Wie entwerfe ich CNC -mechanische Teile für die CNC -Bearbeitung?

CNC (Computer Numerical Control Control) als effiziente subtraktive Fertigungstechnologie basiert auf zahlreichen Hochgeschwindigkeits- und präzisen Werkzeugmaschinen, um die Herstellung von zu vervollständigenMechanische CNC -Teile.Während dieses Prozesses wird das Material allmählich durch verschiedene Methoden wie Schneiden, Bohren, Abblättern und Schlitzen entfernt, um die Form der gewünschten Form zu erreichenMechanische CNC -Teile.

Um den besten Verarbeitungseffekt zu erzielen, müssen die Eigenschaften der CNC -Bearbeitung in der Entwurfsphase vollständig berücksichtigt werden. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Arten von CNC -Werkzeugmaschinen skizzieren und in mehrere wichtige Designpunkte eintauchen.

Im Bereich der CNC -Bearbeitung gibt es verschiedene Arten von CNC -Werkzeugmaschinen mit jeweils einzigartigen Anwendungen und Vorteilen. Im Folgenden finden Sie einige gemeinsame CNC -Werkzeugmaschinen und deren Eigenschaften:

Drehbank:Es wird speziell für die Herstellung komplexer zylindrischen Formen entwickelt und wird aufgrund seiner Kosteneffizienz von vielen Designs bevorzugt. In solchen Werkzeugmaschinen dreht sich das Material weiter, während das Schneidwerkzeug stationär bleibt. Die gewünschte Geometrie wird erzeugt, indem die Bewegung und Futterrate des Werkzeugs sowie die Drehzahl des Materials präzise gesteuert werden.

Vertikale Fräsmaschine:Die Spindelachse ist senkrecht zum Maschinenbett. Im Gegensatz zu einer Drehmaschine bewegt sich das Schneidwerkzeug hier. Dieses Design ermöglicht es der vertikalen Mühlenmaschine, eine Vielzahl von Schneidvorgängen wie Bohr-, Mahlen- und Konturschneidemaschinen auszuführen.

Horizontale Fräsmaschine: Das Schneidwerkzeug ist auf einer horizontalen Spindel installiert und ist für Anlässe geeignet, bei denen eine große Menge an Material entfernt werden muss oder wo die Präzisionsanforderungen nicht hoch sind. Diese Art von Werkzeugmaschine wird in Feldern wie Schimmelpilzherstellung und mechanischer Teileverarbeitung häufig verwendet.

Planer:Ähnlich wie eine vertikale Fräsmaschine, jedoch mit einem anderen Verhältnis des Arbeitsbereichs zur Maschine. Das Schneidwerkzeug des Hobels ist senkrecht zum Maschinenbett, während die Teile fest bleiben. Dieses Design macht den Planer bei der Bearbeitung großer Teile effizienter.

Während des CNC-Bearbeitungsprozesses sind diese Werkzeugmaschinen alle mit verschiedenen Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeugen ausgestattet, um Materialien aus festen Metall- oder Kunststoffblöcken zu entfernen. Diese Schneidwerkzeuge haben normalerweise zylindrische Griffe und spezifische Spitzenformen sowie begrenzte Schneidlängen. Wenn das Material aus dem Werkstück entfernt wird, wird die Geometrie des Werkzeugs auf den Teil übertragen, sodass die internen Merkmale von mechanischen CNC -Teilen normalerweise Filetradien aufweisen.

Weil es direkt die Kosten der Teile beeinflusst. Bei der Auswahl von Materialien müssen wir ihre Härte, Steifigkeit, chemische Resistenz sowie andere mechanische und ästhetische Eigenschaften berücksichtigen.

Die häufig verwendeten Metallmaterialien in der mechanischen Verarbeitung umfassen Stahl, Aluminium, Messing und Kupfer. Stahl, als das am häufigsten verwendete Metall, werden seine Eigenschaften durch den Gehalt an Kohlenstoff und Legierungen bestimmt und bieten eine breite Palette von Anwendungen. Aluminium, das für seine Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt ist, wird häufig in Anwendungen verwendet, bei denen eine Gewichtsreduzierung erforderlich ist. Messing, die für seine hohe Festigkeit, hohe Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bevorzugt wird, wird häufig bei der Herstellung von Hydraulikanschlüssen und niedrigem Zerstörer verwendet. Kupfer hat aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit seinen Platz in elektrischen Produkten gefunden. In seiner guten Korrosionsbeständigkeit ist es auch in Anwendungen wie Kühler, Dächern und Entwässerungsgräben eine gute Leistung.

Eine angemessene Toleranzkontrolle kann die Genauigkeit und Austauschbarkeit von Teilen sicherstellen, während ein angemessenes Fit -Design die Leistung und die Lebensdauer von Teilen optimieren kann. Alle diese Entwurfspunkte müssen auf der Grundlage spezifischer Anwendungsanforderungen und Materialeigenschaften umfassend berücksichtigt werden.

