Οδηγός σχεδίασης κατεργασίας CNC: 15 πρακτικές συμβουλές για μηχανικούς

Ο σχεδιασμός ενός ανταλλακτικού για κατεργασία CNC δεν είναι μόνο να κάνετε το μοντέλο CAD να φαίνεται σωστό.

Μικρές λεπτομέρειες στο σχέδιό σας μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο επεξεργασίας, επιθεώρησης, φινιρίσματος και τελικά συναρμολόγησης ενός εξαρτήματος. Ένας πρακτικός σχεδιασμός CNC μπορεί επίσης να βοηθήσει στη μείωση των περιττών βημάτων κατεργασίας και στην αποφυγή προβλημάτων κατά την παραγωγή.

Αυτός ο οδηγός καλύπτει 15 πρακτικά σημεία που πρέπει να εξετάσουν οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές προϊόντων πριν στείλουν ένα ανταλλακτικό CNC για προσφορά.

Γρήγορη αναφορά σχεδιασμού κατεργασίας CNC

1. Καθορίστε ποιες διαστάσεις είναι πραγματικά κρίσιμες

Δεν χρειάζεται κάθε διάσταση σε ένα εξάρτημα CNC το ίδιο επίπεδο ελέγχου.

Πριν από την κατασκευή, προσδιορίστε τις διαστάσεις που επηρεάζουν άμεσα τη συναρμολόγηση, την κίνηση, τη σφράγιση, την τοποθέτηση ή άλλες λειτουργικές απαιτήσεις.

Για παράδειγμα, μια θέση οπής στερέωσης μπορεί να είναι πιο σημαντική από μια μη λειτουργική εξωτερική άκρη.

Ο σαφής προσδιορισμός των κρίσιμων διαστάσεων δίνει στον κατασκευαστή μια καλύτερη κατανόηση του τι έχει μεγαλύτερη σημασία από την πλευρά του.

2. Αποφύγετε τις άσκοπες σφιχτές ανοχές

Οι αυστηρότερες ανοχές μπορεί να απαιτούν πιο προσεκτική μηχανική κατεργασία και επιθεώρηση.

Αυτό δεν σημαίνει ότι σε κάθε διάσταση πρέπει να δίνεται εξαιρετικά αυστηρή ανοχή.

Μια καλύτερη προσέγγιση είναι να προσδιορίσετε ποιες διαστάσεις χρειάζονται πραγματικά αυστηρό έλεγχο και να χρησιμοποιήσετε πρακτικές ανοχές για το υπόλοιπο μέρος.

Για προσαρμοσμένη κατεργασία CNC, το σχέδιό σας θα πρέπει να καθιστά σαφείς τις κρίσιμες απαιτήσεις αντί να αντιμετωπίζει κάθε διάσταση ως εξίσου κρίσιμη.

Για αναφορά, η τυπική μας ανοχή κατεργασίας CNC είναι±0,01 χλστ.

3. Σκεφτείτε τη διάμετρο και το βάθος της τρύπας

Οι οπές είναι κοινά χαρακτηριστικά CNC, αλλά το μέγεθος, το βάθος και η θέση τους μπορεί να επηρεάσουν τη διαδικασία κατασκευής.

Όταν εξετάζετε το σχέδιό σας, ρωτήστε:

1. Είναι η τρύπα πιο βαθιά από όσο χρειάζεται;
2. Έχει επαρκή πρόσβαση το εργαλείο;
3. Χρειάζεται σπείρωμα η τρύπα;
4. Είναι η θέση της οπής κρίσιμη για τη συναρμολόγηση;
5. Σχετίζονται πολλές τρύπες μεταξύ τους;

Για τις λειτουργικές οπές, η σαφής αναγνώριση των απαιτήσεών τους στο σχέδιο μπορεί να αποτρέψει την περιττή εμπρός-πίσω κατά τη διάρκεια της προσφοράς και της παραγωγής.

4. Καθορίστε καθαρά τα νήματα

Εάν χρειάζεται να περαστεί μια τρύπα, κάντε σαφή την απαίτηση στο σχέδιο μηχανικής.

