Подготовка точных технических чертежей для CNC-обработки: пошаговое руководство

Для запроса котировки заказных деталей CNC на платформе Hubs вам нужно только предоставить 3D CAD-файл. Современные системы CNC-обработки могут интерпретировать геометрию детали непосредственно из CAD, что означает, что дополнительная документация, такая как технические чертежи, не всегда требуется.

Однако, хотя технические чертежи не необходимы для запроса котировки на CNC-обработку, они все еще очень важны и широко используются в производстве. Технические чертежи улучшают коммуникацию технических требований между дизайнерами, инженерами и разработчиками продуктов и станочниками. Предоставление технического чертежа может помочь вам закупить лучшие детали и даже снизить ваши затраты.

В этой статье мы объясним, когда включать технический чертеж (или чертежи для обработки) в ваш заказ CNC и что нужно включить, чтобы получить максимум от закупки деталей. Эта статья также включает руководства и лучшие практики технических чертежей, проверенные инженерами Hubs.

Изображение выше — хорошо спроектированный, полностью размерный технический чертеж и полезный пример для максимального использования этого руководства. Нажмите здесь для загрузки высокой разрешающей версии этого технического чертежа, и здесь для загрузки CAD-файла.

Почему технические чертежи все еще важны для закупки деталей?

Хотя CAD-файлы довольно исчерпывающи в том, что они могут передать CNC-станкам, технические чертежи все еще содержат информацию, которую 3D CAD-файл не может передать. Это включает:

• Внутренние или внешние резьбы

• Особенности с допусками, превышающими стандарт

• Отдельные поверхности с особыми требованиями к отделке (шероховатость поверхности, например)

Даже если ваш дизайн не включает эти особенности, обычно хорошей практикой является включение технического чертежа вместе с вашим 3D CAD-файлом при размещении заказа CNC. Обычно 3D CAD-файл используется для программирования CNC-станка, а чертеж используется как ссылка в течение всего процесса обработки.

Большинство поставщиков услуг CNC также могут производить детали непосредственно из этих чертежей CNC-точарной и фрезерной обработки. В некоторых случаях мы обнаруживаем, что они даже предпочитают их CAD-файлам. Это потому что:

• Некоторые поставщики услуг обучены быстро интерпретировать геометрию детали из 2D-чертежа

• Легче выявить основные размеры, функции и критические особенности детали из 2D-черновиков

• Легче оценить стоимость производства детали

Как вы можете видеть, технические чертежи могут быть значительной частью закупки заказных деталей, и существует много разных стандартов и лучших практик для их составления. Если ваш чертеж четко передает все технические требования, то неважно, какие техники черчения вы используете.

Про-совет от Hubs

Модель в примере чертежа выше полностью размерна. Хотя мы рекомендуем это, это не обязательно, так как 3D CAD-файл передает основные размеры. Чтобы сэкономить время, вы можете аннотировать только самые важные особенности, которые вы хотите, чтобы измеряли, и резьбы в вашем техническом чертеже.

Что такое анатомия технического чертежа?

Технический чертеж обычно состоит из следующих критически важных компонентов:

• Титульный блок

• Изометрический/пикториальный вид детали

• Основные ортографические виды детали

• Сечения или детальные виды

• Примечания к производителю

Титульный блок

Титульный блок содержит основную информацию о детали, которую вы производите, такую как название детали, материал, требования к отделке и цвету, имя дизайнера и компания. Заполнение этой основной информации имеет решающее значение, так как оно информирует производителя о первичной функции детали.

Титульный блок также содержит другую техническую информацию, включая масштаб чертежа и стандарты, используемые для размеров и допусков.

Другой элемент, который обычно присутствует в или рядом с титульным блоком — это угол проекции. Угол проекции определяет способ расположения видов в чертеже. Обычно чертежи, использующие стандарты ASME (США и Австралия), используют 3-ю угловую проекцию, а стандарты ISO/DIN (Европа) — 1-ю угловую проекцию. Пример чертежа в начале этой статьи использует стандарты ISO/DIN.

Пикториальный (изометрический) вид

Мы советуем добавить один или несколько 3D пикториальных видов детали в ваш технический чертеж. Это делает чертеж легче для понимания с первого взгляда. Изометрические виды сочетавают иллюзию глубины с неискаженным представлением геометрии вашей детали (вертикальные линии остаются вертикальными, а горизонтальные рисуются под 30 градусами).

Основные ортографические виды

Большинство информации о геометрии вашей детали передается в основных ортографических видах.

Это двухмерные изображения трехмерного объекта, представляющие точную форму детали, как она видна извне стороны ограничивающего прямоугольника по одной стороне за раз. Только края деталей рисуются таким образом, чтобы позволить более четкую коммуникацию размеров и особенностей.

Для большинства деталей двух или трех ортографических видов достаточно для точного описания всей геометрии.

Сечения

Сечения могут использоваться для показа внутренних деталей детали. Линия разреза в основном ортографическом виде показывает, где деталь поперечно сечена, а штриховая сетка сечения указывает области, где сырой материал был удален.