Die geometrischen Toleranzen mehrerer Lager auf der Hinterachse des Fahrzeugs müssen während des Entwurfsprozesses streng gesteuert werden. Toleranz als Schlüsselkonzept, das den akzeptablen Bereich einer bestimmten Dimension definiert, spielt eine entscheidende Rolle bei der mechanischen Konstruktion. Wenn es keinen eindeutigen Gesamt -Toleranzstandard gibt, werden die meisten mechanischen Workshops eine Standard -Toleranz von ± 125 Millimetern anwenden. Für bestimmte Anwendungen ist die Definition strengerer Toleranzstandards jedoch häufig von entscheidender Bedeutung.

Fit wird als spezifische Anwendung der Toleranz in der Regel in drei Kategorien eingeteilt:Clearance -Anpassung, Übergangsanpassung und Interferenzanpassung. Durch die Clearance -Anpassung können zwei Teile während der Baugruppe gleiten oder drehen, während die Störpape einen größeren Widerstand gegen vollständige Montage oder Demontage erfordert. In der Anpassung zwischen der Welle und dem Lager sind Übergangsanpassungen oder Mikro-Clearance-Anpassungen eine häufige Auswahl, um die Konstruktionsflexibilität der Welle zu gewährleisten.

Zusätzlich ist die Kontrolle der Poren während der Installation des Gehäuses von entscheidender Bedeutung.Wenn die Schale auf dem Rahmen streng installiert werden muss, muss die Porengröße genau gesteuert werden, um die spezifischen Lückenanforderungen zu erfüllen. In komplexeren Baugruppenszenarien, beispielsweise wenn mehrere Gehäuse über einen langen Schaft angeschlossen sind, wird die Gewährleistung der gleichmäßigen Abstand der Installationslochs und der Konzernie der Wellenlager zu einer neuen Herausforderung. Zu diesem Zeitpunkt wird die Anwendung geometrischer Dimensionen und Toleranzen (GD & T) besonders wichtig.

Als nächstes werden wir die Anwendung von Löchern und Fäden im mechanischen Design und deren Korrelation mit Toleranzen und Anpassungen untersuchen.

Gewindelöcher an mechanischen Teilen von CNC sind eines der Schlüsselelemente im mechanischen Design. Während des Bohrprozesses muss die Tiefe streng kontrolliert werden, um die Notwendigkeit von professionellen Werkzeugen zu vermeiden, es sei denn, es ist wirklich notwendig, das untere Loch zu nivellieren. Bei Verlängerungslöchern, obwohl Löcher von beiden Seiten des Teils gebohrt werden können, ist es notwendig, auf das mögliche Problem der Nichtübereinstimmung zu achten, das an der Besprechung der beiden Löcher auftreten kann. Dies kann durch Vorrichtungen gelöst werden, wird jedoch die Kosten erhöhen. Beim Bohren am Rand muss sichergestellt werden, dass der gesamte Durchmesser des Bohrbits innerhalb des Teils enthalten ist, um zu vermeiden, dass Drillbitbrüche und Oberflächen -Finish -Probleme vermieden werden.

Beim Erstellen von Themen stehen drei Hauptmethoden zur Auswahl:Schneiden von Wasserhähne, Faltenhähne und Fadenfräsenschneider. Für die Art der Gewindelöcher sind durch Löcher die beste Wahl, da der Tippen den Teil vollständig durchlaufen und eine präzise Fadenbildung sicherstellt. Wenn blinde Löcher verwendet werden, muss die Gewindelänge um das Fünffache des Nenndurchmessers des Bodens des Lochs erhöht werden. Darüber hinaus ist die Auswahl der geeigneten Gewindegröße ebenfalls von entscheidender Bedeutung, da kleinere Wasserhähne das Bruchrisiko während des Produktionsprozesses erhöhen können.

Bei der Planung der Fadenstiefe sollte nur die erforderliche Länge bearbeitet werden, um die Kosten zu senken und die Genauigkeit der Teile sicherzustellen. Gleichzeitig ist die Bereitstellung detaillierter Zeichnungsinformationen auch unverzichtbar, um sicherzustellen, dass die im Angebot enthaltenen Themen mit Ihrem Design übereinstimmen und Verwirrung und Missverständnisse vermeiden.

Schließlich sind Abkammern und Filet auch Faktoren.

Sie spielen eine Übergangsrolle an den Rändern und Ecken der Teile, was dazu beiträgt, die Erscheinungsqualität und die Praktikabilität der Teile zu verbessern.

Das Abkammern als wichtige Technik bei der CNC -Bearbeitung beinhaltet das Abblenden an der Schnittstelle von zwei scharfen Kanten. Dieser Schritt ist so ausgelegt, dass der Montageprozess vereinfacht wird, z. B. das Einsetzen von Schrauben in Löcher reibungsloser und gleichzeitig das Verletzungsrisiko verringert, das beim Umgang mit scharfen Kanten auftreten kann.

