Hvordan designes CNC mekaniske dele til CNC -bearbejdning?

Computer NumericCNC mekaniske dele.I løbetCNC mekaniske dele.

For at opnå den bedste behandlingseffekt skal egenskaberne ved CNC -bearbejdning overvejes fuldt ud i designstadiet. I denne artikel vil vi skitsere de forskellige typer CNC -værktøjsmaskiner og gå i dybden i flere nøgle designpunkter.

Inden for CNC -bearbejdning er der forskellige typer CNC -maskinværktøjer, hver med dets unikke applikationer og fordele. Følgende er flere almindelige CNC -værktøjsmaskiner og deres egenskaber:

Drejebænk:Specielt designet til fremstilling af komplekse cylindriske former, det foretrækkes af mange design på grund af dets omkostningseffektivitet. I sådanne maskinværktøjer roterer materialet, mens skæreværktøjet forbliver stationært. Den ønskede geometri oprettes ved nøjagtigt at kontrollere værktøjets bevægelse og tilførselshastighed såvel som materialets rotationshastighed.

Lodret fræsemaskine:Dens spindelakse er vinkelret på maskinen. I modsætning til en drejebænk bevæger skæreværktøjet her sig. Dette design gør det muligt for den lodrette fræsemaskine at udføre en række skæreoperationer, såsom boring, fræsning og konturskæring.

Horisontal fræsemaskine: Dens skæreværktøj er installeret på en vandret spindel og er velegnet til lejligheder, hvor en stor mængde materiale skal fjernes, eller hvor præcisionskravene ikke er høje. Denne type maskinværktøj er vidt brugt inden for felter såsom formproduktion og mekanisk dele behandling.

Planer:Svarende til en lodret fræsemaskine, men med et andet forhold mellem arbejdsområdet og maskinen. Skæreværktøjet i planeren er vinkelret på maskinbedet, mens delene forbliver fast. Dette design gør planeren mere effektiv, når man bearbejdes store dele.

Under CNC-bearbejdningsprocessen er disse værktøjsmaskiner alle udstyret med forskellige højhastighedsskæreværktøjer til fjernelse af materialer fra faste metal- eller plastblokke. Disse skæreværktøjer har normalt cylindriske håndtag og specifikke spidsformer såvel som begrænsede skærelængder. Når materialet fjernes fra emnet, overføres geometrien af ​​værktøjet til delen, så de interne træk ved CNC -mekaniske dele har normalt filetradier.

Fordi det direkte påvirker omkostningerne ved delene. Når vi vælger materialer, skal vi overveje deres hårdhed, stivhed, kemisk resistens såvel som andre mekaniske og æstetiske egenskaber.

De almindeligt anvendte metalmaterialer i mekanisk behandling inkluderer stål, aluminium, messing og kobber. Stål, som det mest almindeligt anvendte metal, bestemmes dets egenskaber af indholdet af kulstof og legeringer, hvilket giver en lang række anvendelser. Aluminium, der er kendt for sin letheds- og korrosionsbestandighed, bruges ofte i anvendelser, hvor der kræves vægttab. Messing, der er favoriseret for sin høje styrke, høje bearbejdningsevne og korrosionsbestandighed, bruges ofte til fremstilling af hydrauliske stik og lavfriktionskomponenter. Kobber har fundet sin plads i elektriske produkter på grund af sin fremragende elektriske ledningsevne. I mellemtiden får dens gode korrosionsbestandighed også den til at fungere godt i applikationer som radiatorer, tag og dræningsgrøfter.

Passende tolerancekontrol kan sikre nøjagtighed og udskiftelighed af dele, mens rimelig pasningsdesign kan optimere dele og levetid for dele. Alle disse designpunkter skal overvejes omfattende baseret på specifikke applikationskrav og materielle egenskaber.

De geometriske tolerancer for flere lejer på bagakslen på køretøjet skal kontrolleres strengt under designprocessen. Tolerance, som et nøglekoncept, der definerer det acceptable interval for enhver given dimension, spiller en afgørende rolle i mekanisk design. Hvis der ikke er nogen klar samlet tolerancestandard, vedtager de fleste mekaniske workshops en standardtolerance på ± 125 millimeter. For specifikke applikationer er det ofte afgørende at definere strengere tolerancestandarder.