Καθορίστε το μέγεθος και το τυπικό νήμα αντί να βασίζεστε μόνο στο τρισδιάστατο μοντέλο.

Για παράδειγμα, ένα σχέδιο παραγωγής πρέπει να γνωστοποιεί με σαφήνεια εάν η απαίτηση είναι μετρική ή βασισμένη σε ίντσες και να προσδιορίζει την απαιτούμενη προδιαγραφή νήματος.

Οι καθαρές πληροφορίες νήματος βοηθούν στην αποφυγή ενός από τα πιο απλά προβλήματα στην κατασκευή: δημιουργία της σωστής τρύπας με το λάθος νήμα.

5. Αποφύγετε τα εξαιρετικά βαθιά και στενά χαρακτηριστικά όταν είναι δυνατόν

Οι βαθιές τσέπες, οι υποδοχές και οι στενές κοιλότητες μπορούν να κάνουν την κατεργασία CNC πιο δύσκολη.

Καθώς ένα χαρακτηριστικό γίνεται βαθύτερο σε σχέση με το πλάτος του, η πρόσβαση στο εργαλείο και οι συνθήκες κοπής γίνονται πιο δύσκολες. Τα μακριά εργαλεία μπορεί επίσης να είναι πιο ευαίσθητα σε παραμόρφωση και κραδασμούς.

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να κατασκευαστούν βαθιά χαρακτηριστικά.

Σημαίνει ότι θα πρέπει να επανεξεταστούν προσεκτικά κατά το στάδιο του σχεδιασμού.

Εάν απαιτείται μια βαθιά τσέπη για τη λειτουργία του εξαρτήματος, παρέχετε αρκετές πληροφορίες στον κατασκευαστή για να αξιολογήσει τη γεωμετρία και την προσέγγιση μηχανικής κατεργασίας.

6. Δώστε στις εσωτερικές γωνίες μια πρακτική ακτίνα

Ένας φρέζας CNC είναι στρογγυλός, επομένως μια αλεσμένη εσωτερική γωνία τείνει φυσικά να έχει ακτίνα αντί για τέλεια κοφτερή γωνία 90 μοιρών.

Όσο μικρότερη είναι η εσωτερική γωνιακή ακτίνα, τόσο μικρότερο μπορεί να χρειαστεί να είναι το εργαλείο κοπής.

Τα μικρότερα εργαλεία μπορεί να απαιτούν πρόσθετη κατεργασία και μπορεί επίσης να είναι λιγότερο άκαμπτα από τα μεγαλύτερα εργαλεία.

Για αυτόν τον λόγο, η χρήση μιας πρακτικής εσωτερικής ακτίνας όποτε το επιτρέπει ο σχεδιασμός μπορεί να κάνει το εξάρτημα ευκολότερο στη μηχανική επεξεργασία.

7. Να είστε προσεκτικοί με τους λεπτούς τοίχους

Τα λεπτά τοιχώματα και τα λεπτά χαρακτηριστικά μπορεί να είναι ευαίσθητα κατά τη μηχανική κατεργασία.

Οι δυνάμεις κοπής που εμπλέκονται στην αφαίρεση υλικού μπορεί να προκαλέσουν δόνηση, κάμψη ή παραμόρφωση λεπτών τμημάτων, ανάλογα με τη γεωμετρία του εξαρτήματος, το υλικό, την εργασία και τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας.

Αντί να σχεδιάζετε αυτόματα τον λεπτότερο δυνατό τοίχο, σκεφτείτε εάν ο τοίχος μπορεί να γίνει ελαφρώς πιο στιβαρός χωρίς να επηρεαστεί η λειτουργία του εξαρτήματος.

Μια μικρή αλλαγή σχεδιασμού μπορεί μερικές φορές να κάνει τη διαδικασία κατασκευής πολύ πιο εύκολη.

8. Εξετάστε πώς θα συγκρατηθεί το εξάρτημα κατά τη διάρκεια της κατεργασίας

Μια μηχανή CNC χρειάζεται έναν σταθερό τρόπο συγκράτησης του τεμαχίου εργασίας ενώ αφαιρείται το υλικό.