Filet bezieht sich auf die Rundungsbehandlung an den inneren oder äußeren Ecken eines Teils, die normalerweise durch den Radius des Schneidwerkzeugs bestimmt wird. Während des Bearbeitungsprozesses ist es entscheidend, einen Radius auf dem Teil größer als der Werkzeugradius zu halten, da dies den CNC -Bearbeitungsprozess glatter und effizienter macht.

Darüber hinaus ist es notwendig, zwischen Abklopfen und Abgraben zu unterscheiden. Der Mechaniker entfernen die Grat, indem er die Ränder der Teile brechen. Wenn jedoch bestimmte Abmessungen erforderlich sind, wird das Material abgeschrägt. Beim Abkämmen sollte die Kante bei 45 Grad gehalten werden, es sei denn, es gibt spezielle Anforderungen.

Das Design der internen abgerundeten Ecken ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Um Schneidwerkzeuge mit großer Durchmesser effizienter zu verwenden, sollte das interne Filet so groß wie möglich sein. Es ist jedoch zu beachten, dass sein Radius mindestens ein Drittel der Hohlraumtiefe betragen sollte, um zu verhindern, dass das Werkzeug bricht.

Die CNC -Bearbeitung besteht typischerweise aus vier grundlegenden Schritten. Unabhängig vom angewendeten Bearbeitungsprozess müssen die folgenden Verfahren befolgt werden:

►Schritt eins: Entwerfen Sie das CAD -Modell

Der erste Schritt bei der CNC -Bearbeitung besteht darin, ein 2D- oder 3D -Modell des Produkts zu erstellen. Designer verwenden normalerweise AutoCAD, Solidworks oder andere CAD-Software (computergestützte Design), um präzise Produktmodelle zu erstellen. Für komplexere Teile kann die 3D -Modellierung Produktmerkmale klarer darstellen, wie Toleranzen, Strukturlinien, Fäden und Montageschnittstellen.

►Schritt 2: Konvertieren in CNC-kompatibler Format

CNC -Werkzeugmaschinen können CAD -Dateien nicht direkt erkennen. Daher müssen die CAM-Software (computergestützte Fertigung) wie Fusion 360, MasterCam usw. verwendet werden, um CAD-Modelle in CNC-kompatible numerische Kontrollcodes (z. B. G-Codes) umzuwandeln. Dieser Code wird verwendet, um die Werkzeugmaschine zu leiten, um präzise Parameter wie Schneidweg, Futterrate und Werkzeugbewegungs -Trajektorie auszuführen, um die Genauigkeit der Verarbeitung zu gewährleisten.

►Schritt 3: Wählen Sie die entsprechende Werkzeugmaschine aus und setzen Sie die Verarbeitungsparameter ein

Wählen Sie gemäß den materiellen, Form- und Verarbeitungsanforderungen der mechanischen CNC -Teile die entsprechenden CNC -Werkzeugmaschinen (z. B. CNC -Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Schleifen usw.) aus. Anschließend muss der Bediener die folgenden Vorbereitungen durchführen:

Installieren und kalibrieren Sie die Schneidwerkzeuge

Setzen Sie Parameter wie Verarbeitungsgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe

Stellen Sie sicher, dass das Werkstück fest festgelegt ist, um Abweichungen während der Verarbeitung zu verhindern

►Schritt 4: CNC -Bearbeitung durchführen

Sobald alle Vorbereitungsarbeiten abgeschlossen sind, kann die CNC -Werkzeugmaschine die Verarbeitungsaufgaben gemäß dem voreingestellten numerischen Steuerungsprogramm ausführen. Die Verarbeitung ist vollständig automatisiert. Das Schneidwerkzeug schneidet das Material entlang der eingestellten Flugbahn, bis das Teil gebildet ist.

Schritt 5: Qualitätsinspektion und Nachbearbeitung

Nach Abschluss der Verarbeitung ist eine Qualitätsinspektion derMechanische CNC -Teileist erforderlich, um sicherzustellen, dass ihre dimensionale Genauigkeit und Oberflächenqualität den Entwurfsanforderungen entspricht. Die Erkennungsmethoden umfassen:

Dimensionsmessung:Die dimensionale Inspektion wird unter Verwendung von Bremssättel, Mikrometern oder Koordinatenmessmaschinen (CMM) durchgeführt

Oberflächenbeschaffungsprüfung: Überprüfen Sie die Oberflächenrauheit der mechanischen CNC -Teile, um festzustellen, ob zusätzliche Polier- oder Sprühbehandlung erforderlich ist

Montestests: Wenn mechanische CNC -Teile mit anderen Komponenten zusammengesetzt werden müssen, sollte ein Montagetest durchgeführt werden, um die Kompatibilität sicherzustellen.

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