Следуйте за мной на: 
Дизайн для прототипирования ЧПУ
Компания DDPROTOTYPE обладает многолетним опытом работы на станках с ЧПУ, накопила большое количество проектов для прототипирования и с удовольствием делится ими с клиентами, надеясь оказать им помощь в проектировании. Станки с ЧПУ — это превосходная технология, которая предоставляет множество возможностей для точного прототипирования и позволяет сделать конечный продукт таким же качественным, как и первоначальный проект. При обработке любого прототипа на станках с ЧПУ необходимо учитывать ряд основных моментов, включая его полную геометрию.
Пока такое руководство является скорее эмпирическим правилом, чем фактическим соглашением. Отраслевые стандарты редки, а технологии постоянно меняются, и были предложены захватывающие новшества, достигшие предела возможного и невозможного. Тем не менее, есть много практик, которые стали настоящими правилами, которым нужно следовать. Это некоторые ограничения и соображения, связанные с проектированием деталей с ЧПУ.
Основные правила
Как правило, лучше всего проектировать прототипы с инструментами большего диаметра для их обработки. Это помогает избежать использования специальных инструментов и обеспечивает более быструю обработку с ЧПУ. Полость, в четыре раза превышающую ее ширину, лучше не проектировать. Важно убедиться, что проектные функции соответствуют основным направлениям, разрешенным машиной. Это включает в себя количество осей станков с ЧПУ, необходимых для обработки.
Когда вы пытаетесь обработать текст или буквы, лучше всего использовать выгравированный текст вместо тисненого. Рельефный текст в конечном итоге будет использовать большое количество материалов, которые необходимо удалить во время всей обработки с ЧПУ. Конечно, рекомендуется шрифт без засечек размером не менее 20 пунктов, чтобы избежать ненужных проблем при гравировке текста.
Технические чертежи лучше предоставить при работе с нашим слесарем, а также лучше отметить допуски в ключевых деталях. Эти части должны иметь очень специфический формат, но они могут значительно помочь вам завершить дизайн прототипов и отобразить наилучшее качество.
типы машин
Прежде чем рассматривать обработку прототипов, мы должны обратить внимание на ограничения и преимущества станков с ЧПУ. Все виды станков с ЧПУ могут контролировать некоторые формы и допуски обработки прототипов. Некоторые из наиболее распространенных типов и их преимущества перечислены ниже.
Токарный станок с ЧПУ обычно используется для обработки прототипов цилиндров сложной формы. Из-за своей мощной функции токарный станок обычно имеет точные допуски и экономичную работу, поэтому он чаще всего используется при обработке этих круглых прототипов. При использовании токарного станка материал вращается, в то время как он остается неподвижным в токарном инструменте, поэтому геометрия прототипа зависит от движения и скорости подачи неподвижного инструмента, а также от управления скоростью. Токарный станок предназначен для токарной обработки, поэтому большого преимущества у него нет. Точность токарного станка будет уменьшаться с толщиной используемых материалов.
Существует множество типов фрезерных станков с ЧПУ. Главное отличие от токарных станков заключается в том, что движение режущего инструмента происходит в направлении, противоположном движению обрабатываемого материала. Вертикальный фрезерный станок имеет шпиндель и режущий инструмент, расположенные перпендикулярно станине станка. Фреза горизонтального фрезерного станка устанавливается на горизонтальном шпинделе верстака. Как правило, они используются, когда требуется удаление большого количества материала или когда требования к точности невысоки. Станки с большим количеством валов позволяют использовать преимущества токарных и фрезерных станков в одной установке.
Ограничение инструмента
Одним из наиболее распространенных практических правил обработки является отношение диаметра инструмента к глубине полости. Рекомендуемая глубина любой полости в конструкции находится в пределах четырехкратной ее ширины, поскольку длина резания концевой фрезы ограничена. Обычно это в три-четыре раза больше диаметра инструмента. Меньшее соотношение сторон приведет к увеличению вибрации, отклонению инструмента и эвакуации стружки.