Όταν σχεδιάζετε ένα εξάρτημα, σκεφτείτε:

1. Όπου μπορεί να συσφιχθεί το εξάρτημα
2. Ποιες επιφάνειες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορές
3. Εάν είναι δυνατή η πρόσβαση σε σημαντικές λειτουργίες
4. Εάν το εξάρτημα χρειάζεται πολλαπλές ρυθμίσεις

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μέρη με μεγάλες επίπεδες επιφάνειες, λεπτά τμήματα ή χαρακτηριστικά σε πολλές πλευρές.

Ένας καλός σχεδιασμός δεν μπορεί μόνο να κατασκευαστεί - είναι επίσης εύκολο να εντοπιστεί και να κρατηθεί με συνέπεια.

9. Σκεφτείτε την Προσβασιμότητα στις λειτουργίες

Κοιτάξτε το μέρος σας από την οπτική γωνία του κοπτικού εργαλείου.

Μπορεί το εργαλείο να φτάσει πραγματικά το χαρακτηριστικό;

Υπάρχουν γύρω τοίχοι που εμποδίζουν την πρόσβαση;

Οι σημαντικές τρύπες ή τσέπες βρίσκονται σε δύσκολες γωνίες;

Όταν πολλές πλευρές ενός εξαρτήματος περιέχουν λειτουργικά χαρακτηριστικά, το έργο μπορεί να επωφεληθεί από μηχανική κατεργασία πολλαπλών αξόνων ή πρόσθετες ρυθμίσεις.

Οι δυνατότητες κατεργασίας CNC μας περιλαμβάνουνΚατεργασία 3 αξόνων, 4 αξόνων και 5 αξόνων, καθώς και φρεζάρισμα, τόρνευση, διάτρηση και μηχανική κατεργασία πολλαπλών διεργασιών.

10. Επιλέξτε το υλικό με βάση την εφαρμογή

Η επιλογή υλικού πρέπει να ξεκινά με τη λειτουργία του εξαρτήματος.

Θεωρώ:

1. Απαιτήσεις αντοχής
2. Βάρος
3. μηχανική ικανότητα
4. Συνθήκες συναρμολόγησης
5. Λειτουργικό περιβάλλον
6. Απαιτήσεις φινιρίσματος επιφανειών

Οι υπηρεσίες μηχανουργικής μας περιλαμβάνουν κοινά κράματα αλουμινίου όπως π.χ6061, 6063, 5052 και 7075, καθώς και από ανοξείδωτο χάλυβα, ορείχαλκο και PEEK.

Για εξαρτήματα αλουμινίου, η επιλογή του κατάλληλου κράματος μπορεί να επηρεάσει τόσο το τελικό εξάρτημα όσο και τη διαδικασία κατεργασίας.

11. Μην καθορίζετε ένα φινίρισμα επιφάνειας παντού εκτός και αν το χρειάζεστε

Το φινίρισμα της επιφάνειας είναι συχνά μια λειτουργική ή οπτική απαίτηση, αλλά δεν χρειάζεται απαραίτητα κάθε επιφάνεια την ίδια επεξεργασία.

Ένα σχέδιο πρέπει να προσδιορίζει με σαφήνεια ποιες επιφάνειες απαιτούν ειδικό φινίρισμα.

Οι κοινές επιλογές που διατίθενται μέσω των υπηρεσιών μηχανικής κατεργασίας CNC περιλαμβάνουν:

1. Ανοδίωση
2. Στίλβωμα
3. Αμμοβολή
4. Ανοδίωση με αμμοβολή
5. Μαύρη ανοδίωση
6. Φυσική ανοδίωση
7. Άλλες κοινές επιλογές ανοδίωσης

Το σωστό φινίρισμα εξαρτάται από την εμφάνιση, τη φθορά, τη διάβρωση, τη συναρμολόγηση και τις απαιτήσεις εφαρμογής του εξαρτήματος.

12. Βεβαιωθείτε ότι το σχέδιο και το τρισδιάστατο μοντέλο συμφωνούν

Ένα τρισδιάστατο αρχείο CAD δείχνει τη συνολική γεωμετρία του εξαρτήματος, αλλά το μηχανικό σχέδιο είναι συχνά το σημείο όπου προσδιορίζονται με σαφήνεια οι κρίσιμες απαιτήσεις κατασκευής.

