Design per la prototipazione CNC

Design per la prototipazione CNC

DDPROTOTYPE ha molti anni di esperienza nella lavorazione CNC, ha accumulato un gran numero di progetti per la prototipazione CNC e sono molto disposti a condividere con i clienti, sperando di offrirti un aiuto per la progettazione. La macchina utensile CNC è una tecnologia eccellente, che può fornire varie possibilità per precisa prototipazione CNC e rendi il tuo prodotto finale buono come il tuo design originale. quando Lavorazione CNC qualsiasi prototipo, bisogna tenere conto di alcune considerazioni principali, inclusa la sua geometria completa.

Finora, una guida del genere è più una regola pratica che un accordo reale. Gli standard del settore sono rari e la tecnologia è in continua evoluzione e sono state proposte nuove entusiasmanti innovazioni, che hanno raggiunto il limite delle cose possibili e impossibili. Tuttavia, ci sono molte pratiche che sono diventate vere e proprie regole da provare e seguire. Queste sono alcune limitazioni e considerazioni legate alla progettazione di parti di lavorazione CNC.

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Regole di base

In generale, è meglio progettare prototipi con utensili di diametro maggiore per lavorarli. Ciò consente di evitare l'uso di utensili speciali e garantisce una lavorazione CNC più rapida. È meglio non progettare una cavità quattro volte la sua larghezza. È essenziale garantire che le funzioni di progettazione siano coerenti con le principali direzioni consentite dalla macchina. Ciò implica il numero di assi di macchine CNC necessari per la lavorazione.

Quando si tenta di lavorare testo o lettere, è meglio utilizzare il testo inciso invece del testo in rilievo. Il testo in rilievo alla fine utilizzerà un gran numero di materiali che devono essere rimossi nell'intera lavorazione CNC. Naturalmente, si consiglia un font sans serif minimo di 20 punti per evitare inutili problemi nell'incisione del testo.

È meglio inviare disegni tecnici quando si lavora con il nostro macchinista ed è meglio contrassegnare la tolleranza nelle parti chiave. Queste parti devono avere un formato molto specifico, ma possono aiutarti notevolmente a completare la progettazione dei prototipi e visualizzare la migliore qualità.

Lavorazione CNC
Tornio CNC

Tipi di macchine

Prima di considerare la lavorazione di prototipi, dovremmo prestare attenzione ai limiti e ai vantaggi delle macchine utensili CNC. Tutti i tipi di macchine utensili CNC possono controllare alcune forme e tolleranze di lavorazione di prototipi. Di seguito sono elencati alcuni dei tipi più comuni e dei relativi vantaggi.

Il tornio CNC viene solitamente utilizzato per la lavorazione di prototipi di complicate forme cilindriche. A causa della sua potente funzione, il tornio ha solitamente una tolleranza precisa e un funzionamento conveniente, quindi è più comunemente utilizzato nella lavorazione di questi prototipi circolari. Quando si utilizza un tornio, il materiale ruota mentre rimane fermo nell'utensile di tornitura, quindi la geometria del prototipo dipende dal movimento e dalla velocità di avanzamento dell'utensile fermo, nonché dal controllo della velocità. Il tornio è progettato per la tornitura, quindi non ha il massimo vantaggio. La precisione del tornio diminuirà con lo spessore dei materiali utilizzati.

Ci sono molti tipi di fresatura CNC macchine. La principale differenza tra loro e il tornio è che il movimento dell'utensile da taglio è opposto a quello del materiale. La fresatrice verticale ha un asse mandrino e un utensile da taglio allineati perpendicolarmente al basamento della macchina. La fresa della fresatrice orizzontale è installata sul mandrino orizzontale del banco di lavoro. In genere, possono essere utilizzati quando è necessaria una taglierina per rimuovere una grande quantità di materiale o quando i requisiti di precisione sono bassi. Le macchine con più alberi possono sfruttare e combinare i vantaggi di torni e fresatrici in un'unica configurazione.

fresatura cnc

Limitazione degli strumenti

Una delle regole pratiche più comuni nella lavorazione è il rapporto tra il diametro dell'utensile e la profondità della cavità. La profondità consigliata di qualsiasi cavità nel progetto è entro quattro volte la sua larghezza, poiché la lunghezza di taglio della fresa a candela è limitata. Questo è solitamente da tre a quattro volte il diametro dell'utensile. Un rapporto di aspetto inferiore comporterà un aumento delle vibrazioni, della flessione dell'utensile e dell'evacuazione dei trucioli.

Un'altra limitazione comune che deve essere ricordata è la geometria dell'utensile di fresatura. Un gran numero di utensili per fresatura CNC sono cilindrici e la lunghezza di fresatura può essere limitata. Questa forma ha un effetto sulla fresatura finale. Ad esempio, l'angolo interno di un blocco ha sempre un raggio. Questo è vero anche quando vengono lavorati con utensili da taglio molto piccoli.

