Podczas projektowania i produkcji nowych części należy pamiętać o wielu czynnikach, aby projekt zakończył się sukcesem. Firma ma nadzieję, że nowe części będą mogły być projektowane i produkowane tak wydajnie, jak to tylko możliwe, aby utrzymać optymalne koszty produkcji. Aby to osiągnąć, projektanci muszą zoptymalizować cyfrowy model nowego centrum obróbczego i tokarki do obróbki części.
Każda część ma cechy niezbędne do jej działania, ale inne aspekty projektu mogą wymagać uproszczenia lub pominięcia. W niektórych przypadkach projektanci wprowadzają niepotrzebne cechy i figury geometryczne z przyzwyczajenia lub dlatego, że nie zdają sobie sprawy, jak wpłynie to na złożoność produkcji. W tym artykule zagłębimy się w takie kwestie oraz jak projektanci części mogą uprościć produkcję poprzez optymalizację projektów frezowania i toczenia CNC.
Potencjalne problemy projektowe
Maszyny CNC wytwarzają szeroką gamę części, od plastikowych zabawek po elementy podwozi lotniczych. Firmy wykorzystują obróbkę CNC do produkcji, ponieważ pozwala ona na precyzyjne tworzenie skomplikowanych geometrii i kształtów. Jednak różne maszyny i narzędzia mają pewne ograniczenia, które mogą zaskoczyć projektantów, jeśli nie są do tego przygotowani.
Narzędzia frezarskie CNC mają konstrukcję cylindryczną, podobnie jak wiertła, a ich kształt ogranicza tworzone przez nie kształty geometryczne. Projektanci, którzy używają dużych narzędzi do tworzenia ostrych narożników, mogą uzyskać informację zwrotną od projektu pod kątem możliwości produkcji (DFM), że nie można wyprodukować funkcji zgodnie z projektem.
Podczas obróbki części narzędzia frezarskie mają również ograniczenia głębokości i kierunku. Projektanci, którzy tworzą nadmiernie złożone geometrie wewnętrzne, mogą oznaczać swoje części jako błędy DFM.
Narzędzia tokarek CNC mogą pracować tylko w określonym zakresie ruchu. W przypadku części o bardziej złożonych geometriach warsztat będzie używał tokarek z napędzanymi narzędziami lub wieloma operacjami obróbki.
Aby uniknąć takich problemów, zoptymalizuj projekt, aby poprawić wydajność produkcji.
Siedem klawiszy do optymalizacji frezowania i toczenia CNC
Projektanci powinni rozważyć następujące siedem punktów, aby upewnić się, że projekt ma najlepszą kompatybilność z frezowaniem CNC i tokarkami przed przekazaniem do produkcji:
Zintegruj swoje narzędzia i ustawienia artefaktów
Za każdym razem, gdy maszyna CNC wymaga nowego narzędzia lub maszynista musi zmienić położenie przedmiotu obrabianego w uchwycie przedmiotu obrabianego lub frezarce, produkcja zwalnia. Chociaż ten dodatkowy czas może nie stanowić problemu przy produkcji ograniczonych części prototypowych, może to skończyć się spędzaniem dużej ilości czasu i pieniędzy w procesie masowej produkcji.
Ogranicz głębokość wnęki
Projektant powinien ograniczyć głębokość wgłębienia do czterokrotności średnicy narzędzia skrawającego. Im większa głębokość, tym więcej czasu i kosztów potrzeba na specjalne narzędzia lub droższe procesy. Unikaj ostrych narożników wewnętrznych
Frez pozostawi zaokrąglenie we wnęce równe średnicy narzędzia. Mniejsze narzędzia mogą zmniejszyć te średnice, ale wydłuża to czas potrzebny na obróbkę. Aby uzyskać wydajność produkcji, najlepiej zaprojektować zaokrąglone narożniki wewnętrzne o większym promieniu, aby zminimalizować liczbę zmian narzędzi.
