CNC 프로토타이핑을 위한 디자인

CNC 프로토타이핑을 위한 디자인

DDPROTOTYPE은 다년간의 CNC 가공 경험을 보유하고 있으며 CNC 프로토타이핑을 위한 많은 설계를 축적했으며 설계에 도움을 주기를 희망하는 고객과 기꺼이 공유합니다.CNC 공작 기계는 다양한 가능성을 제공할 수 있는 우수한 기술입니다. 정밀한 CNC 프로토타이핑을 통해 최종 제품을 원래 디자인만큼 훌륭하게 만듭니다. 언제 CNC 가공 어떤 프로토타입이든 완전한 형상을 포함하여 몇 가지 주요 고려 사항을 고려해야 합니다.

지금까지 그러한 지침은 실제 합의라기보다 경험의 법칙에 가깝습니다. 산업 표준은 드물고 기술은 끊임없이 변화하며 가능한 것과 불가능한 것의 한계에 도달한 흥미로운 새로운 혁신이 제안되었습니다. 그러나 시도하고 따라야 할 실제 규칙이 된 많은 관행이 있습니다. 다음은 CNC 가공 부품의 설계에 첨부된 몇 가지 제한 사항 및 고려 사항입니다.

CNC 가공용 설계 부품

기본 규칙

일반적으로 프로토타입을 가공하려면 직경이 더 큰 도구를 사용하여 프로토타입을 설계하는 것이 가장 좋습니다. 이것은 특수 도구의 사용을 피하고 더 빠른 CNC 가공을 보장합니다. 캐비티는 너비의 XNUMX배를 설계하지 않는 것이 좋습니다. 설계 기능이 기계에서 허용하는 주요 방향과 일치하는지 확인하는 것이 중요합니다. 여기에는 가공에 필요한 CNC 기계의 축 수가 포함됩니다.

문자나 문자를 기계로 가공할 때 양각 문자 대신 각인 문자를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 릴리프 텍스트는 결국 전체 CNC 가공에서 제거해야 하는 많은 수의 재료를 사용하게 됩니다. 물론, 글자 조각에 불필요한 번거로움을 피하기 위해 최소 20포인트의 산세리프체를 권장합니다.

우리 기계공과 함께 작업할 때 기술 도면을 제출하는 것이 좋으며 주요 부품의 허용 오차를 표시하는 것이 좋습니다. 이러한 부품은 매우 구체적인 형식을 가져야 하지만 프로토타입 설계를 완료하고 최상의 품질을 표시하는 데 크게 도움이 될 수 있습니다.

CNC 가공
CNC 선반

머신 유형

프로토타입 가공을 고려하기 전에 CNC 공작 기계의 한계와 장점에 주의를 기울여야 합니다. 모든 종류의 CNC 공작 기계는 일부 프로토타입 가공 모양과 공차를 제어할 수 있습니다. 가장 일반적인 유형과 그 이점이 아래에 나열되어 있습니다.

CNC 선반은 일반적으로 복잡한 실린더 모양의 프로토 타입 가공에 사용됩니다. 강력한 기능으로 인해 선반은 일반적으로 정확한 허용 오차와 비용 효율적인 작동을 가지므로 이러한 원형 프로토타입의 처리에 가장 일반적으로 사용됩니다. 선반을 사용할 때 재료는 회전 도구에 고정되어 있는 동안 회전하므로 프로토타입의 형상은 고정 도구의 모션 및 이송 속도와 속도 제어에 따라 달라집니다. 선반은 선삭용으로 설계되었으므로 가장 큰 이점은 없습니다. 선반의 정확도는 사용된 재료의 두께에 따라 감소합니다.

많은 종류의가 있습니다 CNC 밀링 기계. 그들과 선반의 주요 차이점은 절삭 공구의 움직임이 재료의 움직임과 반대라는 것입니다. 수직 밀링 머신에는 머신 베드에 수직으로 정렬된 스핀들 축과 절삭 공구가 있습니다. 수평 밀링 머신의 커터는 작업대의 수평 스핀들에 설치됩니다. 일반적으로 커터가 많은 양의 재료를 제거해야 하거나 정확도 요구 사항이 낮을 때 사용할 수 있습니다. 더 많은 샤프트가 있는 기계는 하나의 설정에서 선반과 밀링 기계의 장점을 활용하고 결합할 수 있습니다.

CNC 밀링

도구 제한

가공에서 가장 일반적인 경험 법칙 중 하나는 공구 직경 대 캐비티 깊이의 비율입니다. 설계에서 권장되는 캐비티 깊이는 엔드밀의 절단 길이가 제한되어 있기 때문에 너비의 XNUMX배 이내입니다. 이것은 일반적으로 도구 직경의 XNUMX~XNUMX배입니다. 종횡비가 낮을수록 진동, 공구 편향 및 칩 배출이 증가합니다.

기억해야 하는 또 다른 일반적인 제한 사항은 밀링 공구의 형상입니다. 많은 수의 CNC 밀링 도구는 원통형이며 밀링 길이가 제한될 수 있습니다. 이 모양은 최종 밀링에 영향을 줍니다. 예를 들어, 블록의 내부 모서리에는 항상 반지름이 있습니다. 이것은 매우 작은 절삭 공구로 가공되는 경우에도 마찬가지입니다.