Πριν στείλετε ένα ανταλλακτικό για προσφορά, ελέγξτε ότι:

1. Οι διαστάσεις είναι συνεπείς
2. Οι κρίσιμες ανοχές σημειώνονται σαφώς
3. Περιλαμβάνονται οι προδιαγραφές νημάτων
4. Τα επιφανειακά φινιρίσματα αναγνωρίζονται
5. Το υλικό καθορίζεται
6. Οι σημαντικές απαιτήσεις επιθεώρησης είναι σαφείς

Υποστηρίζουμε κοινές μορφές, συμπεριλαμβανομένωνΑρχεία STEP, IGES, STL, DXF, PDF και 2D CAD, ανάλογα με το έργο.

13. Σκεφτείτε εάν χρειάζεστε πραγματικά μηχανική κατεργασία 5 αξόνων

Η κατεργασία 5 αξόνων είναι χρήσιμη για εξαρτήματα με πολύπλοκη γεωμετρία, γωνιακές επιφάνειες ή χαρακτηριστικά που είναι δύσκολο να προσεγγιστούν με απλούστερες ρυθμίσεις.

Αλλά περισσότεροι άξονες μηχανής δεν σημαίνουν αυτόματα καλύτερη λύση.

Ένα σχετικά απλό εξάρτημα μπορεί να παραχθεί αποτελεσματικά με μηχανική κατεργασία 3 αξόνων.

Ένα πιο περίπλοκο εξάρτημα με πολλαπλές γωνίες ή πολλαπλές πλευρές μπορεί να επωφεληθεί από τη μηχανική κατεργασία 5 αξόνων.

Η καλύτερη μέθοδος κατασκευής εξαρτάται από την πραγματική γεωμετρία και τις απαιτήσεις του εξαρτήματος.

14. Απαιτήσεις επιθεώρησης σχεδίου πριν από την παραγωγή

Η επιθεώρηση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, όχι μόνο μετά την ολοκλήρωση της μηχανικής κατεργασίας.

Σκεφτείτε ποια χαρακτηριστικά είναι σημαντικά και πώς θα μετρηθούν.

Το σύστημα ποιότητας μας είναι πιστοποιημένοISO 9001:2015και η ποιοτική μας διαδικασία περιλαμβάνει 100% επιθεώρηση ανταλλακτικών. Ο εξοπλισμός επιθεώρησης που περιγράφεται από την εταιρεία μας περιλαμβάνει μηχανές μέτρησης συντεταγμένων, εξοπλισμό οπτικών μετρήσεων, δαγκάνες και μετρητές ύψους.

Για κρίσιμες διαστάσεις, οι απαιτήσεις επιθεώρησης μπορούν να συζητηθούν πριν ξεκινήσει η παραγωγή.

15. Ζητήστε μια αναθεώρηση σχεδίου πριν την παραγωγή

Ένας από τους ευκολότερους τρόπους για να αποφύγετε προβλήματα κατασκευής είναι να συζητήσετε το σχέδιο πριν κατασκευαστεί το πρώτο μέρος.

Ένας κατασκευαστής που εξετάζει το μοντέλο και το σχέδιο CAD μπορεί να αναζητήσει ερωτήσεις όπως:

1. Μπορούν να προσεγγιστούν όλα τα σημαντικά χαρακτηριστικά;
2. Είναι πρακτικές οι ανοχές;
3. Είναι κάποιοι τοίχοι αδικαιολόγητα λεπτοί;
4. Είναι οι τσέπες πολύ δύσκολες στη μηχανή;
5. Είναι σαφώς καθορισμένο το υλικό και το φινίρισμα της επιφάνειας;
6. Το εξάρτημα απαιτεί πολλαπλές ρυθμίσεις;
7. Είναι σαφείς οι απαιτήσεις επιθεώρησης;

Αυτό το είδος αναθεώρησης είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για πρωτότυπα και ανάπτυξη νέων προϊόντων.

