ส่งข้อความ
รองรับไฟล์สูงสุด 5 ไฟล์แต่ละขนาด 10M ตกลง
Shenzhen Perfect Precision Product Co., Ltd. 86-189-26459278 lyn@7-swords.com
ได้รับใบเสนอราคา
ข่าว ได้รับใบเสนอราคา
บ้าน - ข่าว - วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

August 9, 2022

เพื่อที่จะใช้ความสามารถของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีอย่างเต็มที่ นักออกแบบจะต้องปฏิบัติตามกฎการผลิตที่เฉพาะเจาะจงแต่นี่อาจเป็นเรื่องท้าทายเพราะไม่มีมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจงในบทความนี้ เราได้รวบรวมคำแนะนำที่ครอบคลุมพร้อมแนวทางการออกแบบที่ดีที่สุดสำหรับการตัดเฉือน CNC

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี  0
เรามุ่งเน้นที่การอธิบายความเป็นไปได้ของระบบ CNC สมัยใหม่ โดยไม่สนใจต้นทุนที่เกี่ยวข้องสำหรับคำแนะนำในการออกแบบชิ้นส่วนที่คุ้มค่าสำหรับ CNC โปรดดูบทความนี้

เครื่องจักรกลซีเอ็นซี
เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นเทคโนโลยีการตัดเฉือนแบบหักลบใน CNC มีการใช้เครื่องมือหมุนความเร็วสูง (พันรอบต่อนาที) เพื่อขจัดวัสดุออกจากบล็อกแข็งเพื่อผลิตชิ้นส่วนตามแบบจำลอง CADโลหะและพลาสติกสามารถประมวลผลด้วย CNC
ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีมีความถูกต้องของมิติสูงและความอดทนที่เข้มงวดCNC เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากและการทำงานครั้งเดียวในความเป็นจริง การตัดเฉือน CNC เป็นวิธีที่คุ้มค่าที่สุดในการผลิตต้นแบบโลหะ เมื่อเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ
ข้อจำกัดในการออกแบบหลักของ CNC
CNC ให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม แต่ยังมีข้อจำกัดในการออกแบบอยู่บ้างข้อจำกัดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกลไกพื้นฐานของกระบวนการตัด ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับรูปทรงของเครื่องมือและการเข้าถึงเครื่องมือ

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี  1
1. รูปทรงเครื่องมือ
เครื่องมือ CNC ทั่วไป (ดอกเอ็นมิลและดอกสว่าน) เป็นแบบทรงกระบอกที่มีความยาวตัดจำกัด
เมื่อนำวัสดุออกจากชิ้นงาน รูปทรงของเครื่องมือจะถูกโอนไปยังชิ้นส่วนที่กลึงซึ่งหมายความว่า ตัวอย่างเช่น ไม่ว่าจะใช้เครื่องมือขนาดเล็กเพียงใด มุมภายในของชิ้นส่วน CNC จะมีรัศมีเสมอ


2. การเข้าถึงเครื่องมือ
ในการนำวัสดุออก เครื่องมือจะเข้าใกล้ชิ้นงานโดยตรงจากด้านบนฟังก์ชันที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยวิธีนี้ไม่สามารถประมวลผลด้วย CNC ได้
มีข้อยกเว้นประการหนึ่งสำหรับกฎนี้: การตัดราคาเราจะเรียนรู้วิธีใช้ undercuts ในการออกแบบในหัวข้อถัดไป
แนวปฏิบัติที่ดีในการออกแบบคือการจัดแนวคุณลักษณะทั้งหมดของแบบจำลอง (รู โพรง ผนังแนวตั้ง ฯลฯ) ให้สอดคล้องกับทิศทางหลักอย่างใดอย่างหนึ่งจากหกทิศทางกฎนี้ถือเป็นคำแนะนำ ไม่ใช่ข้อจำกัด เนื่องจากระบบ CNC 5 แกนให้ความสามารถในการจับชิ้นงานขั้นสูง
การเข้าถึงเครื่องมือยังเป็นปัญหาเมื่อตัดเฉือนคุณสมบัติที่มีอัตราส่วนกว้างยาวตัวอย่างเช่น ในการเข้าถึงด้านล่างของโพรงลึก จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษที่มีแกนยาวซึ่งจะช่วยลดความแข็งของเอ็นด์เอฟเฟกเตอร์ เพิ่มการสั่นสะเทือน และลดความแม่นยำที่ทำได้
ผู้เชี่ยวชาญ CNC แนะนำให้ออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถกลึงด้วยเครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดและความยาวที่สั้นที่สุด

