεσίες Προσαρμοσμένης CNC Κατεργασίας μας υποστηρίζουν εξαρτήματα βασισμένα σε σχέδια με κατεργασία και απαιτήσεις επιθεώρησης που αξιολογούνται σύμφωνα με κάθε έργο.

Ο καλός σχεδιασμός περιστροφής CNC ξεκινά με πρακτική γεωμετρία, επαρκή ακαμψία, προσβάσιμα εργαλεία και σαφώς καθορισμένες απαιτήσεις επιθεώρησης.

Διατηρήστε τα εξαρτήματα όσο το δυνατόν απλούστερα, όπως επιτρέπει η λειτουργία τους, χρησιμοποιήστε τυπικά χαρακτηριστικά όπου είναι πρακτικό και επιφυλάξτε αυστηρές ανοχές για κρίσιμες διαστάσεις.

Επανεξετάστε την κατασκευασιμότητα πριν από την έκδοση του σχεδίου. Αυτό μπορεί να μειώσει τις περιττές εργασίες κατεργασίας, να απλοποιήσει την επιθεώρηση και να βοηθήσει στον έλεγχο του κόστους των προσαρμοσμένων περιστρεφόμενων εξαρτημάτων.

Χρειάζεστε προσαρμοσμένα εξαρτήματα από αλουμίνιο, ανοξείδωτο χάλυβα, ορείχαλκο ή άλλα εξαρτήματα ακριβείας με περιστροφή CNC;

Στείλτε το 2D σχέδιό σας, το 3D αρχείο CAD, το υλικό, την ποσότητα, τις κρίσιμες ανοχές, τις απαιτήσεις σπειρωμάτων, το φινίρισμα επιφάνειας και τα κριτήρια επιθεώρησης.

Ζητήστε Προσφορά

Η ομάδα μας μπορεί να επανεξετάσει τη γεωμετρία του εξαρτήματος και τις απαιτήσεις για να αξιολογήσει μια κατάλληλη προσέγγιση κατεργασίας για το έργο σας.