Ένα πραγματικό παράδειγμα κατεργασίας CNC

Ένα πρόσφατο έργο από το κατασκευαστικό μας έργο περιλάμβανε α6061 δομική πλάκα εξοπλισμού αλουμινίουγια έναν κατασκευαστή με έδρα τις ΗΠΑ που εξυπηρετεί εφαρμογές αυτοματισμού και εξοπλισμού ημιαγωγών.

Το τμήμα μετρήθηκε περίπου407 × 533 × 8 mmκαι περιελάμβανε επιμήκεις εγκοπές, οπές στερέωσης, οπές εντοπισμού και τοπικές κατεργασμένες περιοχές.

Το έργο απαιτούσε κατεργασία CNC 3 αξόνων με πολλαπλές λειτουργίες, επιθεώρηση CMM, μαύρη ανοδίωση και επανεπιθεώρηση διαστάσεων μετά την ανοδίωση.

Για μια μεγάλη, σχετικά λεπτή πλάκα αλουμινίου όπως αυτή, η πρόκληση δεν είναι απλώς η κατεργασία των εξωτερικών διαστάσεων. Πρέπει να ληφθούν υπόψη η επιπεδότητα, οι σχέσεις οπών-μοτίβου, ο έλεγχος δεδομένων, η διατήρηση της εργασίας και η επίδραση της ανοδίωσης στα λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Παρακολουθήστε το CNC Machining in Action

Βλέποντας τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας μπορεί να γίνει πολύ πιο κατανοητός αυτός ο σχεδιασμός.

Χρησιμοποιήστε το δικό σας βίντεο κατεργασίας CNC εδώ για να δείξετε την πραγματική διαδικασία, τον εξοπλισμό, την εργασία, την επιθεώρηση ή τα τελικά εξαρτήματα.

Λίστα ελέγχου σχεδίασης CNC προτού ζητήσετε προσφορά

Πριν στείλετε το επόμενο έργο σας CNC σε έναν κατασκευαστή, ελέγξτε τα ακόλουθα:

☐ Καθορίζεται υλικό
☐ Καθορισμένη ποσότητα
☐ Εντοπίστηκαν κρίσιμες ανοχές
☐ Ελέγχονται τα μεγέθη και οι θέσεις των οπών
☐ Τα νήματα προσδιορίζονται σαφώς
☐ Οι βαθιές τσέπες και τα στενά χαρακτηριστικά αναθεωρήθηκαν
☐ Λαμβάνονται υπόψη οι εσωτερικές γωνιακές ακτίνες
☐ Αναθεωρήθηκαν τα λεπτά τοιχώματα
☐ Προσδιορίστηκαν απαιτήσεις φινιρίσματος επιφάνειας
☐ Έλεγξε το σχέδιο 2D και το τρισδιάστατο μοντέλο
☐ Προσδιορίστηκαν απαιτήσεις επιθεώρησης
☐ Σημαντικά χαρακτηριστικά συναρμολόγησης είναι σαφώς καθορισμένα

Ένα σαφές πακέτο σχεδίασης μπορεί να κάνει την προσφορά και τη διαδικασία κατασκευής πολύ πιο ομαλή.

Χρειάζεστε βοήθεια με ένα σχέδιο ανταλλακτικών CNC;

Η ομάδα μας παρέχει προσαρμοσμένη φρεζάρισμα, τόρνευση, διάτρηση και μηχανική κατεργασία πολλαπλών αξόνων με βάση τα σχέδια πελατών, τα αρχεία 3D ή τα πρωτότυπα δείγματα CNC.

Υποστηρίζουμε την ανάπτυξη πρωτοτύπων, την παραγωγή σε μικρές παρτίδες και την παραγωγή όγκου, με τη μηχανική κατεργασία και την επιθεώρηση CNC ως μέρος της διαδικασίας κατασκευής μας.

Έχετε κάποιο μέρος στο οποίο δουλεύετε;

Στείλτε μας το δικό σαςΤρισδιάστατο αρχείο CAD, δισδιάστατο σχέδιο, υλικό, ποσότητα και απαιτήσεις φινιρίσματος.

Μπορούμε να εξετάσουμε το σχέδιο και να παράσχουμε μια προσφορά με βάση τις πραγματικές απαιτήσεις σας για ανταλλακτικά.

Ζητήστε προσφορά:https://www.cnc-aluminumparts.com/