CNC apdirbimo dalys: projektavimo inžinieriaus vadovas apie medžiagų, tolerancijos ir proceso poravimą

CNC apdirbimo dalys: projektavimo inžinieriaus vadovas apie medžiagų, tolerancijos ir proceso poravimą

Jūsų atsiliepimas apie DFM ką tik sugrįžo. 0,4 mm sienelė ant tos 6061-T6 rankovės - parduotuvėje sako, kad atsegus ji čiulbės ir atšoks. ±0,01 mm cilindriškumo išnaša ant angos? Įmanoma, bet ne ta pačia sąranka kaip OD profilis, nebent norite sunaudoti pakartotinio tvirtinimo išlaidas. Skamba pažįstamai?

DaugumaCNC apdirbimo dalysgedimai siejami su tais pačiais trimis sprendimais, priimtais per anksti projektavimo cikle: medžiaga, užrakinta prieš pradedant procesą, leistinos nuokrypos, nukopijuotos iš ankstesnio brėžinio be funkcijų peržiūros, ir proceso prielaidos, padarytos nežinant tikrosios mašinos pajėgumų apimties. Šis vadovas veikia per visus tris - ne iš pardavimo brošiūros, o iš DFM atsiliepimų, kuriuos rašome kiekvieną savaitę.

Kodėl medžiagų pasirinkimas skatina daugiau nei tik kainuoja

6061-T6 specifikacijos instinktas yra pagrįstas viskam, kas yra aliuminis, - jis pigus, greitai apdirbamas ir kiekvienoje parduotuvėje jį turi. Bet ant plonasieniųcnc apdirbimo dalys, aliuminio CNC apdirbimo detalių plonų sienelių geometrija sukuria specifinę problemą, kurios vien medžiagos pasirinkimas negali išspręsti: liekamasis įtempis.

Karštai valcuoti-ir net kai kurios plokštės turi vidinius įtempių gradientus. Kai pašalinate medžiagą asimetriškai - apdirbdami vieną 0,5 mm sienos pusę prieš kitą -, įtempimas pašalinamas netolygiai. Dalis juda. Nematomas pjovimo metu, bet išmatuojamai apžiūrint: ant mašinos plokščias veidas nuskaito 0,03–0,08 mm, po trisdešimties minučių palinkęs kambario temperatūroje.

Veikia du požiūriai. Pirmiausia nurodykite įtemptą -įtemptą arba iš anksto įtemptą plokštę (7075-T651, o ne 7075-T6, jei lemia stiprumas; MIC-6 liejimo įrankių plokštę, skirtą tvirtinimui ir konstrukciniams laikikliams, kai plokščiumas yra labai svarbus). Antra, atlikite veiksmų seką: neapdorokite iki 0,5 mm nuo galutinio matmens, leiskite detalei stovėti - idealiai per naktį, tada užbaikite. Šis antrasis praėjimas, padarytas nedideliu gyliu, supjaustomas į jau atsipalaidavusią medžiagą. Atgalinės spyruoklės nebėra, nes įtempių rezervuaras buvo nusausintas grublėto apdorojimo etape.

Užtikslios cnc apdirbimo dalys, skirtos aviacijaiprogramose, kuriose svarbus ir stiprumas, ir matmenų stabilumas, Ti-6Al-4V pristato savo apribojimų rinkinį. Mažas titano šilumos laidumas reiškia, kad šiluma susikaupia įrankio gale, o ne išsiurbia su lustu. Tai pakeičia viską, kaip rašote procesą:

Pjovimo greitis: 40–60 m/min nepadengtam karbidui, iki 80 m/min su TiAlN{3}}dengtais įrankiais

Vieno danties pastūma: 0,05–0,12 mm - likti šiame lange; per lengvas trina, o ne pjauna, ir{3}}dirbant sukietėja paviršius

Aušinimo skystis: aukštas{0}}slėgis per-suklį (mažiausiai 70 barų), nukreiptas į pjovimo zoną, o ne aušinimo skystis, nukreiptas į dalies korpusą

Įrankio tarnavimo laikas: agresyvūs keitimo intervalai; susidėvėjęs įrankis ant titano gamina daugiau šilumos, o ne mažiau

Šiuos parametrus pakeitus „užtvindęs aušinimo skystis ir sulėtėjimas“, titano darbai baigiasi apdirbtais-sukietėjusiais paviršiais ir-ne{2}}tolerancija.

Apdirbamumo indeksas, palyginti su 6061-T6=100%; Tolerancijos skaičiai rodo patikimas gamybos vertes gerai prižiūrimuose apdirbimo centruose be šlifavimo.

Sukurkite realų CNC apdirbimo dalių tolerancijos biudžetą

Brangiausia citatos eilutė dažnai yra tolerancija, kurios niekas niekada neišmatuos lauke. Prieš išleisdami piešinį, peržiūrėkitecnc apdirbimo dalių tolerancijos krūva-padidintakiekvienai griežtai išnašai: kokią surinkimo funkciją ji apsaugo ir kas nutinka ties MMC/LMC riba?