Fit, som en specifik anvendelse af tolerance, klassificeres normalt i tre kategorier:Clearance Fit, Transition Fit og Interference Fit. Clearance Fit giver to dele mulighed for at glide eller rotere under samlingen, mens interferenspasning kræver at overvinde større modstand mod fuldstændig samling eller adskillelse. I pasningen mellem skaftet og lejet, overgangsfit eller mikroklausance-pasform er almindelige valg for at sikre skaftets designfleksibilitet.

Derudover er kontrollen af ​​porerne under installationen af ​​foringsrøret også af vital betydning.Hvis skallen skal installeres stift på rammen, skal porestørrelsen kontrolleres nøjagtigt for at imødekomme de specifikke gapkrav. I mere komplekse samlingsscenarier, såsom når flere huse er forbundet gennem en lang skaft, hvordan man sikrer, at den ensartede clearance af installationshullerne og koncentriciteten af ​​skaftlejerne bliver en ny udfordring. På dette tidspunkt bliver anvendelsen af ​​geometriske dimensioner og tolerancer (GD&T) særlig afgørende.

Dernæst vil vi undersøge anvendelsen af ​​huller og tråde i mekanisk design og deres sammenhæng med tolerancer og pasninger.

Gevindhuller på CNC mekaniske dele er en af ​​de vigtigste elementer i mekanisk design. Under boringsprocessen skal dybden kontrolleres strengt for at undgå nødvendigheden af ​​at bruge professionelle værktøjer, medmindre det virkelig er nødvendigt at udjævne det nederste hul. For forlængelseshuller, selvom huller kan bores fra begge sider af den del, er det nødvendigt at være opmærksom på det mulige uoverensstemmelsesproblem, der kan forekomme på mødestedet for de to huller. Dette kan løses med inventar, men det vil øge omkostningerne. Når du borer i kanten, er det nødvendigt at sikre, at hele diameteren af ​​borebiten er indeholdt i delen for at undgå bitbrud og problemer med overfladefinish.

Når du opretter tråde, er der tre hovedmetoder at vælge imellem:Skær vandhaner, danner vandhaner og gevindfræser. For den type gevindhuller er gennem huller det bedste valg, da de tillader, at hanen passerer gennem delen fuldstændigt og sikrer præcis tråddannelse. Hvis der anvendes blinde huller, skal trådlængden øges med fem gange den nominelle diameter på bunden af ​​hullet. Derudover er det også afgørende at vælge den passende trådstørrelse, da mindre vandhaner kan øge risikoen for brud under produktionsprocessen.

Når du planlægger tråddybden, skal kun den nødvendige længde behandles for at reducere omkostningerne og sikre nøjagtigheden af ​​delene. På samme tid er det også uundværligt at give detaljerede tegneoplysninger for at sikre, at trådene, der er inkluderet i citatet, er i overensstemmelse med dit design og for at undgå forvirring og misforståelse.

Endelig er affasning og filet også faktorer, der skal overvejes i CNC mekaniske dele design.

De spiller en overgangsrolle i kanterne og hjørnerne af delene, hvilket hjælper med at forbedre udseendet kvalitet og praktisk af delene.

Chamfering, som en vigtig teknik i CNC -bearbejdning, involverer skrig ved skæringspunktet mellem to skarpe kanter. Dette trin er designet til at forenkle monteringsprocessen, såsom at gøre det muligt for bolte at blive indsat i huller mere glat, samtidig med at risikoen for skader kan forekomme, når man håndterer skarpe kanter.

Filet henviser til den afrundingsbehandling i de indre eller ydre hjørner af en del, som normalt bestemmes af radius for skæreværktøjet. Under bearbejdningsprocessen er det vigtigt at holde nogen radius på den del større end værktøjsradius, da dette vil gøre CNC -bearbejdningsprocessen glattere og mere effektiv.

