Volg me op: 
Ontwerp voor CNC-prototyping
DDPROTOTYPE heeft vele jaren ervaring met CNC-bewerking, heeft een groot aantal ontwerpen voor CNC-prototyping verzameld en is zeer bereid deze met klanten te delen, in de hoop u ontwerphulp te bieden. CNC-bewerkingsmachines zijn een uitstekende technologie die verschillende mogelijkheden kan bieden voor nauwkeurige CNC-prototyping en maak uw eindproduct zo goed als uw originele ontwerp. Wanneer CNC-bewerking elk prototype, moet rekening worden gehouden met enkele belangrijke overwegingen, inclusief de volledige geometrie.
Tot nu toe is zo'n handleiding meer een vuistregel dan een daadwerkelijke afspraak. Industriestandaarden zijn zeldzaam en technologie verandert voortdurend en er zijn opwindende nieuwe innovaties voorgesteld die de limiet van mogelijke en onmogelijke dingen hebben bereikt. Er zijn echter veel praktijken die echte regels zijn geworden om te proberen en te volgen. Dit zijn enkele beperkingen en overwegingen die verbonden zijn aan het ontwerp van CNC-bewerkingsonderdelen.
Basisregels
Over het algemeen is het het beste om prototypes te ontwerpen met gereedschappen met een grotere diameter om ze te bewerken. Dit helpt het gebruik van speciaal gereedschap te voorkomen en zorgt voor een snellere CNC-bewerking. Het is beter om geen spouw te ontwerpen die vier keer zo breed is. Het is essentieel om ervoor te zorgen dat de ontwerpfuncties consistent zijn met de hoofdrichtingen die door de machine worden toegestaan. Het gaat om het aantal assen van CNC-machines dat nodig is voor de bewerking.
Wanneer u tekst of letters probeert te bewerken, kunt u het beste gegraveerde tekst gebruiken in plaats van reliëftekst. De reliëftekst zal uiteindelijk een groot aantal materialen gebruiken die moeten worden verwijderd in de hele CNC-bewerking. Natuurlijk wordt een minimaal 20-punts schreefloos lettertype aanbevolen om onnodige problemen bij het graveren van tekst te voorkomen.
Het is beter om technische tekeningen in te dienen bij het werken met onze machinist, en het is beter om de tolerantie in belangrijke onderdelen te markeren. Deze onderdelen moeten een zeer specifiek formaat hebben, maar kunnen u enorm helpen het ontwerp van de prototypes te voltooien en de beste kwaliteit weer te geven.
Machinetypes
Voordat we prototypebewerking overwegen, moeten we aandacht besteden aan de beperkingen en voordelen van CNC-bewerkingsmachines. Alle soorten CNC-bewerkingsmachines kunnen sommige prototypen van bewerkingsvormen en toleranties regelen. Enkele van de meest voorkomende soorten en hun voordelen worden hieronder vermeld.
CNC-draaibank wordt meestal gebruikt voor het machinaal bewerken van prototypes van een gecompliceerde cilindervorm. Vanwege zijn krachtige functie heeft de draaibank meestal een nauwkeurige tolerantie en een kosteneffectieve werking, dus wordt deze het meest gebruikt bij de verwerking van deze circulaire prototypen. Wanneer een draaibank wordt gebruikt, roteert het materiaal terwijl het stationair blijft in het draaigereedschap, dus de geometrie van het prototype hangt af van de beweging en voedingssnelheid van het stationaire gereedschap en van de snelheidsregeling. De draaibank is ontworpen om te draaien, dus het heeft niet het grootste voordeel. De nauwkeurigheid van de draaibank zal afnemen met de dikte van de gebruikte materialen.
Er zijn veel soorten CNC frezen machines. Het belangrijkste verschil tussen hen en de draaibank is dat de beweging van het snijgereedschap tegengesteld is aan die van het materiaal. De verticale freesmachine heeft een spilas en een snijgereedschap dat loodrecht op het machinebed is uitgelijnd. De frees van de horizontale freesmachine is geïnstalleerd op de horizontale as van de werkbank. Over het algemeen kunnen ze worden gebruikt wanneer een snijplotter nodig is om een grote hoeveelheid materiaal te verwijderen of wanneer de nauwkeurigheidseisen laag zijn. Machines met meer assen kunnen de voordelen van draai- en freesmachines benutten en combineren in één opstelling.
Gereedschapsbeperking
Een van de meest gebruikelijke vuistregels bij het bewerken is de verhouding tussen de gereedschapsdiameter en de holtediepte. De aanbevolen diepte van elke holte in het ontwerp is binnen vier keer de breedte, omdat de snijlengte van de vingerfrees beperkt is. Dit is meestal drie tot vier keer de diameter van het gereedschap. Een lagere aspectverhouding zal resulteren in meer trillingen, gereedschapsafbuiging en spaanafvoer.
