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Projeto para Prototipagem CNC
DDPROTOTYPE tem muitos anos de experiência em usinagem CNC, acumulou um grande número de projetos para prototipagem CNC e está muito disposto a compartilhar com os clientes, esperando trazer ajuda de projeto. prototipagem CNC precisa e torne seu produto final tão bom quanto seu projeto original. Quando usinagem CNC qualquer protótipo, algumas considerações principais devem ser levadas em consideração, incluindo sua geometria completa.
Até agora, esse guia é mais uma regra prática do que um acordo real. Os padrões da indústria são raros, e a tecnologia está mudando constantemente, e novas inovações emocionantes foram propostas, que atingiram o limite de coisas possíveis e impossíveis. No entanto, existem muitas práticas que se tornaram regras reais para tentar seguir. Estas são algumas limitações e considerações associadas ao projeto de peças de usinagem CNC.
Regras básicas
Em geral, é melhor projetar protótipos com ferramentas de maior diâmetro para usiná-los. Isso ajuda a evitar o uso de ferramentas especiais e garante uma usinagem CNC mais rápida. É melhor não projetar uma cavidade quatro vezes a sua largura. É essencial garantir que as funções de projeto sejam consistentes com as principais direções permitidas pela máquina. Isso envolve o número de eixos de máquinas CNC necessários para usinagem.
Ao tentar maquinar texto ou letras, é melhor usar texto gravado em vez de texto em relevo. O texto do relevo eventualmente utilizará um grande número de materiais que precisam ser removidos em toda a usinagem CNC. Obviamente, recomenda-se um mínimo de fonte sans serif de 20 pontos para evitar problemas desnecessários na gravação de texto.
É melhor enviar desenhos técnicos ao trabalhar com nosso maquinista e é melhor marcar a tolerância nas peças-chave. Essas peças devem ter um formato muito específico, mas podem ajudar muito a concluir o design dos protótipos e apresentar a melhor qualidade.
Tipos de máquina
Antes de considerar a usinagem de protótipos, devemos prestar atenção às limitações e vantagens das máquinas-ferramentas CNC. Todos os tipos de máquinas-ferramentas CNC podem controlar algumas formas e tolerâncias de usinagem de protótipos. Alguns dos tipos mais comuns e seus benefícios estão listados abaixo.
Torno CNC é geralmente usado para a usinagem de protótipos de formas complicadas de cilindros. Por causa de sua poderosa função, o torno geralmente tem tolerância precisa e operação econômica, por isso é mais comumente usado no processamento desses protótipos circulares. Quando um torno é usado, o material gira enquanto permanece estacionário na ferramenta de torneamento, de modo que a geometria do protótipo depende do movimento e da velocidade de avanço da ferramenta estacionária, bem como do controle de velocidade. O torno é projetado para tornear, por isso não tem maior vantagem. A precisão do torno diminuirá com a espessura dos materiais utilizados.
Existem muitos tipos de Fresagem CNC máquinas. A principal diferença entre eles e o torno é que o movimento da ferramenta de corte é oposto ao do material. A fresadora vertical possui um eixo de fuso e uma ferramenta de corte alinhadas perpendicularmente ao leito da máquina. O cortador da fresadora horizontal é instalado no eixo horizontal da bancada. Geralmente, eles podem ser usados quando um cortador é necessário para remover uma grande quantidade de material ou quando os requisitos de precisão são baixos. Máquinas com mais eixos podem aproveitar e combinar as vantagens de tornos e fresadoras em uma configuração.
Restrição de ferramenta
Uma das regras mais comuns na usinagem é a razão entre o diâmetro da ferramenta e a profundidade da cavidade. A profundidade recomendada de qualquer cavidade no projeto está dentro de quatro vezes sua largura, porque o comprimento de corte da fresa de topo é limitado. Isso geralmente é três a quatro vezes o diâmetro da ferramenta. Uma relação de aspecto mais baixa resultará em maior vibração, deflexão da ferramenta e evacuação de cavacos.
Outra limitação comum que deve ser lembrada é a geometria da ferramenta de fresamento. Um grande número de ferramentas de fresamento CNC são cilíndricos e o comprimento de fresamento pode ser limitado. Esta forma tem um efeito na fresagem final. Por exemplo, o canto interno de um bloco sempre tem um raio. Isso é verdade mesmo quando são usinadas com ferramentas de corte muito pequenas.