Derudover er det nødvendigt at skelne mellem affasning og afskrivning. Mekanikeren fjerner burrs ved at bryde kanterne på delene, men hvis der kræves specifikke dimensioner, vil materialet blive afskåret. Ved afskærmning skal kanten opbevares på 45 grader, medmindre der er særlige krav.

Designet af de indre afrundede hjørner er også af vital betydning. For at bruge skæreværktøjer til skæreværktøjer mere effektivt, skal den interne filet være så stor som muligt. Det skal dog bemærkes, at dens radius skal være mindst en tredjedel af hulrumsdybden for at forhindre, at værktøjet bryder.

CNC -bearbejdning består typisk af fire grundlæggende trin. Uanset den vedtagne bearbejdningsproces, skal følgende procedurer følges:

►Trin et: Design CAD -modellen

Det første trin i CNC -bearbejdning er at oprette en 2D- eller 3D -model af produktet. Designere bruger normalt AutoCAD, SolidWorks eller anden CAD (computerstøttet design) software til at opbygge præcise produktmodeller. For mere komplekse dele kan 3D -modellering præsentere produktfunktioner mere tydeligt, såsom tolerancer, strukturelle linjer, tråde og samlingsgrænseflader.

►Trin 2: Konverter til CNC-kompatibelt format

CNC -maskinværktøjer kan ikke direkte genkende CAD -filer. Derfor skal CAM (computerstøttet fremstilling) software, såsom fusion 360, mastercam osv., Bruges til at konvertere CAD-modeller til CNC-kompatible numeriske kontrolkoder (såsom G-koder). Denne kode bruges til at guide maskinværktøjet til at udføre præcise parametre, såsom skærevej, tilførselshastighed og værktøjsbevægelsesbane for at sikre nøjagtigheden af ​​behandlingen.

►Trin 3: Vælg det relevante værktøjsmaskin og indstil behandlingsparametrene

I henhold til materialet, form og behandlingskrav til CNC -mekaniske dele, skal du vælge de relevante CNC -værktøjsmaskiner (såsom CNC -fræsemaskiner, drejebænke, slibemaskiner osv.). Derefter skal operatøren udføre følgende forberedelser:

Installer og kalibrer skæreværktøjerne

Indstil parametre såsom behandlingshastighed, tilførselshastighed og skæredybde

Sørg for, at emnet er fast fast for at forhindre afvigelse under behandlingen

►Trin 4: Udfør CNC -bearbejdning

Når alt det forberedende arbejde er afsluttet, kan CNC -maskinværktøjet udføre behandlingsopgaver i henhold til det forudindstillede numeriske kontrolprogram. Behandlingen er fuldt automatiseret. Skæreværktøjet skærer materialet langs den indstillede bane, indtil den del er dannet.

Trin 5: Kvalitetsinspektion og efterbehandling

Efter behandlingen er afsluttet, kvalitetsinspektion afCNC mekaniske delekræves for at sikre, at deres dimensionelle nøjagtighed og overfladekvalitet opfylder designkravene. Detektionsmetoderne inkluderer:

Dimensionel måling:Dimensionel inspektion udføres ved hjælp af calipers, mikrometre eller koordinering af målemaskiner (CMM)

Inspektion for overfladefinish: Kontroller overfladenes ruhed af de CNC -mekaniske dele for at se, om der kræves yderligere polering eller sprøjtningsbehandling

Forsamlingstest: Hvis CNC -mekaniske dele skal samles med andre komponenter, skal der udføres en samlingstest for at sikre kompatibilitet.

Hi-Precision Machinery har ISO9001 kvalitetssystemcertificering, er avanceret og komplet CNC-bearbejdningsudstyr og har et professionelt teknisk team. Høj præcision og effektivitet, høj automatisering reducerer processer og reducerer behandlingsomkostningerne i høj grad for alle CNC -dele. Vi støtter ethvert antal små ordrer og leverer prøver gratis. Kvalitet eftersalgsservice og hurtig respons, forkorter leveringscyklussen, giver dit markedskonkurrenceevne.

Hvis du vil vide flere detaljer, skal du sende forespørgsel til:jovis@lhcncparts.com