Проектирование с учетом эффективности:как оптимизировать процессы обработки с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это популярный и эффективный метод субтрактивного производства, позволяющий производить прецизионные детали из различных материалов, обычно из металлов или пластмасс. Независимо от выбора материала или объема производства, выполнение некоторых ключевых оценок и корректировок при проектировании детали может помочь вам оптимизировать процесс обработки с ЧПУ, чтобы снизить затраты и оптимизировать качество детали.

Общие советы по проектированию для современных станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ универсальны и способны производить детали с высокой точностью. Однако при проектировании современных станков с ЧПУ необходимо учитывать несколько моментов, чтобы производственный процесс был максимально эффективным.

Вы захотите:

• Учитывайте диаметр сверла или стандартные размеры сверл при проектировании внутренних углов, краев, отверстий и полостей детали.
• Избегайте глубоких карманов, так как скорость подачи инструмента должна снижаться при вырезании карманов, превышающих диаметр инструмента более чем в три раза, что увеличивает время цикла и стоимость обработки.
• Избегайте очень маленьких отверстий и используйте сверла стандартных размеров.
• Имейте минимальную толщину стенки примерно 1,5 мм.
• Помните, что чем толще стенки, тем меньше время обработки.
• Избегайте нарезания глубоких отверстий или резьбы, если глубина резьбы более чем в 1,5 раза превышает диаметр метчика.
• Используйте стандартные формы и размеры резьбы.
• Избегайте отверстий с плоским дном.
• Создавайте закругленные внутренние углы с отношением глубины к диаметру инструмента не более 3:1.
• Избегайте нескольких видов отделки и по возможности выбирайте однородную отделку.
• При необходимости разделяйте сложные части.
• Помните, что сертификация материалов, нестандартные отчеты о проверке, экспортные ограничения и нестандартная отделка также могут увеличить время выполнения заказа и общие затраты.

Оптимизация обработки на станках с ЧПУ с помощью дизайна

Чтобы максимально упростить процесс обработки с ЧПУ, вам нужно максимально использовать первоначальный дизайн детали. Включите в процесс проектирования следующее:

Разработка с учетом конкретного процесса обработки с ЧПУ

При проектировании детали для обработки с ЧПУ принимайте решения о своем компоненте с учетом конкретного процесса обработки с ЧПУ. Разные машины лучше подходят для разных задач.

Подумайте, будете ли вы использовать токарный станок с ЧПУ или фрезерный станок с ЧПУ. Токарная обработка с ЧПУ использует вращающуюся заготовку со стационарным инструментом, а фрезерная обработка с ЧПУ включает вращающийся инструмент и неподвижный блок. Токарная обработка с ЧПУ, как правило, позволяет изготавливать детали быстрее, чем фрезерование, поскольку обычно требуется меньше времени на настройку. В результате токарная обработка обычно оказывается более доступной, чем фрезерная.

Независимо от того, используете ли вы токарную или фрезерную обработку с ЧПУ, вам необходимо учитывать диапазон движения вашего режущего инструмента и рабочий диапазон. На 5-осевом станке с ЧПУ вам будет проще обрабатывать сложные конструкции с меньшим количеством регулировок в процессе обработки. С другой стороны, для обрабатывающего инструмента с меньшим количеством осей может потребоваться больше перемещений, и обработка такой же сложной детали может занять больше времени. Также стоит отметить, что вам потребуются специальные инструменты, если ваша деталь имеет какую-либо внутреннюю геометрию.

Учитывайте допуски станка и ограничения по размеру

Вам также необходимо учитывать допуски, количество допустимых отклонений от детали к детали. Более жесткие допуски означают больше времени на подготовку, более длительное время обработки и более сложный процесс обработки с ЧПУ.

Помните, что допуск варьируется от материала к материалу, так как некоторые материалы лучше поддаются механической обработке, чем другие. Например, станки с ЧПУ обычно имеют общий допуск +/- 0,005 дюйма для металлов и общий допуск +/- 0,010 дюйма для пластмасс. Чтобы гарантировать, что ваши детали будут соответствовать назначению, а производство будет максимально рентабельным, не допускайте чрезмерных допусков и старайтесь использовать стандартные размеры и допуски.

Вам также необходимо учитывать возможности вашего инструмента, когда вы думаете о размере вашей детали. В конце концов, если на вашей детали есть разрез, который слишком глубок для длины резки вашего инструмента, вам нужно будет изменить размер продукта или разбить его на более мелкие части для последующей сборки, что может удлинить производственный процесс. С другой стороны, если вы проектируете слишком маленькие элементы детали, обработка деталей может быть затруднена, если не невозможна.

Выберите подходящие материалы для вашего проекта

Материал может влиять на мощность двигателя, скорость подачи и скорость вращения шпинделя, влияя на общее время цикла. Кроме того, материал влияет на долговечность, производительность и общую стоимость конечной детали, поэтому вам необходимо учитывать функцию вашего компонента и среду его конечного использования, а также простоту использования, стоимость, жесткость и плотность различных материалов перед изготовлением. окончательный выбор материала.

Мягкие металлы, такие как латунь, бронза и алюминий, дешевле, легче и обычно легче поддаются обработке, чем твердые металлы, такие как сталь. В результате обработка мягких металлов обычно обходится дешевле. Недостатком является то, что они не могут выдерживать такую ​​большую нагрузку, как твердые металлы.

Пластмассы, как правило, дешевле и экономичнее, чем металлы. Однако они более подвержены деформации и не имеют такого же веса, жесткости или структурной целостности, как металлы. В результате пластмассы не идеальны для деталей, которые будут подвергаться экстремальным нагрузкам, износу или разрыву. Кроме того, трудно добиться жестких допусков при обработке пластмасс на станках с ЧПУ.

Упростите работу с файлами ЧПУ с помощью этих советов

Оптимизация файлов проекта ЧПУ перед их отправкой партнеру-производителю сделает производственный процесс более плавным, и ваши детали получатся именно такими, как вы предполагали. Лучший способ оптимизировать файлы проекта ЧПУ для производства:

• Убедитесь, что ваш векторный файл ЧПУ имеет однострочные пути и что каждая линия соединяется с конечной точкой следующей строки.
• По возможности сведите к минимуму количество узлов и пересечений.
• Отдайте предпочтение полилиниям, а не дугам и безье, поскольку станки с ЧПУ предпочитают полилинии.

ЧПУ с быстрым радиусом

Обработка с ЧПУ — это эффективная и точная форма производства. Тем не менее, всегда есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы упростить процесс, от выбора подходящего материала до использования передовых методов проектирования с ЧПУ и сотрудничества с опытным партнером-производителем, таким как Fast Radius.

Когда вы работаете с нами, наши инженеры могут помочь вам оптимизировать весь процесс обработки с ЧПУ, а загрузив файл детали, вы сможете мгновенно проанализировать свою конструкцию, чтобы выявить потенциальные проблемы, которые могут возникнуть во время производства. Создайте учетную запись или свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь воплотить ваш дизайн в жизнь.

Хотите узнать больше о том, как выбрать правильный материал для вашего проекта обработки с ЧПУ, общих проблемах обработки с ЧПУ и многом другом? Посетите наш ресурсный центр.