Keletas atskaitos taškų iš mūsų patikrinimo duomenų:

100 mm aliuminio dalis, išlaikoma iki ±0,005 mm kritinio angos skersmens, pasiekiama be šlifavimo -, tačiau jai reikalingas specialus apdailos praėjimas, temperatūros-stabilizuota matavimo aplinka (naudojame 20 laipsnių ±0,5 laipsnio) ir 100 % CMM patikra. Ciklo laikas pailgėja maždaug 40 %, palyginti su tos pačios funkcijos ±0,02 mm figūrine išnaša. Jei kiaurymė sutampa su guoliu, kurio skersmuo vis tiek yra 0,015 mm, griežtesnė išnaša neatlieka jokios funkcijos ir padidina realias išlaidas.

Šlifavimas įvedamas į paveikslėlį, kai reikia didesnio nei ±0,005 mm sukietėjusios dalies arba kai Ra reikalingas mažesnis nei 0,1 μm kontaktiniams arba optiniams tvirtinimo paviršiams sandarinti. Mūsų paviršiaus šlifavimas gali išlaikyti ± 0,002 mm, kai Ra 0,02 μm -, bet tai nėra numatytieji CNC skaičiai, jie yra užbaigimo operacijos ant CNC ir jos priklauso brėžinyje tik tada, kai programa tikrai to reikalauja.

Praktinis sprendimų medis:

±0,1 mm arba stambesnis: standartinis apdirbimas, be specialios patikros, ISO 2768-m numatytasis

±0,05 mm iki ±0,02 mm: kontroliuojamas finišo praėjimas, taškinė CMM patikra

nuo ±0,01 mm iki ± 0,005 mm: specialus apdailos veikimas, visas svarbiausių funkcijų CMM, temperatūros valdymas

±0,002 mm: šlifavimas arba klijavimas, 100% patikrinimas, planuokite ilgesnį pristatymo laiką

Viena geometrinė figūrinė išnaša, kurią verta konkrečiai patikrinti: paleidimas įjungtose funkcijose. Bendras 0,01 mm išsiveržimo išnašas ant veleno OD, palyginti su kiaurymės atskaitos tašku, yra griežtesnis, nei reikalauja dauguma guolių tarpų, ir tai verčia cechą šlifuoti po apsisukimo. Jei jūsų programa toleruoja 0,025 mm, pasakykite tai - ir gaukite žymiai greitesnę, pigesnę dalį.

Proceso susiejimas: pjovimo suderinimas su funkcija

Ne kiekvienascnc apdirbimo dalysdarbas priklauso 5 ašių apdirbimo centrui. Tinkamas funkcijos tipo ir proceso susiejimas yra tai, kas atskiria 40 minučių ciklą nuo 4 valandų.

Kišenės ir atviri kontūrai: 3-ašių frezavimas apima daugumą prizminių savybių. Klausimas, kuris lemia, ar jums reikia 5-ašių, nėra „ar geometrija sudėtinga? - tai "kiek sąrankų reikia 3-ašiai?" Dalis su funkcijomis iš penkių paviršių, kurioms reikia keturių pakartotinių tvirtinimų, dažnai bus pigesnė ir tikslesnė 5 ašių įrenginyje, atliekant vieną sąranką, nes kiekviena pakartotinė tvirtinimo detalė įveda nedidelę atskaitos taško perkėlimo klaidą, kuri susilpnėja.

Ilgi ploni kotai: Šveicariškas tekinimas su kreipiančiąja įvore yra teisingas atsakymas į viską, ko ilgis -i-skersmuo > 12:1. Standartinis sukimas leidžia strypą be atramos išsikišti už griebtuvo, o dėl deformacijos veikiant pjovimo jėgoms koncentriškumo ir skersmens valdymas tampa nepatikimas. Šveicariško tekinimo įvorė palaiko ruošinį per milimetrus nuo pjovimo zonos - deformacija iš esmės išnyksta. Užtikslios cnc apdirbimo dalys, skirtos aviacijaikaip ir hidraulinių vožtuvų kotai ir degalų sistemos kaiščiai, šveicariškas tekinimas dažnai yra vienintelis perspektyvus procesas, leidžiantis pasiekti ±0,003 mm koncentriškumą 150 mm skersmens 6 mm skersmens detalėje.

Gilūs siauri plyšiai: jei plyšio gylis -iki-plotis viršija 4:1, standartiniai galiniai frezai pradeda krypuoti ir trankytis. Dvi alternatyvos: trochoidinis frezavimas, jei griovelis yra atviras abiejuose galuose, arba įleidžiamasis frezavimas, jei pašalinate didelį tūrį ir pasiekiama. Praktiškas kryžminis: trochoidinis pralenkia įgilinimo frezavimą, kai griovelio plotis yra mažesnis nei 1,5 × frezos skersmens; giluminis frezavimas yra greitesnis plačioms, gilioms kišenėms, kur pagrindinis apribojimas yra medžiagos pašalinimo greitis, o ne sienos kokybė. Priėmus klaidingą sprendimą, dalis ne visada pašalinama -, o dalis, kuri praeina patikrinimą, bet kainuoja dvigubai daugiau nei turėtų.

