7 экспертных советов для создания высокоточных деталей ЧПУ-обработки

ЧПУ-обработка может производить индивидуальные детали с хорошей прочностью и тесными допусками и подходит для массового производства. Фактически, ЧПУ-обработка в настоящее время является самым эффективным методом производства металлических прототипов. ЧПУ-обработка широко используется во многих областях благодаря преимуществам. Вам нужно знать, как работает ЧПУ-станок, прежде чем проектировать детали ЧПУ-обработки.

ЧПУ-обработка

Материал твердого блока удаляется режущими инструментами, вращающимися на высокой скорости, чтобы изготовить желаемую деталь согласно чертежу. Режущий инструмент играет важную роль в ЧПУ-обработке, который непосредственно касается детали и удаляет лишний материал для получения желаемой детали.

Наиболее распространенные ЧПУ-режущие инструменты, такие как торцовая фреза и сверло, имеют цилиндрический шанк с определенной формой режущего кончика и ограниченной длиной резания. Две характеристики режущих инструментов делают режущую способность ограниченной. Внутренние вертикальные прямоугольные углы не могут быть сделаны из-за геометрии инструмента. Глубокие малые отверстия и подрезки не могут быть обработаны ЧПУ-обработкой из-за ограниченной длины резания.

Советы для ЧПУ-конструкций

Существует несколько полезных советов для ЧПУ-конструкций, чтобы хорошо использовать преимущества ЧПУ-обработки.

Добавление радиуса во внутренний вертикальный угол

ЧПУ-фрезерный инструмент имеет цилиндрическую форму. Когда режут внутренние стенки, на вертикальном углу возникает радиус. Угловой радиус уменьшится инструментом с меньшим диаметром, но вы не можете создать внутренний вертикальный угол независимо от того, какой малый инструмент используете. Малые инструменты могут работать множеством проходов на более низких скоростях для достижения малого радиуса, что вызовет больше времени и более высокую стоимость. Поэтому, когда вы проектируете деталь, изготавливаемую ЧПУ-обработкой, лучше добавить радиус одной трети глубины полости и использовать похожий радиус для внутренних кромок.

Ограничение глубины полостей

Инструменты работают очень хорошо, когда они режут полости с глубиной до 2–3 диаметров инструментов из-за ограниченной длины резания. Фрезерование полостей с глубиной более 4 диаметров инструментов может значительно увеличить трудности обработки и поломку инструментов, приводя к высоким затратам на обработку. Создавайте полость с глубиной менее четырех диаметров инструмента, если это возможно.

Увеличение толщины тонкой стенки

Тонкую стенку трудно обработать из-за её деформации или разрушения при ЧПУ-обработке. Обработка тонкой стенки требует множественных проходов на малых глубинах резания, и легко возникают вибрации. Поэтому трудно точно обработать тонкую стенку, и время обработки увеличится. Лучше проектировать стенку 0,8 мм для металлических деталей и делать минимальную толщину стенки более 1,5 мм для пластиковых деталей, если возможно.

Ограничение длины резьбы

Люди склонны думать, что чем длиннее резьба, тем прочнее соединение, когда речь идет о длине резьбы. На самом деле, диаметр отверстия не добавляет к прочности соединения, когда резьба длиннее 1,5 раз. Поэтому лучше проектировать резьбу с минимальной длиной 1,5 раза и максимальной длиной 3 раза диаметра отверстия для хорошего закрепления.

Указание допусков только при необходимости

Обрабатываемая деталь, требующая большей точности, добавит больше затрат к ЧПУ-обработке из-за большего времени обработки и затрат на труд. Допуски следует определять скупо, когда это необходимо.

Если определенный допуск не требуется на техническом чертеже, деталь будет обработана со стандартным допуском ±0,125 мм, что достаточно для многих некритических элементов.

Уменьшение мелких элементов

Мелкие элементы, такие как микроотверстия диаметром менее 2,5 мм, могут вызвать трудности обработки и увеличить время обработки, поэтому их следует избегать, если они не действительно необходимы.

Выбор дизайна с гравированным текстом

Лучше выбрать гравированный текст по сравнению с выдавленным текстом, когда текст нужен для деталей ЧПУ-обработки. Гравированный текст требует удаления меньше материала. Рекомендуется использовать шрифт без засечек, такой как Arial и Verdana, размером минимум 20 пунктов. Многие ЧПУ-станки имеют запрограммированные подпрограммы для этих шрифтов.

Рекомендуется проектировать детали, которые можно обработать за минимально возможное число установок, лучше всего в одной установке. Например, деталь со слепыми отверстиями с обеих сторон должна обрабатываться в двух установках, потому что её нужно поворачивать для доступа к каждой стороне. Меньше установок сократит время переустановки детали и сделает обрабатываемые детали более точными.