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี  2
กฎการออกแบบ CNC
หนึ่งในความท้าทายที่มักพบเมื่อออกแบบชิ้นส่วนสำหรับการตัดเฉือน CNC คือไม่มีมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจง: ผู้ผลิตเครื่องมือเครื่อง CNC และเครื่องมือปรับปรุงความสามารถทางเทคนิคอย่างต่อเนื่องและขยายขอบเขตของความเป็นไปได้
ในตารางต่อไปนี้ เราสรุปค่าที่แนะนำและเป็นไปได้ของคุณสมบัติทั่วไปส่วนใหญ่ที่พบในชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี


1. โพรงและร่อง
ความลึกของช่องที่แนะนำ: ความกว้างของช่อง 4 เท่า
ความยาวตัดของดอกกัดมีจำกัด (โดยปกติเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 เท่า)เมื่ออัตราส่วนความกว้างของความลึกมีขนาดเล็ก การโก่งตัวของเครื่องมือ การคายเศษ และการสั่นสะท้านจะเด่นชัดขึ้นการจำกัดความลึกของโพรงให้เหลือสี่เท่าของความกว้างจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี
หากต้องการความลึกมากขึ้น ให้พิจารณาออกแบบชิ้นส่วนที่มีความลึกของช่องที่ปรับได้ (ดูตัวอย่างจากภาพด้านบน)
การกัดร่องลึก: ช่องที่มีความลึกมากกว่า 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือถือเป็นช่องลึกอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือต่อความลึกของโพรงสามารถเป็น 30:1 โดยใช้เครื่องมือพิเศษ (การใช้ดอกกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว ความลึกสูงสุดคือ 30 ซม.)


2. ขอบด้านใน
รัศมีมุมแนวตั้ง: แนะนำ ⅓ x ความลึกของช่อง (หรือมากกว่า)
การใช้ค่าที่แนะนำของรัศมีมุมภายในช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถใช้เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมและปรับให้เข้ากับแนวทางสำหรับความลึกของช่องที่แนะนำได้การเพิ่มรัศมีมุมเหนือค่าที่แนะนำเล็กน้อย (เช่น 1 มม.) ช่วยให้เครื่องมือสามารถตัดตามเส้นทางวงกลมแทนมุม 90°นี่เป็นที่ต้องการเพราะสามารถได้พื้นผิวที่มีคุณภาพสูงขึ้นหากต้องการมุมภายในที่คมชัด 90° ให้ลองเพิ่มอันเดอร์คัตรูปตัว T แทนการลดรัศมีมุม
รัศมีแผ่นด้านล่างที่แนะนำคือ 0.5 มม., 1 มม. หรือไม่มีรัศมีรัศมีใดก็ได้ที่เป็นไปได้
ขอบล่างของดอกเอ็นมิลล์เป็นขอบแบนหรือขอบมนเล็กน้อยรัศมีพื้นอื่นๆ สามารถใช้เครื่องมือหัวบอลได้แนวปฏิบัติในการออกแบบที่ดีคือการใช้ค่าที่แนะนำ เนื่องจากเป็นตัวเลือกแรกของช่างเครื่อง

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ วิธีการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี  3
3. ผนังบาง
ความหนาของผนังขั้นต่ำที่แนะนำ: 0.8 มม. (โลหะ) และ 1.5 มม. (พลาสติก);0.5 มม. (โลหะ) และ 1.0 มม. (พลาสติก) เป็นไปได้
การลดความหนาของผนังจะลดความแข็งของวัสดุ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการสั่นสะเทือนในกระบวนการตัดเฉือน และลดความแม่นยำที่ทำได้พลาสติกมีแนวโน้มที่จะบิดงอ (เนื่องจากความเค้นตกค้าง) และอ่อนตัว (เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น) ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้ความหนาของผนังขั้นต่ำที่ใหญ่กว่า


