Radius Sudut Internal Pengerjaan CNC: Aturan Desain, Ukuran, dan Tips Biaya

Saat mendesain komponen mesin CNC, radius sudut internal mungkin terlihat seperti detail kecil. Namun, hal ini dapat mempengaruhi pemilihan alat, waktu pemesinan, penyelesaian permukaan, dan biaya produksi secara keseluruhan.

Karena pemotong milling CNC berbentuk bulat, end mill konvensional tidak dapat menghasilkan sudut internal 90 derajat yang sangat tajam. Radius sudut yang Anda tentukan menentukan pemotong mana yang dapat menjangkau fitur tersebut secara efisien.

MemahamiJari-jari sudut internal pemesinan CNCPersyaratan membantu para insinyur merancang suku cadang yang lebih dapat diproduksi tanpa mengorbankan fungsi.

Jari-jari sudut dalam adalah area membulat tempat dua dinding bagian dalam bertemu dalam sebuah kantong, celah, atau rongga.

Pada gambar teknik biasanya ditunjukkan dengan R1, R2, R3, atau R5 yang artinya radius 1, 2, 3, atau 5 mm.

Misalnya, bayangkan sebuah kantong persegi panjang di dalam balok aluminium. Model CAD mungkin menunjukkan sudut internal yang tajam, namun pemotong frais konvensional secara alami meninggalkan sudut membulat.

Oleh karena itu, radius bukan sekadar detail kosmetik. Ini adalah bagian dari geometri manufaktur.

Pemotong frais memiliki penampang melingkar, sehingga radiusnya membatasi sudut dalam terkecil yang dapat dihasilkannya.

Jari-jari sudut dalam teoretis minimum = Diameter pemotong 2

Misalnya:

1: Pemotong Ø4 mm memiliki radius 2 mm.

2: Pemotong Ø6 mm memiliki radius 3 mm.

3: Pemotong Ø10 mm memiliki radius 5 mm.

Pemotong Ø6 mm tidak dapat masuk ke sudut internal R2 menggunakan penggilingan konvensional karena radius pemotong lebih besar dari radius sudut.

Meskipun radius pemotong sama persis dengan radius sudut, pahat mungkin perlu diperlambat secara signifikan saat bergerak di sekitar sudut.

Untuk pergerakan pahat yang lebih halus, radius sudut yang sedikit lebih besar daripada radius pemotong sering kali lebih disukai.

Jari-jari menentukan pemotong terbesar yang dapat ditampung secara geometris. Radius yang sangat kecil memaksa pabrikan untuk menggunakan pemotong kecil, yang umumnya kurang kaku dan mungkin memerlukan lintasan pemotongan yang lebih ringan.

Tabel berikut menunjukkan hubungan teoritis.

Ini adalah hubungan geometris, bukan jaminan ukuran pemotong yang direkomendasikan. Pilihan pahat sebenarnya bergantung pada kedalaman kantong, material, jarak bebas jalur pahat, toleransi, dan kemampuan alat berat.

Mengapa Radius yang Lebih Besar Dapat Menurunkan Biaya?

Radius yang lebih besar memungkinkan:

1: Pemotong yang lebih besar dan lebih kaku

2: Penghapusan material lebih cepat

3: Lebih sedikit perubahan alat

4: Lebih sedikit defleksi dan keausan alat

5: Permukaan akhir yang lebih baik

6: Waktu pemesinan lebih pendek

Misalnya, jika rumah aluminium memiliki sudut R1 hanya karena perancang CAD menggunakan radius default, mengubah sudut non-kritis yang sesuai ke R3 dapat menghasilkan perkakas yang lebih efisien.

Penghematan bergantung pada komponen aktual dan strategi pemesinan. Radius yang lebih besar tidak akan secara otomatis mengurangi biaya jika fitur sudah mudah dikerjakan atau radiusnya bertentangan dengan fungsi komponen.

Jari-jari sudut dalam harus dipertimbangkan bersama dengan kedalaman saku.

Kantong yang dalam memerlukan jangkauan alat yang lebih panjang. Pemotong yang panjang dan sempit dapat lebih mudah membelok, bergetar, atau patah karena gaya pemotongan yang berlebihan.

Misalnya, sudut R1 dalam kantong aluminium sedalam 30 mm mungkin memerlukan pemotong kecil dengan jangkauan yang luas. Meningkatkan radius ke R5, jika desain memungkinkan, memungkinkan pemotong lebih besar dan meningkatkan kekakuan pahat.

Beberapa panduan DFM menyarankan penggunaan radius sekitar sepertiga kedalaman rongga sebagai aturan penyaringan awal. Ini bukan persyaratan pemesinan universal. Jari-jari sebenarnya harus dipilih berdasarkan akses alat, geometri saku, material, dan akurasi yang diperlukan.

Untuk berkantong tebal, desain terbaik sering kali menggabungkan:

1: Jari-jari sudut praktis

2: Jarak alat yang cukup

3: Ketebalan dinding yang sesuai

4: Evakuasi chip yang efektif

5: Toleransi dimensi yang realistis

Terkadang komponen kawin persegi harus masuk ke dalam saku tanpa meninggalkan celah di sudutnya.

