Bahagian Logam Pemesinan CNC: Perkara Yang Setiap Jurutera Patut Tahu Sebelum Menulis Cetakan

Bahagian Logam Pemesinan CNC: Perkara Yang Setiap Jurutera Patut Tahu Sebelum Menulis Cetakan

Kebanyakan masalah dimensi pada bahagian mesin CNC tidak bermula di tingkat kedai - ia bermula dalam lukisan. Toleransi yang lebih ketat daripada yang boleh ditahan oleh proses, ketebalan dinding yang mengundang perbualan, butiran benang yang tidak mempunyai kelas toleransinya. Apabila bahagian tersebut tiba dan gagal dalam pemeriksaan, puncanya sudah tiga minggu lalu dan berada dalam PDF.

Artikel ini memberi anda pengetahuan kerja praktikal tentang caranyaBahagian logam pemesinan CNCsebenarnya berfungsi - perkara yang boleh dan tidak boleh dilakukan oleh proses, cara pilihan bahan mempengaruhi segala-galanya di hiliran, dan cara menulis cetakan yang memberi anda bahagian yang baik pada kali pertama. Tiada teori untuk kepentingannya sendiri. Segala-galanya di sini bersambung dengan keputusan yang akan anda buat dalam pekerjaan sebenar.

Apakah Pemesinan CNC, Sebenarnya?

CNC adalah singkatan dari Computer Numerical Control. Mesin membaca program - yang biasanya dihasilkan daripada model CAD anda - dan menggerakkan alat pemotong di sepanjang laluan yang tepat untuk mengeluarkan bahan daripada kosong logam. Operator menyediakan mesin, memuatkan program dan memantau larian. Mesin melaksanakan geometri.

Itu versi mudah. Bahagian yang penting untuk kerja anda ialah:Pemesinan CNC adalah proses tolak. Anda bermula dengan lebih banyak bahan daripada yang anda perlukan dan potong semua yang bukan bahagiannya. Ini pada asasnya berbeza daripada penuangan, penempaan atau pembuatan bahan tambahan (pencetakan 3D), dan ia mempunyai implikasi untuk geometri yang boleh dilaksanakan, toleransi yang boleh dicapai dan rupa struktur kos.

Fikirkan ia seperti mengukir patung dari bongkah kayu. Alat pemahat menentukan kehalusan butiran itu. Kayu itu sendiri - bijirin, kekerasan, cara ia bertindak balas terhadap pemotongan - menentukan sama ada butiran tersebut mengekalkan bentuknya. DalamProses pembuatan bahagian logam CNC, mesin adalah pengukir dan bahannya adalah kayu. Kedua-duanya penting.

Tiga operasi CNC paling biasa yang anda akan hadapi:

Pengilangan CNC- alat pemotong berputar dan bergerak merentasi bahan kerja pegun. Digunakan untuk permukaan rata, poket, slot, kontur 3D yang kompleks. Jika bahagian anda mempunyai ciri yang kelihatan seperti diukir daripada blok, ia mungkin telah digiling.

CNC Turning- bahan kerja berputar manakala alat pemotong kekal agak tetap. Digunakan untuk bahagian silinder: aci, sesendal, muncung, komponen berulir. Jika bahagian anda bulat dan simetri tentang paksi, ia mungkin telah dipusing.

Swiss CNC Turning- satu bentuk pusingan khusus di mana bahan kerja disokong sangat dekat dengan zon pemotongan, membenarkan bahagian yang panjang dan langsing dimesin kepada had terima yang ketat tanpa pesongan. Standard untuk pin perubatan, penyambung kecil, komponen jam tangan dan mana-mana bahagian ketepatan dengan nisbah diameter-hingga-tinggi.

Banyak bahagian sebenar memerlukan lebih daripada satu operasi - aci berpusing dengan alur kekunci giling, sebagai contoh, atau perumah giling dengan lubang berpusing dan berulir.

Bagaimanakah Pilihan Bahan Mempengaruhi Bahagian Logam Mesin CNC?

Inilah persoalan yang paling dipandang remeh oleh jurutera baharu. Bahan yang anda tentukan bukan sahaja menentukan penghujung bahagian-sifat penggunaan - ia menentukan betapa mudah atau sukar bahagian itu untuk dimesin, yang secara langsung mempengaruhi kos, toleransi yang boleh dicapai dan kemasan permukaan.