4. รู
ขนาดดอกสว่านมาตรฐานที่แนะนำเส้นผ่านศูนย์กลางใดๆ ที่มากกว่า 1 มม. เป็นที่ยอมรับได้
ใช้ดอกสว่านหรือดอกเอ็นมิลในการเจาะรูการกำหนดมาตรฐานขนาดดอกสว่าน (หน่วยเมตริกและหน่วยภาษาอังกฤษ)รีมเมอร์และหัวกัดคว้านใช้สำหรับเจาะรูที่ต้องการความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดสำหรับขนาดที่น้อยกว่า ▽ 20 มม. ขอแนะนำให้ใช้เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐาน
ความลึกสูงสุดที่แนะนำ 4 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยโดยทั่วไปแล้ว 10 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย40 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยที่เป็นไปได้
รูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ไม่ได้มาตรฐานต้องผ่านกระบวนการด้วยดอกเอ็นมิลในกรณีนี้ จะใช้ขีดจำกัดความลึกของช่องสูงสุดและควรใช้ค่าความลึกสูงสุดที่แนะนำใช้สว่านพิเศษ (เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำ 3 มม.) ในการเจาะรูที่มีความลึกเกินค่าปกติรูบอดที่กลึงโดยดอกสว่านมีแผ่นก้นทรงกรวย (มุม 135 °) ในขณะที่รูที่กลึงด้วยดอกกัดปลายจะเรียบในการตัดเฉือน CNC ไม่มีการตั้งค่าพิเศษระหว่างรูทะลุและรูตัน


5. ด้าย
ขนาดเกลียวขั้นต่ำคือ m2;แนะนำให้ใช้ M6 หรือใหญ่กว่า
เกลียวในถูกตัดด้วยการต๊าป และเกลียวภายนอกถูกตัดด้วยดายดอกต๊าปและดายสามารถใช้ตัดเกลียวให้ได้ขนาด ตร.ม.
เครื่องมือทำเกลียว CNC เป็นเรื่องธรรมดาและเป็นที่ต้องการของช่างเครื่อง เนื่องจากช่วยจำกัดความเสี่ยงที่ดอกต๊าปแตกเครื่องมือกลึงเกลียว CNC สามารถใช้ตัดเกลียวเป็น M6 ได้
ความยาวเกลียวขั้นต่ำคือ 1.5 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย3 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยที่แนะนำ
ภาระส่วนใหญ่ที่ใช้กับเกลียวนั้นเกิดจากฟันซี่แรกสองสามซี่ (สูงถึง 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย)ดังนั้นจึงต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยของเกลียวไม่เกิน 3 เท่า
สำหรับเกลียวในรูตันที่ตัดด้วยการต๊าป (เช่น เกลียวทั้งหมดที่เล็กกว่า M6) ให้เพิ่มความยาวที่ไม่ใช่เกลียวเท่ากับ 1.5 x เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยที่ด้านล่างของรู
เมื่อใช้เครื่องมือกลึงเกลียว CNC ได้ (เช่น เกลียวมีขนาดใหญ่กว่า M6) รูสามารถวิ่งผ่านความยาวทั้งหมดได้


6. คุณสมบัติขนาดเล็ก
แนะนำให้ใช้เส้นผ่านศูนย์กลางรูต่ำสุด 2.5 มม. (0.1 นิ้ว)0.05 มม. (0.005 นิ้ว) เป็นไปได้
ร้านขายเครื่องจักรส่วนใหญ่จะสามารถกัดฟันผุและรูได้อย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2.5 มม. (0.1 นิ้ว)
สิ่งใดก็ตามที่ต่ำกว่าขีดจำกัดนี้ถือเป็นไมโครแมชชีนนิ่งเครื่องมือพิเศษ (ดอกสว่านขนาดเล็ก) และความรู้ของผู้เชี่ยวชาญเป็นสิ่งจำเป็นในการประมวลผลคุณลักษณะดังกล่าว (การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในกระบวนการตัดอยู่ในช่วงนี้) ดังนั้นจึงแนะนำให้หลีกเลี่ยงการใช้เว้นแต่จำเป็นจริงๆ