Dalam hal ini, menambah radius saja mungkin tidak dapat diterima.

Tiga alternatif mungkin bisa membantu.

Bantuan tulang anjing:Menambahkan fitur jarak bebas kecil di luar sudut bagian dalam sehingga bagian persegi yang berpasangan dapat terpasang dengan benar.

Bantuan T-tulang:Menciptakan fitur jarak bebas serupa yang diorientasikan agar sesuai dengan tepi tertentu atau geometri perkawinan.

Pemesinan EDM:Pemesinan pelepasan listrik dapat menghasilkan fitur internal yang lebih tajam dibandingkan penggilingan konvensional, bergantung pada proses dan geometri benda kerja. Biasanya hal ini menambah biaya produksi dan mungkin memerlukan operasi tambahan.

Relief dog-bone dan T-bone sering kali praktis untuk perlengkapan, pelat, dan bagian yang saling bertautan, namun mungkin tidak cocok untuk menyegel permukaan atau area kosmetik yang terlihat.

Pilihan yang tepat bergantung pada kesesuaian komponen pasangan dan permukaan mana yang penting secara fungsional.

Pertimbangkan seorang insinyur otomasi AS bernama Mike yang mengirimkan rumah peralatan aluminium dengan saku internal sedalam 30 mm.

Gambar aslinya menetapkan R1 di setiap sudut internal, meskipun sebagian besar sudut tidak mempengaruhi perakitan.

Radius yang kecil memerlukan pemotong yang lebih kecil untuk pengoperasian penyelesaian sudut. Hal ini meningkatkan jumlah lintasan dan membuat defleksi pahat lebih sulit dikendalikan.

Selama peninjauan desain, pemasok mengidentifikasi sudut mana yang memerlukan radius lebih kecil. Jika fungsi rumah memungkinkan, gambar direvisi menjadi R3 atau lebih besar.

Perubahan ini memberi produsen lebih banyak fleksibilitas untuk menggunakan pemotong yang lebih besar pada fitur-fitur tersebut sambil mempertahankan geometri perkawinan yang kritis.

Pelajaran pentingnya adalah ituradius terkecil harus disediakan untuk fitur yang benar-benar membutuhkannya.

Untuk contoh produk yang relevan, lihat kamiPerumahan Paduan Aluminium Kustom untuk Peralatan Industri. Halaman produk menjelaskan rumah aluminium khusus dan fitur struktur mesin presisi yang diproduksi sesuai dengan kebutuhan pelanggan.

Catatan gambar yang jelas menghalangi pabrikan untuk membuat asumsi.

Jika sebagian besar sudut dalam menggunakan jari-jari yang sama, catatan umum seperti“Semua sudut dalam R3 kecuali ditentukan lain”mungkin cocok.

Untuk pengecualian penting, tambahkan info radius individual dengan garis pemandu.

Anda juga harus memperjelas apakah radiusnya adalah:

1: Persyaratan minimum

2: Nilai maksimum yang diizinkan

3: Fitur kawin yang fungsional

4: Sudut non-kritis yang dapat dioptimalkan untuk pemesinan

Misalnya, “R3 MIN” berarti radiusnya minimal harus 3 mm, sedangkan “R3 MAX” artinya tidak boleh melebihi 3 mm.

Jangan gunakan nada dengan radius minimum karena radius yang lebih besar akan mengganggu komponen di dekatnya.

KitaLayanan Pemesinan CNC Kustom mendukung proyek penggilingan dan pemesinan CNC berbasis gambar untuk aluminium khusus dan komponen logam lainnya. Jika suatu sudut secara fungsional penting, mengidentifikasinya dengan jelas akan membantu pabrikan meninjau akses alat dan persyaratan toleransi sebelum produksi.

Radius sudut internal pemesinan CNC yang tepat menyeimbangkan tiga hal:fungsi bagian, geometri pemotong, dan efisiensi produksi.

Sudut internal yang sangat tajam tidak dapat dicapai dengan end mill konvensional. Jari-jari yang kecil sering kali memerlukan perkakas yang lebih kecil dan pemesinan yang lebih menuntut, sedangkan jari-jari yang lebih besar dapat meningkatkan akses pahat dan mengurangi upaya produksi jika geometrinya memungkinkan.

Gunakan radius terbesar yang dapat diterima oleh desain, standarkan sudut non-kritis jika memungkinkan, dan sisakan radius kecil untuk fitur yang benar-benar memerlukannya.

Punya housing, braket, pelat pemasangan, atau komponen berkantung dalam yang dibuat dengan mesin CNC dengan sudut internal yang penting?

Kirimkan gambar 2D, file CAD 3D, bahan, kuantitas, dan persyaratan toleransi kritis Anda.

Permintaan Penawaran

Tim kami dapat meninjau geometri bagian dan mengevaluasi pendekatan pemesinan yang sesuai untuk komponen khusus Anda.