Berikut ialah rujukan praktikal untuk logam yang paling kerap anda temuiPerbandingan bahan bahagian logam pemesinan CNC:

Beberapa perkara yang jadual ini tidak akan memberitahu anda secara langsung. Mesin aluminium pantas dan mempunyai toleransi yang ketat dengan mudah - ia adalah pilihan lalai apabila berat dan kos lebih penting daripada kekuatan muktamad. Kerja keluli tahan karat-mengeras semasa anda memotongnya, bermakna alat yang kusam atau kadar suapan yang salah sebenarnya boleh mengubah sifat bahan pada permukaan pertengahan-potongan. Titanium ialah logam aeroangkasa yang paling sukar untuk dimesin: ia menghasilkan haba melampau, mempunyai kekonduksian terma yang rendah, dan akan memusnahkan perkakas lebih cepat daripada bahan lain dalam senarai ini. Jika cetakan anda menyatakan titanium, jangkakan kos dan masa utama untuk mencerminkannya.

Apakah Toleransi Yang Sebenarnya Boleh Dipegang oleh Pemesinan CNC?

Di sinilah kebanyakan pemula menulis cetakan yang menyebabkan masalah. Kefahamantoleransi ketat bahagian mesin CNCbermula dengan memahami maksud "standard".

Toleransi pemesinan CNC standard biasanya ±0.05mm (±0.002") untuk kebanyakan ciri logam - lubang, muka, dimensi keseluruhan. Ini boleh dicapai pada setiap mesin CNC moden tanpa persediaan khas, dan ia sesuai untuk kebanyakan ciri berfungsi pada bahagian mekanikal biasa.

Apabila jurutera menghadapi masalah ialah menentukan ±0.005mm merentas setiap dimensi pada lukisan, tidak kira sama ada dimensi tersebut memerlukannya secara fungsional. Toleransi yang lebih ketat bermakna masa kitaran yang lebih lama, perubahan alat yang lebih kerap,-persekitaran terkawal suhu dan 100% pemeriksaan CMM pada dimensi kritikal. Setiap langkah yang lebih ketat memerlukan kos yang lebih tinggi. Jika anda tidak memerlukannya, jangan panggil ia keluar.

Berikut ialah rujukan praktikal untuk maksud jalur toleransi yang berbeza dalam pengeluaran:

Jurang pengetahuan yang mengelirukan jurutera baharu:toleransi dan kemasan permukaan bukanlah perkara yang sama, dan memanggil satu tidak mengawal yang lain.Satu gerudi boleh berdimensi dalam ±0.005mm tetapi mempunyai kekasaran permukaan Ra 1.6µm - yang mungkin sesuai untuk penekanan tetapi salah sama sekali untuk pengedap gelongsor. Sentiasa nyatakan kedua-dua Ra (kekasaran permukaan) dan toleransi dimensi pada ciri yang kedua-duanya penting. Jika cetakan anda hanya mempunyai satu, kedai yang bagus akan bertanya. Kedai yang kurang berhati-hati hanya akan memesinkannya ke lalai mereka.

Bilakah Pemesinan CNC Proses yang Betul - dan Bila Bukannya?

Pemesinan CNC bukanlah jawapan yang terbaik. Untuk jurutera baharu yang menilai laluan proses, berikut ialah cara untuk memikirkannya:

Proses pembuatan bahagian logam CNC bersinar dalam-volume,-kerumitan tinggi,-ruang toleransi yang ketat. Ia satu-satunya kaedah praktikal untuk menghasilkan pendakap aeroangkasa titanium dengan sudut kompaun dan lubang ±0.01mm pada artikel pertama dalam masa dua minggu. Ia bukan jawapan yang tepat untuk menghasilkan sejuta kurungan keluli yang serupa yang boleh dicop dalam sebahagian kecil masa.

Kesilapan Pemula Yang Mengambil Kos Paling Besar: Ketebalan Dinding

Tanya mana-mana juruteknik berpengalaman perkara yang paling kerap mereka lihat pada-cetakan kejuruteraan kali pertama, dan jawapannya biasanya sama: ketebalan dinding yang terlalu nipis untuk bahan dan proses.

Inilah sebabnya ia penting. Apabila alat pemotong mengeluarkan bahan dari dinding nipis, daya pemotongan boleh memesongkan dinding dan bukannya memotongnya dengan bersih. Bahagian itu melentur di bawah alat, muncul kembali, dan dimensi yang terhasil adalah lebih besar daripada program yang dimaksudkan. Anda mendapat dinding yang 0.1–0.3mm daripada spesifikasi, dan tiada pelarasan proses yang membetulkannya - geometri adalah masalahnya.

