Проектирование с учетом эффективности: как оптимизировать процессы обработки с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это популярный и эффективный субтрактивный производственный метод, позволяющий производить прецизионные детали из различных материалов, обычно из металлов или пластмасс. Независимо от выбора материала или объема производства, выполнение некоторых ключевых оценок и корректировок при проектировании детали может помочь вам оптимизировать процесс обработки с ЧПУ, чтобы снизить затраты и оптимизировать качество детали.

Общие советы по проектированию для современных станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ универсальны и способны производить детали с высокой точностью. Тем не менее, есть несколько моментов, которые необходимо учитывать при проектировании современных станков с ЧПУ, чтобы производственный процесс был максимально эффективным.

Вы захотите:

Учитывайте диаметр сверла или стандартные размеры сверла при проектировании внутренних углов, кромок, отверстий и полостей детали.
Избегайте глубоких карманов, так как скорость подачи инструмента должна снижаться при вырезании карманов, превышающих диаметр инструмента более чем в три раза, что увеличивает время цикла и стоимость обработки.
Избегайте очень маленьких отверстий и используйте сверла стандартных размеров.
Минимальная толщина стенки около 1,5 мм.
Помните, что более толстые стенки означают более короткое время обработки.
Избегайте глубокого нарезания резьбы или нарезания резьбы там, где глубина нарезания резьбы более чем в 1,5 раза превышает диаметр метчика.
Используйте стандартные формы и размеры резьбы.
Избегайте отверстий с плоским дном.
Спроектируйте закругленные внутренние углы с отношением глубины к диаметру инструмента 3:1 или меньше.
Избегайте нескольких вариантов отделки и по возможности выбирайте однородную отделку.
Разделяйте сложные части, когда это необходимо.
Помните, что сертификация материалов, нестандартные отчеты о проверке, экспортные ограничения и нестандартная отделка также могут увеличить время выполнения заказа и общие затраты.

Оптимизация обработки с ЧПУ с помощью дизайна

Чтобы максимально упростить процесс обработки с ЧПУ, вам нужно максимально использовать первоначальный дизайн детали. В процессе проектирования учитывайте следующее:

Проектирование с учетом конкретного процесса обработки с ЧПУ

При проектировании детали для обработки с ЧПУ принимайте решения о своем компоненте с учетом конкретного процесса обработки с ЧПУ. Разные машины лучше подходят для разных задач.

Подумайте, будете ли вы использовать токарный станок с ЧПУ или фрезерный станок с ЧПУ. Токарная обработка с ЧПУ использует вращающуюся заготовку со стационарным инструментом, а фрезерная обработка с ЧПУ включает вращающийся инструмент и неподвижный блок. Токарная обработка с ЧПУ, как правило, позволяет изготавливать детали быстрее, чем фрезерование, поскольку обычно требуется меньше времени на настройку. В результате токарная обработка обычно оказывается более доступной, чем фрезерная.

Независимо от того, используете ли вы токарную или фрезерную обработку с ЧПУ, вам необходимо учитывать диапазон движения вашего режущего инструмента и рабочий диапазон. На 5-осевом станке с ЧПУ вам будет проще обрабатывать сложные конструкции с меньшим количеством регулировок в процессе обработки. С другой стороны, для обрабатывающего инструмента с меньшим количеством осей может потребоваться больше перемещений, и обработка такой же сложной детали может занять больше времени. Также стоит отметить, что вам понадобятся специальные инструменты, если ваша деталь имеет внутреннюю геометрию.

Учитывайте допуски станка и ограничения по размеру

Вам также необходимо учитывать допуски, количество допустимых отклонений от детали к детали. Более жесткие допуски означают больше времени на подготовку, более длительное время обработки и более сложный процесс обработки с ЧПУ.

Помните, что допуск варьируется от материала к материалу, так как некоторые материалы лучше поддаются механической обработке, чем другие. Например, станки с ЧПУ обычно имеют общий допуск +/- 0,005 дюйма для металлов и общий допуск +/- 0,010 дюйма для пластмасс. Чтобы гарантировать, что ваши детали будут соответствовать назначению, а производство будет максимально рентабельным, не допускайте чрезмерных допусков и старайтесь использовать стандартные размеры и допуски.

Вам также необходимо учитывать возможности вашего инструмента, когда вы думаете о размере вашей детали. В конце концов, если на вашей детали есть разрез, который слишком глубок для длины резки вашего инструмента, вам нужно будет изменить размер продукта или разбить его на более мелкие части для последующей сборки, что может удлинить производственный процесс. С другой стороны, если вы проектируете слишком маленькие элементы детали, обработка деталей может быть затруднена, если не невозможна.

Выберите подходящие материалы для масштаба вашего проекта

Материал может влиять на мощность двигателя, скорость подачи и скорость вращения шпинделя, влияя на общее время цикла. Кроме того, материал влияет на долговечность, производительность и общую стоимость конечной детали, поэтому вам необходимо учитывать функцию вашего компонента и среду его конечного использования, а также простоту использования, стоимость, жесткость и плотность различных материалов перед изготовлением. окончательный выбор материала.

Мягкие металлы, такие как латунь, бронза и алюминий, дешевле, легче и обычно легче поддаются обработке, чем твердые металлы, такие как сталь. В результате обработка мягких металлов обычно обходится дешевле. Недостатком является то, что они не могут выдерживать такую большую нагрузку, как твердые металлы.

Пластмассы, как правило, дешевле и экономичнее, чем металлы. Однако они более подвержены деформации и не имеют такого же веса, жесткости или структурной целостности, как металлы.В результате пластмассы не идеальны для деталей, которые будут подвергаться экстремальным нагрузкам, износу или разрыву. Кроме того, трудно добиться жестких допусков при обработке пластмасс на станках с ЧПУ.

Оптимизируйте файлы проекта ЧПУ с помощью этих советов

Оптимизация файлов проекта ЧПУ перед отправкой их производственному партнеру сделает производственный процесс более плавным, и ваши детали получатся именно такими, как вы предполагали. Лучший способ оптимизировать файлы проекта ЧПУ для производства:

Убедитесь, что ваш векторный файл ЧПУ имеет однострочные пути и что каждая линия соединяется с конечной точкой следующей линии.
Минимизируйте узлы и пересечения, если это возможно.
Отдайте предпочтение полилиниям, а не дугам и безье, поскольку станки с ЧПУ предпочитают полилинии.

CNC-обработка с Be-Cu.com

Обработка с ЧПУ — это эффективная и точная форма производства. Тем не менее, всегда есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы упростить процесс, от выбора подходящего материала до следования передовым методам проектирования с ЧПУ и сотрудничества с опытным партнером-производителем, таким как Be-Cu.com.

Когда вы работаете с нами, наши инженеры могут помочь вам оптимизировать весь процесс обработки с ЧПУ, а загрузив файл детали, вы сможете мгновенно проанализировать свою конструкцию, чтобы выявить потенциальные проблемы, которые могут возникнуть во время производства. Создайте учетную запись или свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь воплотить ваш дизайн в жизнь.

Хотите узнать больше о том, как выбрать правильный материал для вашего проекта обработки с ЧПУ, общих болевых точках обработки с ЧПУ и многом другом? Посетите наш ресурсный центр.