7. ความอดทน
มาตรฐาน: ± 0.125 มม. (0.005 นิ้ว)
ทั่วไป: ± 0.025 มม. (0.001 นิ้ว)
เป็นไปได้: ± 0.0125 มม. (0.0005 นิ้ว)
ความคลาดเคลื่อนกำหนดขอบเขตของมิติที่ยอมรับได้ความคลาดเคลื่อนที่ทำได้ขึ้นอยู่กับขนาดพื้นฐานและรูปทรงของชิ้นส่วนค่าข้างต้นเป็นแนวทางที่สมเหตุสมผลหากไม่มีการระบุพิกัดความเผื่อไว้ ร้านเครื่องจักรส่วนใหญ่จะใช้พิกัดความเผื่อมาตรฐาน ± 0.125 มม. (0.005 นิ้ว)


8. คำและตัวอักษร
ขนาดตัวอักษรที่แนะนำคือ 20 (หรือใหญ่กว่า), ตัวอักษร 5 มม
อักขระที่แกะสลักเป็นอักขระที่มีลายนูนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากมีการนำวัสดุออกน้อยกว่าขอแนะนำให้ใช้ฟอนต์ sans serif (เช่น Arial หรือ Verdana) ที่มีขนาดอย่างน้อย 20 จุดเครื่อง CNC จำนวนมากมีรูทีนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าสำหรับฟอนต์เหล่านี้
การตั้งค่าเครื่องและการวางแนวชิ้นส่วน
แผนผังของชิ้นส่วนที่ต้องตั้งค่าหลายครั้งมีดังนี้:
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การเข้าถึงเครื่องมือเป็นหนึ่งในข้อจำกัดการออกแบบหลักของการตัดเฉือน CNCในการเข้าถึงทุกพื้นผิวของแบบจำลอง ชิ้นงานจะต้องหมุนหลายครั้ง
ตัวอย่างเช่น ส่วนหนึ่งของภาพด้านบนจะต้องหมุนทั้งหมดสามครั้ง: สองรูถูกกลึงในสองทิศทางหลัก และส่วนที่สามเข้าสู่ด้านหลังของชิ้นส่วน


เมื่อใดก็ตามที่ชิ้นงานหมุน เครื่องจะต้องได้รับการปรับเทียบใหม่และต้องกำหนดระบบพิกัดใหม่
การพิจารณาการตั้งค่าเครื่องในการออกแบบเป็นสิ่งสำคัญด้วยเหตุผลสองประการ:
จำนวนการตั้งค่าเครื่องทั้งหมดส่งผลต่อต้นทุนการหมุนและการจัดตำแหน่งชิ้นส่วนต้องดำเนินการด้วยตนเอง และเพิ่มเวลาดำเนินการทั้งหมดหากจำเป็นต้องหมุนชิ้นส่วน 3-4 ครั้ง โดยทั่วไปแล้วจะยอมรับได้ แต่ถ้าเกินขีดจำกัดนี้จะซ้ำซ้อน
เพื่อให้ได้ความแม่นยำของตำแหน่งสัมพัทธ์สูงสุด ต้องมีการตัดเฉือนคุณลักษณะสองอย่างในการตั้งค่าเดียวกันเนื่องจากขั้นตอนการโทรใหม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อย (แต่ไม่เล็กน้อย)


เครื่องจักรกลซีเอ็นซีห้าแกน
เมื่อใช้เครื่องจักรซีเอ็นซี 5 แกน ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าเครื่องจักรหลายตัวการตัดเฉือน CNC แบบหลายแกนสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนได้เนื่องจากมีแกนหมุนเพิ่มเติม 2 แกน
เครื่องจักรกลซีเอ็นซีห้าแกนช่วยให้เครื่องมือสัมผัสกับพื้นผิวการตัดได้เสมอสามารถติดตามเส้นทางเครื่องมือที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ผิวสำเร็จดีขึ้นและลดเวลาในการตัดเฉือน
แน่นอนว่า CNC 5 แกนก็มีข้อจำกัดเช่นกันรูปทรงเครื่องมือพื้นฐานและข้อจำกัดการเข้าถึงเครื่องมือยังคงมีผลบังคับใช้ (เช่น ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงภายในไม่สามารถตัดเฉือนได้)นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายในการใช้ระบบดังกล่าวยังสูงขึ้นอีกด้วย