Utensili per fresatura CNC

Strumenti speciali possono aiutare a risolvere alcuni di questi problemi, ma possono evitarli il più possibile, a seconda dei vantaggi economici e del tempo. Se la lunghezza dell'utensile ti dà il problema di non riuscire a raggiungere la profondità della cavità nel pezzo, puoi utilizzare un utensile speciale con un asse più lungo, ma tieni presente gli svantaggi. Gli strumenti più lunghi aumentano le vibrazioni e riducono la precisione che puoi ottenere. La progettazione delle parti dovrebbe generalmente mirare all'utilizzo di utensili con un diametro maggiore e una lunghezza inferiore, il che è il più fattibile per gli utenti.

Bordo interno

Quando si progetta il bordo interno di un prototipo, il raggio dell'angolo verticale più comunemente consigliato è un terzo o più della profondità della cavità. Quando si utilizza il raggio dell'angolo consigliato, utilizzare uno strumento diametrale che segua le linee guida per la profondità della cavità consigliate. Per ottenere una finitura superficiale di qualità superiore, è meglio rendere il raggio dell'angolo leggermente superiore alla quantità consigliata. Ciò consente all'utensile di tagliare lungo un percorso circolare anziché un angolo di 90 gradi. Tuttavia, se si desidera utilizzare un angolo di 90 gradi, si consiglia di utilizzare un sottosquadro con osso a T come descritto di seguito, anziché selezionare un raggio d'angolo ridotto.

bordo interno del prototipo

Muro sottile

Le pareti sottili possono essere complicate perché la riduzione dello spessore della parete riduce la rigidità del materiale, aumentando le vibrazioni durante la lavorazione e riducendo la precisione ottenibile. Inoltre, per la plastica e altri materiali sensibili alla temperatura, è meglio monitorare il rammollimento e le sollecitazioni residue. Uno spessore minimo della parete maggiore può ridurre questi fattori. I valori minimi consigliati variano a seconda del materiale e dell'utensile, ma le linee guida meccaniche generali sono: 0.8 mm per il metallo e 1.5 mm per la plastica.

Prototipo a parete sottile

Foro

Quando sono presenti dei fori, è meglio mantenere bassa la profondità di foratura a meno che non sia assolutamente necessario, e non entrare nei fori a fondo piatto, perché questi fori possono essere molto difficili o richiedere attrezzi speciali. Quando si eseguono fori con trapano o fresa a candela, sono necessari alesatori e strumenti di alesatura per rifinire i fori con tolleranze ridotte. Per fori ad alta precisione inferiori a 20 mm, si consiglia vivamente di utilizzare diametri standard. I fori di diametro non standard devono essere lavorati con frese a candela. In questo caso si applica il limite massimo di profondità della cavità. Utilizzare una punta speciale (diametro minimo 3 mm) per eseguire qualsiasi foro più profondo del valore tipico consigliato dell'utensile.

prototipo di foro

Per i fori estesi, le parti possono essere perforate da entrambi i lati, ma è importante riconoscere che la posizione in cui i due fori si incontrano non corrisponderà. Per risolvere questo problema di mancata corrispondenza, gli utenti possono applicare la maschera.

Per la foratura del bordo, è importante assicurarsi che l'intero diametro della punta sia contenuto nel pezzo. In caso contrario, la punta potrebbe rompersi, la finitura superficiale potrebbe deteriorarsi e gli spigoli vivi formati agli angoli potrebbero piegarsi. Se assolutamente necessario, forare prima la parte, quindi fresare il materiale per lasciare un foro locale.

 

Smusso e Filetto

Una smussatura è un taglio smussato in cui due superfici si incontrano su spigoli vivi. Ciò aiuta a semplificare il montaggio del bullone nel foro e riduce il rischio di lesioni durante la manipolazione di oggetti appuntiti. La sbavatura può raggiungere uno scopo simile, ma il bordo della parte dovrebbe essere danneggiato. In molti casi, questo riduce le dimensioni, quindi smussare il materiale è meglio per una dimensione specifica. Inoltre, i bordi degli smussi devono essere mantenuti a 45° a meno che non sia essenziale l'uso di un altro angolo.

prototipo in alluminio

I raccordi devono raccordare gli angoli interni o esterni della parte. È meglio realizzare un raggio qualsiasi sul pezzo maggiore del raggio dell'utensile, in modo da rendere più facile il processo di lavorazione. I raccordi interni, invece, dovrebbero essere il più grandi possibile per consentire l'utilizzo di utensili di grande diametro, riducendo così i tempi di lavorazione. In genere, il raggio del raccordo interno dovrebbe essere maggiore di 1/3 della profondità della cavità per evitare danni all'utensile.