CNC 밀링 도구

특수 도구는 이러한 문제 중 일부를 해결하는 데 도움이 될 수 있지만 경제적 이점과 시간에 따라 가능한 한 피할 수 있습니다. 공구의 길이로 인해 공작물의 캐비티 깊이에 도달할 수 없는 문제가 있는 경우 더 긴 축의 특수 공구를 사용할 수 있지만 단점을 염두에 두어야 합니다. 더 긴 도구는 진동을 증가시키고 달성할 수 있는 정확도를 감소시킵니다. 부품 설계는 일반적으로 사용자에게 가장 적합한 더 큰 직경과 더 짧은 길이의 도구를 사용하는 것을 목표로 해야 합니다.

내부 가장자리

프로토타입의 내부 모서리를 설계할 때 가장 일반적으로 권장되는 수직 모서리 반경은 캐비티 깊이의 90/90 이상입니다. 권장 코너 반경을 사용할 때 권장 캐비티 깊이 지침을 따르는 직경 도구를 사용하십시오. 더 높은 품질의 표면 조도를 얻으려면 모서리 반경을 권장량보다 약간 높게 만드는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 도구가 XNUMX도 각도가 아닌 원형 경로를 따라 절단할 수 있습니다. 단, XNUMX도 각도를 사용하고자 하는 경우 축소된 모서리 반경을 선택하기 보다는 아래 설명과 같이 T-bone 언더컷을 사용하는 것을 권장합니다.

프로토타입의 내부 모서리

얇은 벽

얇은 벽은 벽 두께를 줄이면 재료의 강성이 줄어들고 가공 중 진동이 증가하며 달성할 수 있는 정확도가 감소하기 때문에 까다로울 수 있습니다. 또한 플라스틱 및 기타 온도에 민감한 재료의 경우 연화 및 잔류 응력을 모니터링하는 것이 가장 좋습니다. 더 큰 최소 벽 두께는 이러한 요인을 줄일 수 있습니다. 권장되는 최소값은 재료와 도구에 따라 다르지만 일반적인 기계적 지침은 금속의 경우 0.8mm, 플라스틱의 경우 1.5mm입니다.

얇은 벽 프로토타입

구멍

구멍이 있는 경우 절대적으로 필요한 경우가 아니면 드릴링 깊이를 낮게 유지하고 평평한 바닥 구멍에 들어가지 않는 것이 가장 좋습니다. 이러한 구멍은 매우 어렵거나 특별한 도구가 필요할 수 있기 때문입니다. 드릴이나 엔드밀로 구멍을 가공할 때 작은 공차로 구멍을 마무리하려면 리머와 보링 공구가 필요합니다. 20mm보다 작은 고정밀 구멍의 경우 표준 직경을 강력히 권장합니다. 비표준 직경 구멍은 엔드밀로 가공해야 합니다. 이 경우 최대 캐비티 깊이 제한이 적용됩니다. 공구의 일반적인 권장 값보다 깊은 구멍을 가공하려면 특수 드릴(최소 직경 3mm)을 사용하십시오.

구멍 프로토 타입

연장된 구멍의 경우 양쪽에서 부품을 드릴할 수 있지만 두 구멍이 만나는 위치가 일치하지 않는다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 불일치 문제를 해결하기 위해 사용자는 지그를 적용할 수 있습니다.

에지 드릴링의 경우 비트의 전체 직경이 부품에 포함되도록 하는 것이 중요합니다. 그렇지 않을 경우 비트가 부러지거나 표면 조도가 저하되며 모서리에 형성된 날카로운 모서리가 접힐 수 있습니다. 절대적으로 필요한 경우 먼저 부품을 드릴링한 다음 재료를 밀링하여 국부적인 구멍을 남깁니다.

 

모따기 및 필렛

모따기는 두 표면이 날카로운 모서리에서 만나는 비스듬한 절단입니다. 이렇게 하면 볼트를 구멍에 간단하게 조립할 수 있고 날카로운 물체를 다룰 때 부상 위험이 줄어듭니다. 디버링도 비슷한 목적을 달성할 수 있지만 부품의 가장자리가 손상되어야 합니다. 많은 경우 이렇게 하면 크기가 줄어들므로 특정 크기에 대해 재료를 모따기하는 것이 더 좋습니다. 또한 다른 각도의 사용이 필수적이지 않은 한 모따기의 모서리는 45°로 유지되어야 합니다.

알루미늄 프로토타입

필렛은 부품의 내부 또는 외부 모서리를 필렛해야 합니다. 가공 공정을 쉽게 하기 위해 부품의 반경을 공구 반경보다 크게 만드는 것이 좋습니다. 반면에 내부 필렛은 직경이 큰 도구를 사용할 수 있도록 최대한 커야 하므로 처리 시간이 단축됩니다. 일반적으로 내부 필렛의 반경은 공구 손상을 방지하기 위해 캐비티 깊이의 1/3보다 커야 합니다.