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Conception pour le prototypage CNC
DDPROTOTYPE a de nombreuses années d'expérience dans l'usinage CNC, a accumulé un grand nombre de conceptions pour le prototypage CNC et est très disposé à partager avec les clients, dans l'espoir de vous apporter une aide à la conception. La machine-outil CNC est une excellente technologie, qui peut offrir diverses possibilités pour Prototypage CNC précis et rendre votre produit final aussi bon que votre conception originale. Lorsque Usinage CNC tout prototype, certaines considérations principales doivent être prises en compte, y compris sa géométrie complète.
Jusqu'à présent, un tel guide est plus une règle empirique qu'un véritable accord. Les normes de l'industrie sont rares et la technologie évolue constamment, et de nouvelles innovations passionnantes ont été proposées, qui ont atteint la limite des choses possibles et impossibles. Pourtant, de nombreuses pratiques sont devenues de véritables règles à suivre. Ce sont quelques limitations et considérations attachées à la conception de pièces d'usinage CNC.
Règles de base
En général, il est préférable de concevoir des prototypes avec des outils de plus grand diamètre pour les usiner. Cela permet d'éviter l'utilisation d'outils spéciaux et garantit un usinage CNC plus rapide. Il est préférable de ne pas concevoir une cavité quatre fois sa largeur. Il est essentiel de s'assurer que les fonctions de conception sont cohérentes avec les directions principales autorisées par la machine. Il s'agit du nombre d'axes de machines CNC nécessaires à l'usinage.
Lorsque vous essayez d'usiner du texte ou des lettres, il est préférable d'utiliser du texte gravé au lieu du texte en relief. Le texte en relief utilisera éventuellement un grand nombre de matériaux qui doivent être supprimés dans l'ensemble de l'usinage CNC. Bien sûr, un minimum de 20 points de police sans empattement est recommandé pour éviter des problèmes inutiles lors de la gravure du texte.
Il est préférable de soumettre des dessins techniques lorsque vous travaillez avec notre machiniste, et il est préférable de marquer la tolérance dans les pièces clés. Ces pièces doivent avoir un format bien précis, mais peuvent grandement vous aider à finaliser la conception des prototypes et à afficher la meilleure qualité.
Types de machines
Avant d'envisager l'usinage de prototypes, nous devons prêter attention aux limites et aux avantages des machines-outils à commande numérique. Toutes sortes de machines-outils à commande numérique peuvent contrôler certaines formes et tolérances d'usinage de prototypes. Certains des types les plus courants et leurs avantages sont énumérés ci-dessous.
Le tour CNC est généralement utilisé pour l'usinage de prototypes de formes cylindriques compliquées. En raison de sa fonction puissante, le tour a généralement une tolérance précise et un fonctionnement rentable, il est donc le plus couramment utilisé dans le traitement de ces prototypes circulaires. Lorsqu'un tour est utilisé, le matériau tourne alors qu'il reste stationnaire dans l'outil de tournage, de sorte que la géométrie du prototype dépend du mouvement et de la vitesse d'alimentation de l'outil stationnaire ainsi que du contrôle de la vitesse. Le tour est conçu pour le tournage, il n'a donc pas le plus grand avantage. La précision du tour diminuera avec l'épaisseur des matériaux utilisés.
Il existe plusieurs types de fraisage CNC Machines. La principale différence entre eux et le tour est que le mouvement de l'outil de coupe est opposé à celui du matériau. La fraiseuse verticale a un axe de broche et un outil de coupe alignés perpendiculairement au banc de la machine. La fraise de la fraiseuse horizontale est installée sur la broche horizontale de l'établi. Généralement, ils peuvent être utilisés lorsqu'une fraise doit enlever une grande quantité de matériau ou lorsque les exigences de précision sont faibles. Les machines avec plus d'arbres peuvent profiter et combiner les avantages des tours et des fraiseuses en une seule configuration.
Restriction d'outil
L'une des règles empiriques les plus courantes en usinage est le rapport entre le diamètre de l'outil et la profondeur de la cavité. La profondeur recommandée de toute cavité dans la conception est de quatre fois sa largeur, car la longueur de coupe de la fraise en bout est limitée. C'est généralement trois à quatre fois le diamètre de l'outil. Un rapport d'aspect inférieur entraînera une augmentation des vibrations, de la déflexion de l'outil et de l'évacuation des copeaux.
Une autre limitation courante dont il faut se souvenir est la géométrie de l'outil de fraisage. Un grand nombre d'outils de fraisage CNC sont cylindriques et la longueur de fraisage peut être limitée. Cette forme a un effet sur le fraisage final. Par exemple, le coin intérieur d'un bloc a toujours un rayon. Cela est vrai même lorsqu'ils sont usinés avec de très petits outils de coupe.