Panduan am untuk bahagian CNC logam:

Untuk aluminium, kekalkan ketebalan dinding minimum 0.8mm pada ciri mesin. Untuk keluli dan tahan karat, 1.0mm. Untuk titanium, 1.5mm atau lebih melainkan bahagian itu direka khusus dengan gusset atau ciri sokongan yang mengeraskan bahagian semasa pemesinan. Ini bukan had keras - tukang mesin berpengalaman boleh menjadi lebih nipis dengan lekapan dan laluan alat yang betul - tetapi jika bahagian anda mempunyai dinding di bawah nombor ini, tandakannya dengan jelas apabila anda menghantar cetakan. Kedai yang bagus akan memberitahu anda cara mereka merancang untuk mengendalikannya. Kedai yang memetiknya tanpa komen sama ada belum membaca lukisan itu dengan teliti atau merancang untuk mencuba dan melihat apa yang berlaku.

5-Axis vs 3-Axis: Maksud Nombor untuk Bahagian Anda

Anda akan melihat kedai mengiklankan "pemesinan CNC 5 paksi" sebagai keupayaan premium. Inilah maksud sebenarnya bagi pihak anda dan apabila ia penting.

Mesin 3-paksi bergerak dalam X, Y dan Z. Ia boleh mencapai bahagian atas dan empat sisi, tetapi ia memerlukan kedudukan semula (-pemasangan semula) pada muka tambahan mesin. Setiap penetapan semula memperkenalkan kemungkinan ralat penjajaran dan menambah masa persediaan.

Mesin 5-paksi menambah putaran di sekitar dua paksi tambahan, bermakna alat pemotong boleh mendekati bahan kerja dari hampir mana-mana arah tanpa memasang semula. Bagi pihak anda, ini mempunyai dua implikasi praktikal:

Geometri kompleks dalam satu persediaan.Ciri pada berbilang muka, sudut gabungan, potongan bawah dan dinding tirus semuanya boleh dimesin dalam satu persediaan. Pada mesin 3-paksi, ini mungkin memerlukan tiga atau empat persediaan - setiap satu menambah ralat penjajaran kos dan kumulatif.

Toleransi yang lebih baik pada berbilang-bahagian muka.Apabila semua ciri kritikal dimesin dalam satu persediaan relatif kepada satu datum, perhubungan geometri antara ciri tersebut adalah lebih tepat berbanding jika ia dimesin merentas berbilang{0}}pemasangan semula. Untuktoleransi ketat bahagian mesin CNCdi mana, sebagai contoh, lubang pada satu muka mestilah tepat sepusat dengan ciri pada muka bersebelahan, 5-paksi selalunya jawapan yang betul.

Tidak setiap bahagian memerlukan 5 paksi. Pendakap ringkas dengan ciri hanya pada satu atau dua muka mesin dengan sempurna pada 3 paksi. Peningkatan hanya masuk akal apabila bahagian geometri benar-benar memerlukannya.

Jika Anda Menentukan Bahagian Logam Ketepatan - Beginilah Cara Ketepatan MID Boleh Membantu

Jika anda menentukan bahagian yang memerlukan toleransi di bawah ±0.02mm, bahan seperti titanium atau{1}}gred tahan karat perubatan, atau geometri berbilang-muka kompleks yang memerlukan kerja 5 paksi, itulah kerja yang pasukan kami jalankan setiap hari.

kamiKeupayaan pemesinan CNCmeliputi 3-paksi, 4{8}}paksi dan pengilangan 5 paksi, putaran CNC, putaran CNC Swiss untuk bahagian ketepatan berdiameter kecil dan kerja kepingan logam. Kami memegang toleransi kepada ±0.002mm pada ciri kelayakan dan kekasaran permukaan kepada Ra 0.02µm. Rangkaian bahan kami meliputi aloi aluminium, keluli tahan karat, titanium, tembaga, loyang dan plastik kejuruteraan - semuanya dengan kebolehkesanan bahan penuh daripada sijil stok mentah hingga laporan pemeriksaan akhir.

Untuk jurutera baru untuk mendapatkan sumberbahagian logam mesin CNC ketepatan dari China, kami menawarkan ulasan DFM percuma dengan setiap petikan. Ini bermakna sebelum kami memotong apa-apa, kami akan menyemak lukisan anda untuk isu ketebalan dinding, serlahan ciri toleransi yang tidak sepadan dengan keupayaan proses, spesifikasi benang yang memerlukan penjelasan dan sebarang ciri yang akan mendapat manfaat daripada pelarasan reka bentuk. Kami membenderakannya secara bertulis - anda memutuskan sama ada untuk menukarnya.