Технические чертежи могут иметь несколько сечений с двумя буквами, связывающими каждую линию разреза с каждым сечением (например, А-А, Б-Б и так далее). Стрелки линии разреза указывают направление.

Обычно сечения размещаются в линии с ортографическим видом, но они также могут быть размещены в другом месте чертежа, если не хватает места. Деталь может быть сечена по всей своей ширине (как в примере выше), по половине ширины или под углом.

Про-совет от Hubs

Помните, что края скрытых внутренних особенностей также могут быть представлены в ортографическом виде с помощью пунктирных линий, но сечения добавляют больше ясности.

Детальные виды

Детальные виды используются для выделения сложных или трудных для размерения областей основного ортографического вида. Они обычно круглые по форме (размещены со смещением, чтобы избежать путаницы) и аннотированы одной буквой, связывающей детальный вид с основным чертежом (например, А, Б и так далее).

Детальные виды могут быть размещены в любом месте чертежа и могут использовать другой масштаб, чем остальная часть чертежа, пока это четко kommunicated (как в примере выше).

Что такое примечания к производителю и зачем они нужны?

Добавление примечаний к производителю на техническом чертеже очень важно, хотя не требуется для получения котировки. Они передают дополнительную информацию, которая не была включена в сами черновики.

Эти казалось бы дополнительные, но жизненно важные биты информации включают инструкции по снятию (удалению заусенцев) всех острых краев и конкретные общие требования к отделке поверхности. Вы также можете использовать этот раздел чертежа для ссылки на другой CAD-файл или другой компонент, с которым деталь на чертеже взаимодействует.

Примечания к производителю часто используют символы вместо текста. Например, шероховатость поверхности обычно аннотируется символом.

Про-совет от Hubs

Если только одна поверхность требует определенной шероховатости поверхности, то она должна быть аннотирована на чертеже, а не в примечаниях. Стандартная шероховатость деталей, обработанных на Hubs, составляет Ra 3,2 мкм (125 мкдюйм). Отделки до шероховатости Ra 1,6 мкм (64 мкдюйм) и 0,8 мкм (32 мкдюйм) также доступны.

Как подготовить технический чертеж за 7 простых шагов

При составлении вашего технического чертежа мы рекомендуем следующие 7 шагов для подготовки лучших возможных черновиков.

Шаг 1

Определите самые важные виды и разместите соответствующие ортографические в центре чертежа, оставляя достаточно места между ними для добавления размеров.

Шаг 2

Если ваша деталь имеет внутренние особенности или сложные и трудные для размерения области, рассмотрите добавление сечений или детальных видов.

Шаг 3

Добавьте строительные линии ко всем видам. Строительные линии включают центральные линии (для определения плоскостей или осей симметрии), центральные метки и модели центральных меток (для определения расположения центра отверстий или круговых моделей).

Шаг 4

Добавьте размеры к вашему CNC-чертежу, начиная с самых важных размеров сначала (мы даем больше советов об этом в следующем разделе).

Шаг 5

Укажите расположение, размер и длину всех резьб.

Шаг 6

Добавьте допуски к особенностям, которым нужна более высокая точность, чем стандартный допуск. Мы следуем ISO 2768, -medium или -fine для металлов и -medium для пластиков.

Шаг 7

Заполните титульный блок и убедитесь, что вся соответствующая информация и требования, превышающие стандартные практики (отделка поверхности и удаление заусенцев, например), упомянуты в дополнительных примечаниях. Когда ваш чертеж готов, экспортируйте его как PDF-файл и прикрепите к вашему заказу в калькуляторе котировок.

Теперь, когда вы знакомы с базовой структурой технического чертежа, давайте углубимся в специфику добавления размеров, аннотаций и допусков.

Как добавить критические размеры к техническим чертежам?

Если вы включаете и 3D CAD-файл, и технический чертеж в ваш заказ, производитель будет в основном проверять размеры технического чертежа. Мы рекомендуем вам тщательно разметить все важные особенности на ваших чертежах, чтобы избежать ошибок, когда деталь будет в производстве.

Мы рекомендуем полностью разметить ваш технический чертеж, чтобы избежать ошибок в производственном процессе. Однако вы можете сэкономить время, разметив только те особенности, которые вы хотите, чтобы поставщик услуг CNC-обработки измерял.

Вот несколько советов, которые помогут вам разметить ваши модели:

1. Начните с размещения общих размеров детали.

2. Затем добавьте размеры, которые наиболее критичны для функциональных целей. Например, расстояние между двумя отверстиями в примере чертежа жизненно важно.

3. Затем добавьте размеры к другим особенностям. Хорошая практика — размещать все размеры, начиная с одной и той же базовой линии (также известной как датум), как показано в примере.

4. Размеры должны быть размещены на виде, который наиболее четко описывает особенность. Например, размеры резьбовых отверстий не включены в этот вид, так как они более четко описаны в детальном виде.

5. Для повторяющихся особенностей добавьте размеры только к одной из них, указав общее количество раз, которое особенность повторяется на текущем виде. В примере два одинаковых отверстия с противопазом указаны с помощью 2x в выноске.