Des outils spéciaux peuvent aider à résoudre certains de ces problèmes, mais ils peuvent les éviter autant que possible, en fonction des avantages économiques et du temps. Si la longueur de l'outil vous pose le problème de ne pas pouvoir atteindre la profondeur de la cavité dans la pièce, vous pouvez utiliser un outil spécial avec un axe plus long, mais gardez à l'esprit les inconvénients. Des outils plus longs augmentent les vibrations et réduisent la précision que vous pouvez obtenir. La conception des pièces doit généralement viser à utiliser des outils de plus grand diamètre et de longueur plus courte, ce qui est le plus faisable pour les utilisateurs.
Bord intérieur
Lors de la conception du bord intérieur d'un prototype, le rayon d'angle vertical le plus couramment recommandé est d'au moins un tiers de la profondeur de la cavité. Lorsque vous utilisez le rayon d'angle recommandé, utilisez un outil de diamètre qui respecte les directives de profondeur de cavité recommandées. Afin d'obtenir une finition de surface de meilleure qualité, il est préférable de rendre le rayon d'angle légèrement supérieur à la quantité recommandée. Cela permet à l'outil de couper le long d'un chemin circulaire plutôt qu'un angle de 90 degrés. Cependant, si vous souhaitez utiliser un angle de 90 degrés, il est recommandé d'utiliser une contre-dépouille en T comme décrit ci-dessous, plutôt que de sélectionner un rayon de coin réduit.
Mur fin
Les parois minces peuvent être délicates car la réduction de l'épaisseur de paroi réduit la rigidité du matériau, augmente les vibrations pendant l'usinage et réduit la précision qui peut être obtenue. De plus, pour les plastiques et autres matériaux sensibles à la température, il est préférable de surveiller le ramollissement et les contraintes résiduelles. Une épaisseur de paroi minimale plus importante peut réduire ces facteurs. Les valeurs minimales recommandées varient en fonction du matériau et de l'outil, mais les directives mécaniques générales sont : 0.8 mm pour le métal et 1.5 mm pour le plastique.
Trou
Lorsqu'il y a des trous, il est préférable de maintenir la profondeur de perçage à une faible profondeur, sauf en cas d'absolue nécessité, et de ne pas pénétrer dans les trous à fond plat, car ces trous peuvent être très difficiles ou nécessiter des outils spéciaux. Lors de l'usinage de trous avec une perceuse ou une fraise en bout, des alésoirs et des outils d'alésage sont nécessaires pour finir les trous avec une faible tolérance. Pour les trous de haute précision inférieurs à 20 mm, les diamètres standard sont fortement recommandés. Les trous de diamètre non standard doivent être usinés avec des fraises en bout. Dans ce cas, la limite maximale de profondeur de cavité s'applique. Utilisez un foret spécial (diamètre minimum 3 mm) pour usiner tout trou plus profond que la valeur typique recommandée de l'outil.
Pour les trous prolongés, les pièces peuvent être percées des deux côtés, mais il est important de reconnaître que l'emplacement où les deux trous se rencontrent ne correspondra pas. Afin de résoudre ce problème d'inadéquation, les utilisateurs peuvent appliquer un gabarit.
Pour le perçage en bordure, il est important de s'assurer que tout le diamètre du foret est contenu dans la pièce. Si ce n'est pas le cas, le foret peut se casser, la finition de surface peut se détériorer et les arêtes vives formées aux coins peuvent se plier. Si c'est absolument nécessaire, percez d'abord la pièce, puis fraisez le matériau pour laisser un trou local.
Chanfrein et Congé
Un chanfreinage est une coupe biseautée dans laquelle deux surfaces se rencontrent sur des arêtes vives. Cela permet de simplifier l'assemblage du boulon dans le trou et réduit le risque de blessure lors de la manipulation d'objets pointus. L'ébavurage peut atteindre un objectif similaire, mais le bord de la pièce doit être endommagé. Dans de nombreux cas, cela réduit la taille, il est donc préférable de chanfreiner le matériau pour une taille spécifique. De plus, les bords des chanfreins doivent être maintenus à 45° à moins que l'utilisation d'un autre angle ne soit indispensable.
Les congés doivent raccorder les coins intérieurs ou extérieurs de la pièce. Il est préférable de rendre tout rayon sur la pièce plus grand que le rayon de l'outil, afin de faciliter le processus d'usinage. D'autre part, les congés internes doivent être aussi grands que possible pour permettre l'utilisation d'outils de grand diamètre, réduisant ainsi le temps de traitement. Généralement, le rayon du congé interne doit être supérieur à 1/3 de la profondeur de la cavité pour éviter d'endommager l'outil.
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