Le migliori pratiche: Progettazione per la fresatura CNC

Seguite questi consigli per risparmiare e migliorare i vostri progetti di fresatura CNC.

La progettazione intelligente è uno dei modi più efficaci per ottenere precisione e riduzione dei costi nella produzione di macchine e impianti. Fresatura CNC.

Questo articolo illustra diverse best practice che i progettisti possono adottare per ottimizzare i loro progetti per la fresatura CNC. Queste pratiche riguardano le forme e le dimensioni standard delle frese, la creazione di preferenze di produzione, gli smussi e molto altro ancora. 

Conoscere la fresatura CNC

Linee guida per la progettazione della fresatura CNC: Considerazioni sul diametro degli utensili

1. Il progetto deve riguardare le forme e le dimensioni standard delle frese. piuttosto che progetti unici e non standard. Le larghezze delle fessure, i raggi, gli smussi, le forme degli angoli e le forme complessive devono essere conformi alle frese disponibili a scaffale piuttosto che a quelle che richiedono una fabbricazione specializzata.

Perché è importante?
Soprattutto perché le frese specializzate per il rilievo delle forme sono costose e difficili da mantenere.

2. I progetti devono consentire, per quanto possibile, la preferenza della produzione per determinare il raggio di intersezione di due superfici fresate o per la fresatura di profili. Ciò consente di ottenere dimensioni standard (R=1,5; 3; 6; 2; 4 o 5 mm, ad esempio) e di lasciare aperta la tolleranza per qualsiasi fresa (max. R5 mm).

Consentendo un raggio più significativo di quello dell'utensile, è possibile eseguire la fresatura senza arrestare completamente la fresa nell'angolo, ottenendo una migliore qualità della superficie.

3. Quando è necessaria una piccola superficie piana (ad esempio, per la sigillatura, una superficie di appoggio o una sede per la testa di un bullone perpendicolare a un foro), il progetto deve consentire il posizionamento dei punti.la sezione di un pezzo in cui un elemento di fissaggio si trova in piano. Questa operazione è più rapida ed economica della fresatura frontale.

4. Quando le superfici esterne si intersecano e non è auspicabile un angolo acuto, il design del prodotto dovrebbe consentire uno smusso o una smussatura piuttosto che un arrotondamento. Le frese frontali possono creare smussi e bisellature, mentre l'arrotondamento richiede una fresa con rilievi di forma e un'impostazione più precisa, entrambi più costosi da mantenere. Utilizzare angoli di 45°, 60° e 30°.

5. Arrotondare gli angoli interni. Lavorazione di tasche quadrate richiede macchinari costosi. Per evitarlo, utilizzare angoli arrotondati e sottosquadra. Evitare gli angoli interni taglienti a causa delle limitazioni degli utensili per il taglio rotondo.

6. Un design che eviti la necessità di fresare in corrispondenza di linee di demarcazione, aree di fuga e saldature prolunga la durata della fresa.

7. Come per altri processi di lavorazione delle superfici, i progetti più economici richiedono il minor numero di operazioni separate. Sono preferibili superfici sullo stesso piano o almeno nella stessa direzione e piani paralleli.

8. Lasciare che la geometria si impili. Anche i pezzi con geometrie simili su almeno un lato possono utilizzare la stessa configurazione della macchina.

9. Evitare le tasche profonde. Le cavità più profonde devono essere lavorate con utensili di diametro maggiore, che incidono sui filetti dei bordi interni. Si consiglia un progetto con una larghezza della cavità pari a quattro volte 25 mm o dieci volte il diametro dell'utensile.

10. Progettare bordi interni di grandi dimensioni in cavità profonde. Per i bordi verticali interni, più il filetto è grande, meglio è. I bordi sul pavimento di una cavità devono essere taglienti o avere un raggio di 0,1 mm o 1 mm. Si consiglia una profondità della cavità superiore a 1/3 x.

11. Evitate gli elementi alti nei vostri progetti. Diminuendo lo spessore della parete si riduce la rigidità del pezzo, aumentando le vibrazioni e riducendo le tolleranze ottenibili. Si consigliano 0,8 mm (min. 0,5 mm) per il metallo e 1,5 mm (min. 1 mm) per i polimeri. Evitare pareti sottili per ridurre le vibrazioni e mantenere la precisione di lavorazione.

Inoltre, gli elementi alti sono difficili da lavorare con precisione, poiché sono soggetti a vibrazioni. Considerare la geometria complessiva del pezzo: la rotazione del pezzo di 90° gradi durante la lavorazione modifica il rapporto d'aspetto. Si consiglia un'altezza inferiore a quattro volte il valore minimo del pezzo. larghezza.