Еще одним распространенным ограничением, о котором следует помнить, является геометрия фрезерного инструмента. Большое количество фрезерных инструментов с ЧПУ имеют цилиндрическую форму, и длина фрезерования может быть ограничена. Эта форма влияет на окончательное фрезерование. Например, внутренний угол блока всегда имеет радиус. Это верно даже тогда, когда они обрабатываются очень маленькими режущими инструментами.
Специальные инструменты могут помочь решить некоторые из этих проблем, но они могут максимально избежать их, в зависимости от экономической выгоды и времени. Если длина инструмента создает проблему невозможности достичь глубины полости в заготовке, вы можете использовать специальный инструмент с более длинной осью, но имейте в виду недостатки. Более длинные инструменты увеличивают вибрацию и снижают точность, которой вы можете достичь. Проектирование деталей обычно должно быть направлено на использование инструментов большего диаметра и меньшей длины, что наиболее удобно для пользователей.
Внутренний край
При проектировании внутренней кромки прототипа наиболее часто рекомендуемый радиус вертикального угла составляет одну треть или более глубины полости. При использовании рекомендуемого углового радиуса используйте инструмент для измерения диаметра, который соответствует рекомендованным рекомендациям по глубине полости. Для получения более качественной обработки поверхности радиус скругления лучше сделать немного больше рекомендуемого. Это позволяет инструменту резать по круговой траектории, а не под углом 90 градусов. Однако, если вы хотите использовать угол 90 градусов, рекомендуется использовать подрез Т-образной кости, как описано ниже, а не выбирать уменьшенный радиус угла.
Тонкостенный
Тонкие стенки могут быть сложными, потому что уменьшение толщины стенки снижает жесткость материала, увеличивает вибрацию во время обработки и снижает точность, которую можно достичь. Кроме того, для пластмасс и других материалов, чувствительных к температуре, лучше всего контролировать размягчение и остаточные напряжения. Большая минимальная толщина стенки может уменьшить эти факторы. Рекомендуемые минимальные значения варьируются в зависимости от материала и инструмента, но общие рекомендации для механиков таковы: 0.8 мм для металла и 1.5 мм для пластика.
Отверстие
Когда есть отверстия, лучше всего сохранять небольшую глубину сверления, если в этом нет крайней необходимости, и не входить в отверстия с плоским дном, потому что эти отверстия могут быть очень трудными или для них могут потребоваться специальные инструменты. При обработке отверстий сверлом или концевой фрезой необходимы развертки и расточные инструменты для обработки отверстий с малым допуском. Для высокоточных отверстий менее 20 мм настоятельно рекомендуются стандартные диаметры. Отверстия нестандартного диаметра обрабатываются концевыми фрезами. В этом случае применяется максимальный предел глубины полости. Используйте специальное сверло (минимальный диаметр 3 мм), чтобы просверлить любое отверстие глубже, чем типичное рекомендуемое значение инструмента.
Для расширенных отверстий детали можно просверливать с обеих сторон, но важно понимать, что место, где встречаются два отверстия, не будет совпадать. Чтобы решить эту проблему несоответствия, пользователи могут применить приспособление.
Для кромочного сверления важно следить за тем, чтобы весь диаметр сверла находился в детали. В противном случае бита может сломаться, качество обработки поверхности может ухудшиться, а острые края, образованные на углах, могут загнуться. Если это абсолютно необходимо, сначала просверлите деталь, а затем отфрезеруйте материал, чтобы оставить локальное отверстие.
Фаска и скругление
Снятие фаски — это скашивание, при котором две поверхности сходятся на острых кромках. Это помогает упростить сборку болта в отверстие и снижает риск получения травм при работе с острыми предметами. Снятие заусенцев может достичь той же цели, но кромка детали должна быть повреждена. Во многих случаях это уменьшает размер, поэтому для определенного размера лучше снимать фаску с материала. Кроме того, края фасок должны сохраняться под углом 45°, если не требуется использование другого угла.
Скругления нужны для скругления внутренних или внешних углов детали. Любой радиус на детали лучше делать больше радиуса инструмента, чтобы облегчить процесс обработки. С другой стороны, внутренние галтели должны быть как можно больше, чтобы можно было использовать инструменты большого диаметра, что сокращает время обработки. Как правило, радиус внутренней галтели должен быть больше 1/3 глубины полости, чтобы избежать повреждения инструмента.
