Le migliori pratiche: Progettazione per la fresatura CNC

Quando si tratta di Fresatura CNCUno dei modi più efficaci per ottenere precisione e risparmio è la progettazione intelligente.

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

La fresatura CNC è un processo di produzione sottrattiva che impiega controlli computerizzati e utensili da taglio rotanti a più punti per rimuovere progressivamente il materiale dal pezzo e produrre un pezzo o un prodotto personalizzato.

Le macchine CNC sono in grado di gestire geometrie complesse e di lavorazione multiasseche consente di realizzare progetti intricati ed elimina la necessità di molteplici configurazioni. Questo processo funziona con diversi materiali, tra cui metalli, plastica, vetro, legno e ceramica. Come per ogni metodo di produzione, la progettazione di pezzi adatti a questo processo è essenziale per massimizzarne i vantaggi.

Nuovo alla fresatura CNC? Ecco una panoramica della tecnologia, comprese le applicazioni e i materiali più diffusi.

Linee guida per la progettazione della fresatura CNC

1. Il progetto deve riguardare le forme e le dimensioni standard delle frese. piuttosto che progetti speciali 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 taglierine 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 maggiore del raggio dell'utensile, è possibile eseguire la de-fresatura senza arrestare completamente la fresa nell'angolo e ottenere una migliore qualità della superficie.

3. Quando è necessaria una piccola superficie piana (ad esempio, per la tenuta, la superficie del cuscinetto o la sede della testa di un bullone perpendicolare a un foro), il progetto deve consentire l'affaccio a spot -la sezione di un pezzo in cui un elemento di fissaggio si trova in piano. Questa procedura 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 richiedono macchinari costosi. Per evitare questo inconveniente, utilizzare angoli arrotondati e sottoquadri.

6. Un design che eviti la necessità di fresare in corrispondenza di linee di demarcazione, aree di distacco 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 influiscono sui filetti dei bordi interni. Si consiglia un design con una larghezza della cavità quattro volte superiore e un diametro dell'utensile di 25 mm o dieci volte superiore.

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

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.

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

Selezione e preparazione del materiale

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 stesso. Ecco alcune considerazioni chiave per la selezione e la preparazione del materiale:

• Proprietà del materiale: Considerare la resistenza e la durezza del materiale, duttilitàe la conducibilità termica quando si sceglie un materiale per la lavorazione CNC. 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 offrono in genere un buon equilibrio tra lavorabilità e prestazioni, rendendoli ideali per un'ampia gamma di applicazioni.

• Finitura superficiale: Considerare la finitura superficiale desiderata e scegliere un materiale in grado di ottenerla. Materiali diversi producono finiture superficiali diverse, quindi è importante sceglierne uno che soddisfi i requisiti specifici.

• Preparazione del materiale: Assicurarsi che il materiale sia adeguatamente preparato per la lavorazione. Ciò include la pulizia del materiale per rimuovere eventuali 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..

Progettazione per la producibilità (DFM)

La progettazione per la producibilità (DFM) è un approccio alla progettazione che considera il processo di produzione durante la fase di progettazione. Ecco alcune considerazioni chiave sulla DFM:

• Accesso agli strumenti: Assicurarsi che il design consenta un facile accesso agli strumenti e riduca al minimo la necessità di complessi interventi. 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 le tolleranze ottenibili con la lavorazione CNC e ridurre al minimo la necessità di lavorazioni aggiuntive. Le tolleranze strette possono aumentare i tempi e i costi di lavorazione, quindi è importante bilanciare la precisione con la producibilità.

• 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.

Preparazione di disegni tecnici e preventivi

La preparazione di disegni tecnici e preventivi è una fase essenziale del 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 con precisione il pezzo.

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

• Comunicazione: Assicurare una comunicazione chiara tra progettista, macchinista e cliente per evitare malintesi ed errori. 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 pagina.

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.

Seguire queste best practice può 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 specifici del progetto.

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