Jika bahagian anda memasuki peranti perubatan - produk akhir terkawal, pemasangan aeroangkasa, peralatan semikonduktor - sistem kualiti yang mematuhi ISO 13485-kami menghasilkan dokumentasi yang diperlukan oleh pasukan pematuhan anda: laporan pemeriksaan artikel pertama, sijil bahan, laporan dimensi CMM dan rekod tindakan pembetulan jika ada yang tidak mematuhi.

Hantar lukisan anda kepada kamidan kami akan kembali dengan petikan dan nota DFM dalam masa 24 jam. Jika anda masih di peringkat reka bentuk dan mahukan input proses sebelum cetakan dimuktamadkan,dapatkan ulasan reka bentuk percuma- kami biasanya boleh mengenal pasti titik risiko kos dan kualiti dalam lukisan dalam masa sejam.

Soalan Lazim

S: Lukisan saya menyatakan "±0.01mm pada semua dimensi." Adakah itu realistik?

Boleh dicapai secara teknikal - tetapi tidak praktikal atau kos{1}}efektif sebagai serlahan ciri. ±0.01mm merentasi setiap dimensi pada bahagian memacu masa pemeriksaan dan masa kitaran pemesinan jauh lebih tinggi daripada yang diperlukan. Pendekatan yang betul adalah untuk menentukan ±0.01mm hanya pada dimensi yang secara fungsional memerlukannya - biasanya mengandungi gerek, permukaan pengedap, antara muka mengawan - dan menggunakan blok toleransi umum (ISO 2768-m atau serupa) untuk semua yang lain. Ini mengurangkan kos dan menjadikan ciri kritikal jelas kepada tukang mesin.

S: Bagaimanakah saya tahu jika bahagian saya memerlukan pemesinan 3 paksi atau 5 paksi?

Jika semua ciri yang diperlukan oleh bahagian anda boleh diakses dari bahagian atas dan empat sisi blok tanpa putaran, 3-paksi biasanya mencukupi. Jika anda mempunyai sudut majmuk, ciri pada lebih daripada dua muka yang mesti dipegang dalam hubungan geometri yang tepat atau potongan bawah yang tidak boleh dicapai dengan laluan alat lurus, 5-paksi patut dibincangkan. Apabila ragu-ragu, kongsi fail CAD anda dengan kedai dan minta mereka menasihati - soalan lima minit yang menjimatkan banyak kos pemasangan semula.

S: Apakah perbezaan antara kekasaran permukaan Ra 0.8 dan Ra 3.2 - dan adakah ia penting bagi saya?

Ra ialah purata kekasaran permukaan - nombor yang lebih rendah bermakna lebih licin. Ra 3.2µm ialah standard sebagai-kemasan bermesin. Ra 0.8µm memerlukan pas penamat atau penggilap yang ringan. Ra 0.4µm dan ke bawah biasanya memerlukan operasi kemasan khusus. Untuk kebanyakan ciri struktur, Ra 3.2µm adalah baik. Untuk permukaan pengedap, padanan gelongsor, dan sebarang permukaan yang bersentuhan dengan tisu biologi atau cecair, Ra 0.8µm atau lebih baik biasanya diperlukan. Nyatakan secara eksplisit pada ciri tersebut - jangan anggap kedai akan lalai kepada kemasan yang lebih halus melainkan cetakan memerlukannya.

S: Bolehkah pemesinan CNC menghasilkan bahagian geometri yang sama seperti tuangan?

Selalunya ya, tetapi tidak selalu. Pemesinan CNC boleh menghasilkan kebanyakan geometri yang boleh dilakukan oleh tuangan, serta ciri yang tidak dapat dilemparkan - seperti lubang buta dalam, sudut dalaman yang tajam dan lubang berulir yang tepat. Pertukarannya ialah volum: pemutus mempunyai kos perkakas yang tinggi tetapi kos setiap-bahagian yang rendah pada volum yang tinggi. CNC mempunyai kos persediaan yang rendah tetapi kos setiap-bahagian yang lebih tinggi. Untuk volum di bawah beberapa ribu keping, CNC biasanya lebih menjimatkan. Di atas itu, titik pulang -mata genap bergantung pada kerumitan bahagian dan bahan.