Een andere veel voorkomende beperking die moet worden onthouden, is de geometrie van het freesgereedschap. Een groot aantal CNC-freesgereedschappen is cilindrisch en de freeslengte kan beperkt zijn. Deze vorm heeft invloed op het uiteindelijke frezen. De binnenhoek van een blok heeft bijvoorbeeld altijd een straal. Dit geldt zelfs wanneer ze worden bewerkt met zeer kleine snijgereedschappen.
Speciale tools kunnen sommige van deze problemen helpen oplossen, maar ze kunnen ze zoveel mogelijk vermijden, afhankelijk van de economische voordelen en de tijd. Als je door de lengte van het gereedschap het probleem hebt dat je de diepte van de holte in het werkstuk niet kunt bereiken, kun je een speciaal gereedschap met een langere as gebruiken, maar houd rekening met de nadelen. Langere gereedschappen verhogen de trillingen en verminderen de nauwkeurigheid die u kunt bereiken. Het ontwerp van onderdelen moet meestal gericht zijn op het gebruik van gereedschappen met een grotere diameter en een kortere lengte, wat het meest haalbaar is voor gebruikers.
Binnenrand
Bij het ontwerpen van de binnenrand van een prototype is de meest aanbevolen verticale hoekradius een derde of meer van de diepte van de spouw. Gebruik bij gebruik van de aanbevolen hoekradius een diametergereedschap dat de aanbevolen richtlijnen voor de diepte van de holte volgt. Om een hogere kwaliteit oppervlakteafwerking te verkrijgen, is het beter om de hoekradius iets groter te maken dan de aanbevolen hoeveelheid. Hierdoor kan het gereedschap langs een cirkelvormig pad snijden in plaats van een hoek van 90 graden. Als u echter een hoek van 90 graden wilt gebruiken, wordt aanbevolen om een T-bone ondersnijding te gebruiken zoals hieronder beschreven, in plaats van een kleinere hoekradius te selecteren.
Dunne muur
Dunne wanden kunnen lastig zijn, omdat het verminderen van de wanddikte de stijfheid van het materiaal vermindert, de trillingen tijdens het bewerken verhoogt en de nauwkeurigheid die kan worden bereikt, vermindert. Bovendien is het bij kunststoffen en andere temperatuurgevoelige materialen het beste om verwekings- en restspanningen te controleren. Een grotere minimale wanddikte kan deze factoren verminderen. De aanbevolen minimumwaarden variëren afhankelijk van het materiaal en het gereedschap, maar de algemene mechanische richtlijnen zijn: 0.8 mm voor metaal en 1.5 mm voor kunststof.
Gat
Als er gaten zijn, is het het beste om de boordiepte laag te houden, tenzij het absoluut noodzakelijk is, en ga niet in de gaten met vlakke bodem, omdat deze gaten erg moeilijk kunnen zijn of speciaal gereedschap nodig hebben. Bij het bewerken van gaten met boor of vingerfrees zijn ruimers en kottergereedschappen nodig om de gaten met een kleine tolerantie af te werken. Voor hoge precisie gaten kleiner dan 20 mm worden standaard diameters sterk aanbevolen. Gaten met een niet-standaard diameter worden machinaal bewerkt met vingerfrezen. In dit geval geldt de maximale spouwdieptelimiet. Gebruik een speciale boor (minimale diameter 3 mm) om elk gat te bewerken dat dieper is dan de typische aanbevolen waarde van het gereedschap.
Voor verlengde gaten kunnen onderdelen aan beide kanten worden geboord, maar het is belangrijk om te beseffen dat de locatie waar de twee gaten elkaar ontmoeten niet overeenkomt. Om dit mismatch-probleem op te lossen, kunnen gebruikers jig.
Voor randboren is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de hele diameter van de boor zich in het onderdeel bevindt. Als dit niet het geval is, kan het bit breken, kan de oppervlakteafwerking verslechteren en kunnen de scherpe randen op de hoeken vouwen. Als het echt nodig is, boor dan eerst het onderdeel en frees vervolgens het materiaal weg zodat er een lokaal gaatje ontstaat.
Afschuining en filet
Een afschuining is een afgeschuinde snede waarbij twee oppervlakken aan scherpe randen samenkomen. Dit vereenvoudigt de montage van de bout in het gat en vermindert het risico op letsel bij het hanteren van scherpe voorwerpen. Met ontbramen kan hetzelfde doel worden bereikt, maar de rand van het onderdeel moet worden beschadigd. In veel gevallen verkleint dit de maat, dus het afschuinen van het materiaal is beter voor een specifieke maat. Bovendien moeten de randen van afschuiningen op 45° worden gehouden, tenzij het gebruik van een andere hoek essentieel is.
Filets moeten de binnen- of buitenhoeken van het onderdeel fileren. Het is beter om elke radius op het onderdeel groter te maken dan de gereedschapsradius, om het bewerkingsproces te vergemakkelijken. Aan de andere kant moeten de interne filets zo groot mogelijk zijn om het gebruik van gereedschappen met een grote diameter mogelijk te maken, waardoor de verwerkingstijd wordt verkort. Over het algemeen moet de straal van de interne afronding groter zijn dan 1/3 van de diepte van de holte om schade aan het gereedschap te voorkomen.
Ben je geïnteresseerd in: