CNC-bearbejdning bruges til at producere brugerdefinerede dele med stærk styrke og stram tolerance, den er velegnet til både højvolumenproduktion og engangsarbejde. Faktisk er CNC-bearbejdning for øjeblikket den mest omkostningseffektive måde at producere metal prototyper på. På grund af disse fordele har den været meget udbredt på mange områder.
Men før design en del at være CNC bearbejdet, den første ting du skal gøre er at forstå, hvordan CNC-maskine virker?
CNC Machining Process
CNC-bearbejdning er en subtraktiv fremstillingsteknologi. I CNC fjernes materialet fra en fast blok ved hjælp af en række skæreværktøjer, der roterer med høj hastighed for at producere den del, der er baseret på en tegningstegning. Skæreværktøjerne spiller en vigtig rolle i bearbejdningsprocessen, det er det, der direkte kommer i kontakt med emnet og skærer det ekstra materiale til at gøre de ønskede funktioner.
De mest almindelige CNC-skæringsværktøjer (værktøjsmaskiner til endeværktøjer og øvelser) har en cylindrisk skaft med en bestemt form af skærespids og en begrænset klippelængde. Disse to træk ved et skæreværktøj begrænse sin skæreevne. På grund af værktøjsgeometri kan du ikke lave interne lodrette rektangulære hjørner. Og på grund af skærelængde kan nogle funktioner, såsom dybe små huller, underbøjninger ikke bearbejdes med CNC-bearbejdningsprocessen.
CNC Design Tips
For at udnytte kapaciteten ved CNC-bearbejdning til fulde skal du følge visse Design for Manufacturing regler. Her har vi som erfaren CNC-producent i Kina samlet omfattende retningslinjer med de bedste designpraksis for CNC-bearbejdning. Disse nyttige tips beskrives som følger:
1. Tilføj en radius i det indre vertikale hjørne
Da CNC-fræseværktøjer har en cylindrisk form, når de skærer de indvendige vægge, vil den efterlade en radius på de vertikale hjørner. Selv om hjørneradiusen kan reduceres ved hjælp af et værktøj med mindre diameter, kan du ikke lave et indvendigt vertikalt hjørne, uanset hvor lille værktøjsdiameter du bruger. Og lille værktøj vil arbejde flere passerer med en lavere hastighed for at opnå en lille radius, hvilket ville øge bearbejdningstid og -kostning.
Så når du designer en del til CNC-bearbejdning, skal du bedre tilføje en radius på mindst 1/3 af hulrummets dybde og bruge den samme radius i alle indvendige kanter
2. Begræns hulrummets dybde
Som den begrænsede klippelængde kan værktøjerne typisk fungere bedst, når der skæres hulrum med en dybde på op til 2-3 gange deres diameter. Fræsningshulrum med dybde på mere end 4x diameteren af værktøjet vil i høj grad øge maskinbearbejdningsvanskeligheder og værktøjsbrud, og dermed ende med ekstra maskinering.
Så hvis muligt, gør lommen med dybde mindre end 4 gange værktøjsdiameteren.
3. Forøg tykkelsen af tynde vægge
Tyndvæg er svær at maskine, det er let at deformere eller brud under CNC-bearbejdningsprocessen. Tynd væg bearbejdning kræver flere passager ved lav skæredybde, og tynde funktioner er også meget tilbøjelige til vibrationer, så det er udfordrende at bearbejde dem præcist og øger bearbejdningstiden.
Så, hvis det er muligt, er det bedre at designe vægge tykkere end 0,8 mm for metaldele og holde den mindste vægtykkelse på over 1,5 mm for plastikdele.
4. Begræns trådens længde
Hvad angår trådlængde, tror vi måske, at jo længere trådene er, desto stærkere forbindelsen giver den. Nå viser undersøgelser, at tråde længere end 1,5 gange diameteren af hullet faktisk ikke øger styrken af forbindelsen.
Så for at give en god fastgørelse, bedre design tråde med en minimumslængde på 1,5 gange og maksimal længde på 3 gange hul diameter.
5. Angiv tolerancer kun, når det er nødvendigt
Mere nøjagtighed på maskinbearbejdede dele vil øge omkostningerne til CNC-bearbejdning, da det øger bearbejdningstiden og arbejdskraftomkostningerne. Tolerancer bør defineres sparsomt og kun når det er nødvendigt.
Hvis en specifik tolerance ikke er defineret på den tekniske tegning, vil dele blive bearbejdet ved hjælp af standardtolerancen (± 0,125 mm eller bedre), hvilket er tilstrækkeligt til de fleste ikke-kritiske egenskaber.
6. Reducer små funktioner
Små egenskaber som mikrohuller (mindre end 2,5 mm i diameter) vil øge maskinens sværhedsgrad og bearbejdningstid, og derfor bør undgås, medmindre det er absolut nødvendigt.
7. Design med indgraveret tekst Over præget tekst
Hvis det er nødvendigt at tilføje tekst på CNC-bearbejdede dele, foretrækkes den indgraverede tekst over præget tekst, da der kræves mindre materiale til at fjerne for indgraveret tekst. Og det anbefales at bruge en Sans-Serif skrifttype (som Arial eller Verdana) med en størrelse på mindst 20 point. Mange CNC-maskiner har forudprogrammerede rutiner til disse skrifttyper.
Bonus Tip
Når der laves et design til CNC-bearbejdning, anbefales det at designe dele, der kan bearbejdes i så få opsætninger som muligt og helst i kun én opsætning. For eksempel er en del, der har blinde huller på begge sider, bearbejdet i to opsætninger, da det skal drejes for at få adgang til begge sider. Mindre opsætning reducerer arbejdsstykkeens omjusteringstid og øger nøjagtigheden af de bearbejdede dele.