Ferramentas especiais podem ajudar a resolver alguns desses problemas, mas podem evitá-los ao máximo, dependendo dos benefícios econômicos e do tempo. Se o comprimento da ferramenta causar o problema de não conseguir atingir a profundidade da cavidade na peça de trabalho, você pode usar uma ferramenta especial com um eixo mais longo, mas lembre-se das desvantagens. Ferramentas mais longas aumentam a vibração e reduzem a precisão que você pode alcançar. O projeto de peças geralmente deve visar a utilização de ferramentas com maior diâmetro e menor comprimento, o que é o mais viável para os usuários.
Borda interna
Ao projetar a borda interna de um protótipo, o raio de canto vertical mais comumente recomendado é um terço ou mais da profundidade da cavidade. Ao usar o raio de canto recomendado, use uma ferramenta de diâmetro que siga as diretrizes de profundidade de cavidade recomendadas. Para obter um acabamento superficial de maior qualidade, é melhor fazer o raio de canto ligeiramente maior do que o valor recomendado. Isso permite que a ferramenta corte ao longo de um caminho circular em vez de um ângulo de 90 graus. No entanto, se você quiser usar um ângulo de 90 graus, é recomendável usar um rebaixo T-bone conforme descrito abaixo, em vez de selecionar um raio de canto reduzido.
Parede fina
Paredes finas podem ser complicadas porque a redução da espessura da parede reduz a rigidez do material, aumentando a vibração durante a usinagem e reduzindo a precisão que pode ser alcançada. Além disso, para plásticos e outros materiais suscetíveis à temperatura, é melhor monitorar o amolecimento e as tensões residuais. Uma espessura mínima de parede maior pode reduzir esses fatores. Os valores mínimos recomendados variam de acordo com o material e a ferramenta, mas as diretrizes gerais da mecânica são: 0.8mm para metal e 1.5mm para plástico.
Buraco
Quando houver furos, é melhor manter a profundidade de perfuração baixa, a menos que seja absolutamente necessário, e não entrar nos furos de fundo plano, porque esses furos podem ser muito difíceis ou exigir ferramentas especiais. Ao usinar furos com broca ou fresa de topo, alargadores e ferramentas de mandrilamento são necessários para terminar os furos com pequena tolerância. Para furos de alta precisão menores que 20 mm, os diâmetros padrão são fortemente recomendados. Furos de diâmetro não padrão devem ser usinados com fresas de topo. Neste caso, aplica-se o limite máximo de profundidade da cavidade. Use uma broca especial (diâmetro mínimo 3 mm) para usinar qualquer furo mais profundo do que o valor típico recomendado da ferramenta.
Para furos estendidos, as peças podem ser perfuradas de ambos os lados, mas é importante reconhecer que o local onde os dois furos se encontram não corresponderá. Para resolver esse problema de incompatibilidade, os usuários podem aplicar o gabarito.
Para furação de borda, é importante garantir que todo o diâmetro da broca esteja contido na peça. Se este não for o caso, a broca pode quebrar, o acabamento da superfície pode se deteriorar e as bordas afiadas formadas nos cantos podem dobrar. Se for absolutamente necessário, perfure a peça primeiro e depois frese o material para deixar um furo local.
Chanfro e Filete
Um chanfro é um corte chanfrado no qual duas superfícies se encontram em arestas vivas. Isso ajuda a simplificar a montagem do parafuso no furo e reduz o risco de ferimentos ao manusear objetos pontiagudos. A rebarbação pode atingir um objetivo semelhante, mas a borda da peça deve ser danificada. Em muitos casos, isso reduz o tamanho, portanto, chanfrar o material é melhor para um tamanho específico. Além disso, as arestas dos chanfros devem ser mantidas em 45°, a menos que seja imprescindível a utilização de outro ângulo.
Os filetes precisam filetar os cantos internos ou externos da peça. É melhor fazer qualquer raio da peça maior que o raio da ferramenta, para facilitar o processo de usinagem. Por outro lado, os filetes internos devem ser os maiores possíveis para permitir o uso de ferramentas de grande diâmetro, reduzindo assim o tempo de processamento. Geralmente, o raio do filete interno deve ser maior que 1/3 da profundidade da cavidade para evitar danos à ferramenta.
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