Når man designer og fremstiller nye dele, er der mange faktorer at huske på for at få projektet til at lykkes. Virksomheden håber, at nye dele kan designes og fremstilles så effektivt som muligt for at holde produktionsomkostningerne optimale. For at opnå dette er designere nødt til at optimere den digitale model af det nye bearbejdningscenter og drejebænk til maskindele.
Hver del har funktioner, der er afgørende for dens funktion, men andre aspekter af designet skal muligvis forenkles eller udelades. I nogle tilfælde inkluderer designere unødvendige funktioner og geometriske figurer af vane, eller fordi de ikke er klar over, hvordan dette vil påvirke kompleksiteten af produktionen. Denne artikel vil dykke ned i sådanne problemer, og hvordan deledesignere kan forenkle fremstillingen ved at optimere CNC-fræsning og -drejning.
Potentielle designproblemer
CNC-maskiner fremstiller en bred vifte af dele, lige fra plastiklegetøj til komponenter til flylandingsstel. Virksomheder bruger CNC-bearbejdning til fremstilling, fordi det giver dem mulighed for at skabe komplekse geometrier og former på en præcis måde. Forskellige maskiner og værktøjer har dog nogle begrænsninger, som kan overraske designere, hvis de ikke er forberedte.
CNC fræseværktøjer har et cylindrisk design som bor, og deres form begrænser de geometriske former, de skaber. Designere, der bruger store værktøjer til at skabe skarpe hjørner, kan få design for manufacturability (DFM) feedback om, at funktionen ikke kan fremstilles som designet.
Ved bearbejdning af dele har fræseværktøjer også dybde- og retningsbegrænsninger. Designere, der skaber alt for komplekse interne geometrier, kan markere deres dele som DFM-fejl.
Værktøjerne til CNC drejebænke kan kun køre inden for et bestemt bevægelsesområde. For dele med mere komplekse geometrier vil bearbejdningsværkstedet bruge drejebænke med motordrevne værktøjer eller flere bearbejdningsoperationer.
For at undgå sådanne problemer, bedes du optimere designet for at forbedre produktionseffektiviteten.
Syv taster til at optimere CNC fræse- og drejningsdesign
Designere bør overveje følgende syv punkter for at sikre, at designet har den bedste kompatibilitet med CNC-fræsning og drejebænke, før de indsendes til fremstilling:
Integrer dine værktøjs- og artefaktindstillinger
Hver gang en CNC-maskine kræver et nyt værktøj, eller en maskinmester skal flytte emnet i emneholderen eller fræsemaskinen, bremses produktionen. Selvom denne ekstra tid måske ikke er et problem, når man producerer begrænsede prototypedele, kan det ende med at bruge en masse tid og penge i masseproduktionsprocessen.
Begræns hulrumsdybden
Designeren bør begrænse hulrummets dybde til fire gange diameteren af skæreværktøjet. Jo større dybde, jo mere tid og omkostninger kræves der til specialværktøj eller dyrere processer. Undgå skarpe indre hjørner
Fræseværktøjet vil efterlade en filet i hulrummet svarende til værktøjets diameter. Mindre værktøjer kan reducere disse diametre, men det øger den tid, der kræves til bearbejdning. For at opnå effektivitet i fremstillingen er det bedst at designe afrundede indvendige hjørner med en større radius for at minimere antallet af værktøjsskift.
Brug standardtolerancer, når det er muligt
Det er bedst at begrænse antallet af snævre tolerancer i designet og kun specificere dem, der kræves for nøglefunktioner. Hver unik tolerance specificeret i designet øger fremstillingstiden og omkostningerne.
Kombiner huller i standardstørrelse
Ikke-standard funktioner, såsom huller mindre end 2,5 mm i diameter, vil øge den tid, der kræves til at fremstille dele. Hvis det er muligt, er det bedst at bruge huller i standardstørrelse for at reducere tid og omkostninger i designet (medmindre ikke-standardfunktioner er påkrævet).
Undgå så vidt muligt tynde vægge
For at undgå vibrations- og integritetsproblemer under bearbejdning af dele, skal du undgå hulrum adskilt af tynde vægge. Metalvægge er tyndere end 0,8 mm, plast er tyndere end 1,5 mm, og forarbejdningshastigheden er langsommere, hvilket reducerer nøjagtigheden og øger produktionstiden.
Flere artikler fra www.szvmt.com Hvis du finder det nyttigt, bedes du bogmærke og like Tak fordi du så med
Hold gevindhuller lavt
Maskinværkstedet fandt gevindhuller udfordrende, så designere bør minimere deres brug. Når der kræves gevindhuller, skal gevindlængden holdes på et minimum. Bolten behøver kun at dreje tre omgange for at holde den fast, og en dybere skrue vil gøre, at hanen står over for en større risiko for brud under forarbejdningen.
Du kan også hjælpe med at optimere CNC-fræsning og drejning ved at vælge materialer med omtanke. Materialeegenskaber, såsom hårdhed og vægt, skal afbalanceres med dets bearbejdelighed. For eksempel kan maskinværkstedet skære aluminium hurtigere end hårdere metaller, hvilket gør det til et mere effektivt valg. Men afhængigt af anvendelsen af delen er aluminium muligvis ikke det bedste valg.
Et certificeret bearbejdningsværksted kan rådgive om designbeslutninger og optimere dele til CNC-bearbejdning.
Hvad kan du forvente af dit mekaniske værksted for at hjælpe med designoptimering
CNC-bearbejdningsværkstedet ønsker, at designet skal være lige så succesfuldt som sine kunder. De bruger automatiseringsværktøjer og produktionsekspertise til at hjælpe med designoptimering:
DFM-feedback: Et velrenommeret bearbejdningsværksted vil give dig feedback om fremstillingsevnen og fremhæve eventuelle problemområder i delen, som er svære at fremstille. Samråd med dine leverandører vil hjælpe dig med at træffe bedre beslutninger for at balancere dine designprioriteter og produktionsomkostninger.
Online reservedelsbestillingssystem: Mange bearbejdningsværksteder bruger nu online reservedelsbestillingssystemer til deres kunder. Kunden uploader CAD-modellen til evalueringssystemet, som vil give øjeblikkelig feedback om delens fremstillingsevne. Hvis butikken finder et problem med designet, eller hvis delene er acceptable, kan kunden foretage ændringer og gennemføre ordren. Denne metode sparer meget tid fra den gamle og mere traditionelle papirdeleanmodningsproces. Derudover vil det automatiske evalueringssystem påpege problemer, som designeren kan rette, inden delen indsendes til produktion.
Ingeniørrepræsentanter: Nogle mekaniske værksteder bruger salgsrepræsentanter med ingeniørviden til at hjælpe deres kunder med at træffe de bedste designvalg. Du kan optimere dit design ved at besvare nøglespørgsmål, inden du sender dele til produktion, fra materialevalg til dokumentationskrav.