12. Aggiungere il gioco sul sottosquadro delle facce interne. La distanza deve essere pari a quattro volte la profondità.

13. Utilizzare strumenti di filettatura CNC per creare filettature coerenti e affidabili. Gli utensili di filettatura CNC sono preferiti dai macchinisti per la loro durata e per la loro efficacia nel ridurre la rottura dei maschi, soprattutto per le filettature di dimensioni M6 e superiori.

14. Lasciare spazio per l'utensile. È possibile progettare sottosquadri con larghezze in incrementi di millimetri interi o in una frazione di pollice standard. Per i sottosquadri con dimensioni non standard è necessario creare un utensile di taglio personalizzato.

Geometria e accesso degli utensili

La geometria dell'utensile e l'accesso sono considerazioni fondamentali per Progettazione della lavorazione CNC. La maggior parte degli utensili da taglio CNC ha una lunghezza di taglio limitata e una forma cilindrica, che può influenzare la progettazione di angoli interni e cavità. La geometria dell'utensile da taglio viene trasferita al pezzo lavorato, dando luogo ad angoli interni con un raggio piuttosto che a spigoli vivi. È inoltre essenziale garantire un accesso adeguato all'utensile, che deve raggiungere tutte le superfici del pezzo. Le caratteristiche che non possono essere raggiunte dall'angolo superiore possono richiedere utensili speciali o operazioni di lavorazione aggiuntive, che possono aumentare i costi e la complessità. Progettando tenendo conto della geometria e dell'accesso degli utensili, è possibile ottimizzare il processo di lavorazione CNC e ottenere risultati migliori.

Bordi interni e cavità

Gli spigoli interni e le cavità sono considerazioni cruciali per la progettazione nella lavorazione CNC. Il raggio dell'angolo verticale dovrebbe essere almeno un terzo della profondità della cavità per garantire una finitura superficiale liscia. Una buona regola è quella di aggiungere ai bordi verticali interni un raggio pari a 130% del raggio dell'utensile di fresatura. Quando si progettano le cavità, si deve puntare a un rapporto profondità/larghezza di 3-4:1 per evitare problemi come l'impiccagione della fresa, la deviazione e l'evacuazione dei trucioli. Per le cavità più profonde, si può prendere in considerazione l'utilizzo di un progetto di cavità variabile per mantenere l'efficienza della lavorazione e la qualità del pezzo. Attenendosi a queste linee guida, è possibile ridurre al minimo i problemi di lavorazione e produrre pezzi lavorati CNC di alta qualità.

Selezione e preparazione del materiale per la lavorazione CNC

Quando si tratta di Lavorazione CNC La scelta del materiale giusto è fondamentale per ottenere i risultati desiderati. Il processo di selezione del materiale implica la considerazione di fattori quali l'uso previsto del pezzo, le proprietà meccaniche richieste e il processo di lavorazione. Ecco alcune considerazioni chiave per la selezione e la preparazione del materiale:

• Proprietà del materiale: Quando si sceglie un materiale per la lavorazione CNC, bisogna considerare la sua resistenza, la sua durezza, duttilitàe la conducibilità termica. Queste proprietà influenzano il processo di lavorazione e le prestazioni del pezzo finale.

• Lavorabilità: Scegliere materiali facili da lavorare, come alluminio, rame e acciaio. Questi materiali presentano un equilibrio tra lavorabilità e prestazioni che li rende ideali per un'ampia gamma di applicazioni.

• Finitura superficiale: Considerare la finitura superficiale desiderata e scegliere il materiale per ottenerla. Materiali diversi producono finiture superficiali diverse, quindi è essenziale sceglierne uno che soddisfi i requisiti specifici.

• Preparazione del materiale: Assicurarsi che il materiale sia preparato correttamente per la lavorazione. Ciò include la pulizia del materiale per rimuovere i contaminanti, la sbavatura per eliminare gli spigoli vivi e l'applicazione di un antiruggine per prevenire la corrosione. Una preparazione adeguata può migliorare notevolmente la qualità della lavorazione. Parti lavorate a CNC.