การออกแบบอันเดอร์คัต
อันเดอร์คัทเป็นคุณสมบัติที่ไม่สามารถตัดเฉือนด้วยเครื่องมือตัดมาตรฐานได้ เนื่องจากพื้นผิวบางส่วนไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงจากด้านบน
undercuts มีสองประเภทหลัก: T-grooves และ dovetailsอันเดอร์คัทสามารถเป็นแบบด้านเดียวหรือสองด้าน และประมวลผลด้วยเครื่องมือพิเศษ


โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือตัดร่องตัว T จะทำมาจากเม็ดมีดตัดแนวนอนที่เชื่อมต่อกับแกนแนวตั้งความกว้างของส่วนใต้ตัดอาจแตกต่างกันระหว่าง 3 มม. ถึง 40 มม.ขอแนะนำให้ใช้ขนาดมาตรฐานสำหรับความกว้าง (กล่าวคือ การเพิ่มทีละมิลลิเมตรหรือเศษส่วนนิ้วมาตรฐาน) เนื่องจากเครื่องมือต่างๆ จะพร้อมใช้งานมากกว่า
สำหรับเครื่องมือประกบ มุมกำหนดขนาดคุณลักษณะเครื่องมือประกบ 45 °และ 60 °ถือเป็นมาตรฐาน
เมื่อออกแบบชิ้นส่วนให้มีรอยบากที่ผนังด้านใน อย่าลืมเพิ่มระยะห่างเพียงพอสำหรับเครื่องมือหลักการที่ดีคือการเพิ่มความลึกของอันเดอร์คัตอย่างน้อยสี่เท่าระหว่างผนังกลึงกับผนังด้านในอื่นๆ
สำหรับเครื่องมือมาตรฐาน อัตราส่วนทั่วไประหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางการตัดและเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาคือ 2:1 ซึ่งจำกัดความลึกของการตัดเมื่อต้องการ undercut ที่ไม่ได้มาตรฐาน โรงกลึงมักจะสร้างเครื่องมือ undercut แบบปรับแต่งเองได้สิ่งนี้จะเพิ่มเวลานำและต้นทุน และควรหลีกเลี่ยงให้มากที่สุด


ร่องรูปตัว T (ซ้าย), ร่องใต้ร่องประกบ (กลาง) และร่องลึกข้างเดียว (ขวา) ที่ผนังด้านใน
การร่างแบบทางเทคนิค
โปรดทราบว่าเกณฑ์การออกแบบบางอย่างไม่สามารถรวมไว้ในไฟล์ขั้นตอนหรือ IGESหากโมเดลของคุณมีอย่างน้อยหนึ่งอย่างต่อไปนี้ ต้องจัดเตรียมภาพวาดทางเทคนิค 2D:
รูเกลียวหรือเพลา
มิติความคลาดเคลื่อน
ข้อกำหนดเฉพาะของการตกแต่งพื้นผิว
คำแนะนำสำหรับผู้ควบคุมเครื่อง CNC


หลักการง่ายๆ
1. ออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถแปรรูปด้วยเครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุด
2. เพิ่มฟิลเลต์ขนาดใหญ่ (อย่างน้อย ⅓ x ความลึกของโพรง) ให้กับมุมแนวตั้งภายในทั้งหมด
3. จำกัดความลึกของโพรงไว้ที่ 4 เท่าของความกว้าง
4. จัดตำแหน่งหน้าที่หลักของการออกแบบให้สอดคล้องกับหนึ่งในหกทิศทางหลักหากไม่สามารถทำได้ สามารถเลือกการตัดเฉือน CNC 5 แกนได้
5. เมื่อการออกแบบของคุณรวมถึงเกลียว ความคลาดเคลื่อน ข้อมูลจำเพาะของผิวสำเร็จ หรือความคิดเห็นอื่น ๆ ของผู้ควบคุมเครื่องจักร โปรดส่งแบบทางเทคนิคพร้อมแบบแปลน