Kur MID Precision tinka jūsų dizaino ciklui

Prieš cituodami, peržiūrime STEP failus. Tai ne pardavimo kryptis -, o tai, kaip mes pagauname funkcijas, kurios padidins jūsų-dalies kainą trigubai arba padidins pristatymą ilgiau nei jūsų programos etapas.

Įprastos šių metų DFM eilės vėliavėlės: 0,2 mm vidinio kampo spindulys 15 mm-gyliose kišenėse (verčia 0,4 mm galinį frezą veikti ne-produktyviu greičiu), sriegio gyliai, kai vardinis skersmuo yra 3 × 316 litrų (brėžinyje įmontuota čiaupo lūžimo rizika), ir dvišalis 5 mm iškvietimas 8. {0} veidai, nes tolerancijos blokas buvo nukopijuotas iš ankstesnės versijos.

BėgameCNC apdirbimas5-ašyje, Šveicarijos posūkis, tekinimo-malūnas ir vielos EDM – viskas po vienu stogu, su ISO 13485 atitinkančiu kokybės valdymu ir skaitmeniniu kiekvienos operacijos atsekamumu. Užpreciziškai apdorotos CNC detalėskurie liečia aviacijos, medicinos ar puslaidininkių tiekimo grandines, pirmuosiuose straipsniuose standartiškai pateikiame FAI dokumentus ir visas CMM ataskaitas.

Jei esate DFM etape, atsiųskite mums STEP failą. Grąžinsime rašytinę DFM ataskaitą per 24 valandas - jokių įsipareigojimų nereikia. Jei esate toliau ir norite pasikalbėti dėl tolerancijos biudžeto ar proceso pasirinkimo, mūsųprocesų inžinierių komandayra tinkamas atskaitos taškas. Norėdami pradėti pokalbį, susisiekite su mumis adresu bishenprecision.com.

DUK

Kokį kampo spindulį turėčiau nurodyti, kad išvengtumėte brangių{0}}mažų įrankių operacijų?

Kišenės gyliui D nurodykite minimalų vidinio kampo spindulį D/4 - ir niekada ne mažesnį kaip 0,5 mm, nebent funkcija veikia funkcionaliai. 12 mm-gylio kišenei reikia bent R3, kad būtų galima pjauti įrankį, kuris veikia produktyviu greičiu ir atlaiko darbą. Viskas, kas yra griežtesnė, priverčia mažo-skersmens galinį frezą: lėtesnis, didesnis įlinkis, didesnė lūžimo tikimybė. Jei kampo geometrija neturi sujungimo funkcijos, padidinkite spindulį ir sutaupykite ciklo laiką.

Ar galite išlaikyti ±0,005 mm ant 100 mm aliuminio dalies be šlifavimo?

Taip - ant kiaurymės arba OD ypatybės, tinkama seka. Reguliariai išlaikome ±0,005 mm ant aliuminio angų iki 100 mm naudodami specialų apdailos gręžimo praėjimą kontroliuojamoje temperatūroje-, o po to atliekame CMM patikrą. Apribojimas yra terminis: aliuminis plečiasi maždaug 23 μm vienam laipsniui 100 mm ilgio, taigi, jei dirbtuvės grindys yra 5 laipsniais virš 20 laipsnių etaloninės temperatūros, o dalis nėra stabilizuota prieš matavimą, patikrinimo numeris yra neteisingas, nepaisant to, kaip gerai mašina pjauna. Prieš galutinį matavimą palaukite 30–60 minučių terminio stabilizavimo.

Kada CNC apdirbimo dalių leistinų nuokrypių krūva-pateisina brėžinio pakartotinį-toleravimą?

Kai atskirų elementų leistinų nuokrypių suma surinkimo krūvoje viršija funkcinį tarpą sujungimo sąsajoje. Pirmiausia atlikite blogiausio-atvejo aritmetiką: jei visos funkcijos vienu metu pasiekiamos, ar surinkimas vis tiek veikia? Jei atsakymas yra neigiamas, sugriežtinkite leistinus nuokrypius, kurie labiausiai prisideda prie krūvos (dažniausiai atskaitos taško ypatybės ir pirminis poravimosi skersmuo). Jei atsakymas yra teigiamas su marža, galite būti per daug -toleruoti -, o tai kainuoja pinigus be pirkimo funkcijos.

Kokią paviršiaus apdailą turėčiau nurodyti ant O-žiedo griovelio sandarinimo paviršiaus?

Ra 0,8 μm yra statinio O-žiedo sandarinimo paviršių standartas; Ra 0,4μm dinaminiams sandarikliams. Abu pasiekiami naudojant kontroliuojamą frezavimo eigą -, nereikia šlifuoti. Sandarinimo griovelyje nurodant Ra 0,2 μm ar geresnį, įstumiamas į šlifavimo ar glaistymo sritį ir žymiai padidėja sąnaudos. Jei žiedo gamintojo montavimo vadove nurodomas apdailos reikalavimas, naudokite tą numerį tiesiogiai; Jei taip nėra, Ra 0,8 μm yra tinkamas statinėms reikmėms.