Хотите исследовать тему добавления размеров к вашему чертежу еще глубже? Ознакомьтесь с этой полезной статьей от MIT.

Как добавить выноски отверстий к техническому чертежу?

Отверстия — распространенные особенности в CNC-обработанных деталях. Они обычно обрабатываются сверлом, поэтому имеют стандартизированные размеры.

Они часто также включают вторичные особенности, такие как противопазы (⌴) и фаски (⌵). Добавление выноски вместо размерения каждой отдельной особенности рекомендуется.

В примере ниже выноска определяет два одинаковых сквозных отверстия с противопазом. Символ глубины (↧) может быть использован вместо добавления дополнительного размера к чертежу.

Как добавить резьбы к техническому чертежу?

Если ваши детали содержат резьбы, то вы должны четко идентифицировать и определить их на техническом чертеже. Резьбы должны быть определены путем указания стандартного размера резьбы (например, M4x0,7) вместо размеров диаметра. Мы рекомендуем предоставлять детальные выноски резьб, так как они добавляют ясность чертежу и позволяют специфицировать предварительные отверстия и резьбы с разной длиной.

В этом случае первая операция должна определить размеры предварительного отверстия (подходящий диаметр можно найти в стандартных таблицах), а вторая операция — размер (и допуск) резьбы.

Про-совет от Hubs

Всегда добавляйте «косметическую» резьбу в ваши 3D CAD-файлы вместо «моделируемой» резьбы.

Как указать допуски в техническом чертеже?

Допуски определяют диапазон допустимых значений для определенного размера детали. Допуски рассказывают историю о функции детали и особенно важны для особенностей, взаимодействующих с другими компонентами.

Допуски бывают во многих разных форматах и могут быть применены к любому размеру на CNC-чертеже (как линейным, так и угловым).

Двусторонние допуски, самый простой допуск, симметричны относительно базового размера (например, ± 0,1 мм). Существуют также односторонние допуски (с разными верхними и нижними пределами) и допуски инженерной посадки, которые определены в технической таблице (например, 6H). Допуск плановости (⏥) был определен в примере выше.

Про-советы от Hubs

Допуски требуются в техническом чертеже только тогда, когда они должны превышать стандартное значение для оптимальной функциональности детали. В Hubs мы следуем ISO 2768, -medium или -fine для металлов и -medium для пластиков.

Более продвинутый способ определения допуска — ГД&T (Геометрическое размерение и допуски).

Что такое Геометрическое размерение и допуски (ГД&T)?

Система Геометрического размерения и допусков (ГД&T) сложнее в применении, чем стандартное размерение и допуски, но считается превосходной, так как ГД&T более четко передает инженерный замысел. С ГД&T вы можете определять более свободные допуски и все еще выполнять основные проектные требования, улучшая качество и снижая стоимость.

В приведенном выше примере истинная позиция (⌖) использовалась для определения допуска этой модели отверстий. Другие распространенные геометрические допуски включают плановость (⏥) и концентричность (◎).

Вот пример того, как применить систему ГД&T к дизайну детали:

Эта выноска определяет восемь отверстий с номинальным диаметром 10 мм и допуском ± 0,1 мм к их диаметру. Это означает, что независимо от того, где вы измеряете этот диаметр, результат измерения должен быть между 9,9 и 10,1 мм.

Допуск истинной позиции определяет расположение центра отверстия относительно трех основных базовых краев (датюмов) детали. Это означает, что центральная ось отверстия должна всегда находиться внутри идеального цилиндра, имеющего центр в расположении, определенном теоретически точными размерами на чертеже, и диаметром, равным 0,1 мм.

Это практически означает, что центр отверстия не уйдет от своего спроектированного расположения, гарантируя, что деталь может подойти к остальной сборке.

Мы рекомендуем добавлять информацию ГД&T к вашим деталям для критических сборок и на более поздних стадиях процесса проектирования (например, во время полноценного производства). Оба имеют более высокие метрологические требования, которые увеличивают стоимость единичного прототипа.

Часто задаваемые вопросы

Нужен ли мне технический чертеж для CNC-обработки?

Технические чертежи необходимы, когда ваша деталь содержит резьбы, допуски и/или отделку на конкретных поверхностях.

Что должен включать технический чертеж?

Стандартный технический чертеж должен включать основную информацию, такую как титульный блок, виды деталей — включая ортографический вид, поперечный сечение и изометрический вид — координатные детали, все требования и любые дополнительные аннотации.

Нужны ли примечания к производителю в технических чертежах?

Примечания к производителю технически не обязательны, но их добавление к вашему техническому чертежу может быть критически важным для передачи информации, которая не влезла бы в сами черновики.

Как добавить технический чертеж в калькулятор котировок?

Вы можете легко загрузить PDF вашего технического чертежа в разделе спецификаций детали в калькуляторе котировок, нажав «Загрузить вложение». Обратите внимание, что ваш CAD-файл и спецификации детали, выбранные при оформлении заказа, будут иметь приоритет над вашими техническими чертежами. Для получения дополнительной информации перейдите в Центр помощи.