W miarę możliwości używaj standardowych tolerancji
Najlepiej ograniczyć liczbę wąskich tolerancji w projekcie i określić tylko te, które są wymagane dla kluczowych cech. Każda unikalna tolerancja określona w projekcie zwiększa czas i koszty produkcji.
Połącz otwory o standardowym rozmiarze
Niestandardowe cechy, takie jak otwory o średnicy mniejszej niż 2,5 mm, wydłużą czas potrzebny na wyprodukowanie części. Jeśli to możliwe, najlepiej jest używać otworów o standardowych rozmiarach, aby skrócić czas i koszty projektowania (chyba że wymagane są niestandardowe funkcje).
Unikaj cienkich ścian tak bardzo, jak to możliwe
Aby uniknąć problemów z wibracjami i integralnością podczas obróbki części, należy unikać wnęk oddzielonych cienkimi ściankami. Metalowe ścianki są cieńsze niż 0,8 mm, tworzywa sztuczne są cieńsze niż 1,5 mm, a prędkość przetwarzania jest mniejsza, co zmniejsza dokładność i wydłuża czas produkcji.
Więcej artykułów z www.szvmt.com Jeśli uznasz to za pomocne, dodaj do zakładek i polub Dziękujemy za oglądanie
Utrzymuj otwory gwintowane płytkie
Warsztat mechaniczny stwierdził, że otwory gwintowane są wyzwaniem, więc projektanci powinni zminimalizować ich użycie. Gdy wymagane są otwory gwintowane, długość gwintu należy ograniczyć do minimum. Śruba wystarczy obrócić o trzy obroty, aby ją mocno przytrzymać, a głębsza śruba spowoduje, że gwintownik będzie narażony na większe ryzyko złamania podczas obróbki.
Możesz także pomóc zoptymalizować projekty frezowania i toczenia CNC, mądrze dobierając materiały. Właściwości materiału, takie jak twardość i waga, należy zrównoważyć z jego urabialnością. Na przykład warsztat mechaniczny może ciąć aluminium szybciej niż twardsze metale, co czyni go bardziej efektywnym wyborem. Jednak w zależności od zastosowania części, aluminium może nie być najlepszym wyborem.
Certyfikowana obróbka skrawaniem może doradzić w decyzjach projektowych i zoptymalizować części do obróbki CNC.
Czego możesz oczekiwać od swojego warsztatu mechanicznego, aby pomóc w optymalizacji projektu?
Obróbka CNC chce, aby projekt był równie udany, jak jego klienci. Wykorzystują narzędzia automatyzacji i wiedzę produkcyjną, aby pomóc w optymalizacji projektu:
Informacje zwrotne od DFM: renomowany warsztat obróbki skrawaniem dostarczy Ci informacji zwrotnych na temat projektowania zdolności produkcyjnych, podkreślając wszelkie problematyczne obszary części, które są trudne do wyprodukowania. Konsultacje z dostawcami pomogą Ci podejmować lepsze decyzje w celu zrównoważenia priorytetów projektowych i kosztów produkcji.
System zamawiania części online: Wiele warsztatów obróbki skrawaniem korzysta obecnie z systemów zamawiania części online dla swoich klientów. Klient przesyła model CAD do systemu oceny, który zapewnia natychmiastową informację zwrotną na temat możliwości produkcyjnych części. Jeśli sklep stwierdzi problem z projektem lub części są akceptowalne, klient może dokonać zmian i sfinalizować zamówienie. Ta metoda oszczędza dużo czasu w starym i bardziej tradycyjnym procesie zamawiania części papierowych. Dodatkowo system automatycznej oceny wskaże problemy, które projektant może skorygować przed przekazaniem części do produkcji.
Przedstawiciele inżynierowie: Niektóre warsztaty mechaniczne korzystają z przedstawicieli handlowych posiadających wiedzę inżynierską, aby pomóc swoim klientom w dokonywaniu najlepszych wyborów projektowych. Możesz zoptymalizować swój projekt, odpowiadając na kluczowe pytania przed przesłaniem części do produkcji, od wyboru materiałów po wymagania dotyczące dokumentacji.