Scelta dei materiali giusti per la lavorazione CNC

La scelta dei materiali giusti per la lavorazione CNC è fondamentale per garantire il successo del progetto. I materiali con una buona lavorabilità, come l'alluminio, il rame e l'acciaio, sono da preferire per il loro equilibrio tra prestazioni e facilità di lavorazione. Quando si sceglie un materiale, bisogna considerarne la resistenza, la durezza, la duttilità e la conducibilità termica, per assicurarsi che possa sopportare il processo di lavorazione e soddisfare le specifiche richieste. È inoltre essenziale un'adeguata preparazione del materiale, che comprende la pulizia del materiale per rimuovere i contaminanti, la sbavatura per eliminare gli spigoli vivi e l'applicazione di un inibitore di ruggine per prevenire la corrosione. Selezionando e preparando con cura i materiali, è possibile migliorare la qualità e le prestazioni dei pezzi lavorati CNC.

Progettazione per la producibilità (DFM) con tolleranze strette

La progettazione per la producibilità (DFM) è un approccio alla progettazione che tiene conto del processo produttivo durante la fase di progettazione. Ecco alcune considerazioni chiave sulla DFM:

• Accesso agli strumenti: Assicurarsi che il progetto consenta un facile accesso e riduca al minimo la necessità di un intervento complesso. utensili. Ciò può contribuire a ridurre i tempi e i costi di lavorazione, migliorando al contempo la qualità del pezzo finale.

• Selezione del materiale: Scegliere materiali facili da lavorare e ridurre al minimo la necessità di utensili specializzati. Ciò può contribuire a snellire il processo di lavorazione e a ridurre i costi.

• Tolleranze: Specificare tolleranze strette per evitare problemi come la rottura delle punte, soprattutto quando si utilizzano punte più lunghe che possono perdere rigidità e precisione. Le tolleranze più strette nella tornitura CNC consentono di ottenere finiture superficiali migliori e misure precise, fondamentali per ottenere progetti di alta qualità. L'equilibrio tra precisione e producibilità è essenziale per ridurre al minimo i tempi e i costi di lavorazione.

• Finitura superficiale: Progettare il pezzo per ottenere la finitura superficiale desiderata e ridurre al minimo la necessità di lavorazioni aggiuntive. Ciò può contribuire a ridurre i costi e a migliorare la qualità complessiva dei pezzi lavorati CNC.

Comprendere i principi del DFM

La progettazione per la producibilità (DFM) è un approccio alla progettazione che tiene conto del processo produttivo durante la fase di progettazione. Applicando i principi del DFM, i progettisti possono ottimizzare i loro progetti per la lavorazione CNC, ridurre i costi di produzione e migliorare la qualità del prodotto. Tra le considerazioni principali vi è quella di garantire un facile accesso agli utensili, ridurre al minimo la necessità di utensili complessi e specificare le tolleranze ottenibili con la lavorazione CNC. Le tolleranze strette possono aumentare i tempi e i costi di lavorazione, quindi è fondamentale bilanciare precisione e producibilità. Una comunicazione efficace tra progettista, macchinista e cliente è inoltre essenziale per garantire che tutte le parti interessate siano allineate e che il progetto abbia successo. L'adozione dei principi DFM consente di semplificare il processo di lavorazione CNC e di ottenere risultati migliori.

Preparazione di disegni tecnici e preventivi

La preparazione di disegni tecnici e preventivi è essenziale nel processo di lavorazione CNC. Ecco alcune considerazioni chiave:

• Disegni tecnici: Creare disegni tecnici dettagliati che includano dimensioni, tolleranze e specifiche dei materiali. Questi disegni forniscono le informazioni necessarie al macchinista per produrre il pezzo con precisione.

• immediati: Fornire preventivi accurati che includano il costo dei materiali, della manodopera e delle spese generali. Preventivi accurati aiutano a garantire che il progetto rientri nel budget ed eviti costi imprevisti.

• Comunicazione: Garantire una comunicazione chiara tra progettista, macchinista e cliente. Una comunicazione efficace è fondamentale per il successo di un progetto di lavorazione CNC, in quanto garantisce che tutte le parti interessate siano sulla stessa lunghezza d'onda.

Come iniziare con la fresatura CNC

La progettazione per la fresatura CNC va oltre la semplice creazione di un pezzo o di un prodotto adatto alla sua funzione. Si tratta di comprendere il processo di fresatura, sapere cosa possono fare le macchine e ottimizzare il progetto per ottenere il risultato migliore.

Queste best practice possono migliorare significativamente l'efficienza produttiva, ridurre i costi e migliorare la qualità del prodotto. Tuttavia, ricordate che ogni progetto è unico. Sebbene queste linee guida costituiscano una solida base, bisogna sempre considerare le esigenze e i vincoli del progetto.

Se volete massimizzare la fresatura CNC, siamo pronti ad aiutarvi. Utilizzate il . per reperire componenti di alta qualità e i nostri esperti possono rispondere a qualsiasi domanda sulla progettazione o sui materiali.