Προσδιορισμός εσωτερικών ακτίνων γωνιών, βάθους κοιλότητας και πρόσβασης εργαλείου σε CNC φρεζαρισμένο εξάρτημα

Αποκλείστε τις αιχμηρές εσωτερικές γωνίες πριν από όλα τα άλλα

Ένας κόπτης φρεζαρίσματος είναι περιστρεφόμενος κύλινδρος, άρα η γεωμετρία που αφήνει σε μια γωνία είναι καμπύλη και όχι ορθογώνια⁴.

Μια εσωτερική γωνία σχεδιασμένη αιχμηρή δεν είναι επομένως γεωμετρία που το μηχανουργείο μπορεί να κόψει όπως σχεδιάστηκε: γίνεται είτε ακτίνα με αυτόματη στρογγύλευση, είτε εκτόνωση dog-bone, είτε χαρακτηριστικό που δρομολογείται σε EDM ή κοπή σύρματος^12,29.

Ένα μηχανουργείο δηλώνει ευθέως ότι οι αιχμηρές εσωτερικές γωνίες στρογγυλεύονται εξ ορισμού ανάλογα με το βάθος της κοιλότητας και ότι ειδικά αιτήματα ορθογώνιας γωνίας μπορεί να έχουν πρόσθετο κόστος²⁹. Αυτή η προεπιλογή είναι ο κίνδυνος.

Αν αφήσετε τη γωνία απροσδιόριστη, το μηχανουργείο επιλέγει την ακτίνα για εσάς, και η τιμή που επιλέγει μπορεί να μην ταιριάζει με το εξάρτημα σύζευξης για το οποίο σχεδιάσατε. Αποφασίστε ανά γωνία ποια από τις τρεις είναι και σχεδιάστε την.

Όπου απαιτείται λειτουργικά πραγματικά ορθογώνια γωνία, το EDM ή η κοπή σύρματος είναι η εναλλακτική που ονομάζουν οι πηγές, και ένα μηχανουργείο σημειώνει ότι οι επιφάνειες κοπής σύρματος και EDM βγαίνουν σε ≥Ra6.3^12,29. Αντιμετωπίστε αυτό το μέγεθος τραχύτητας ως δηλωμένο αποτέλεσμα αυτού του μηχανουργείου και όχι ως γενικό φινίρισμα EDM.

Ευθυγραμμίστε την ακτίνα γωνίας με στάνταρ μέγεθος κόπτη

Η ακτίνα που σχεδιάζετε καθορίζει τον κόπτη που πρέπει να χρησιμοποιήσει το μηχανουργείο, και το μέγεθος του κόπτη καθορίζει τον χρόνο κύκλου. Μια μικρότερη γωνία επιβάλλει λεπτότερο εργαλείο, το οποίο τρέχει πιο αργά και είναι πιο εύθραυστο, άρα το κόστος ανεβαίνει όσο μικραίνει η ακτίνα^9,17,26.

Το πρακτικό παράδειγμα από ένα μηχανουργείο: μια εσωτερική ακτίνα 3 mm επιτρέπει τη χρήση κοπτικού 6 mm και κοπή δύο έως τρεις φορές ταχύτερη από ό,τι με ακτίνες κάτω του 1 mm¹⁷. Οι δημοσιευμένες τιμές ευθυγράμμισης συμφωνούν μεταξύ τους.

Ένα μηχανουργείο ορίζει την ελάχιστη στάνταρ ακτίνα γωνίας σε 1/8 in (3.175 mm) ώστε να χρησιμοποιούνται στάνταρ κοπτικά¹⁰· ένα άλλο προτείνει αντιστοίχιση ακτίνων με στάνταρ μεγέθη κόπτη R3, R4 και R5 mm²⁶. Αυτά είναι συμπληρωματικά και όχι ανταγωνιστικά: και τα δύο δείχνουν περίπου 3 mm και τη κλίμακα R3/R4/R5.

Καμία πηγή σε αυτό το σύνολο δεν δημοσιεύει έγκυρη κλίμακα κοπτικών, άρα τα ακριβή μεγέθη που έχει σε απόθεμα αποτελούν ερώτημα για το μηχανουργείο σας.

Ορίστε το όριο βάθους κοιλότητας και τον λόγο που ενεργοποιεί εργαλεία μεγάλης προεξοχής

Τα στάνταρ κοπτικά έχουν περιορισμένο μήκος κοπής σε σχέση με τη διάμετρο, άρα μια βαθιά θήκη αναγκάζει το μηχανουργείο να περάσει σε εργαλεία μεγάλης προεξοχής ή μειωμένου κορμού, που παρεκκλίνουν περισσότερο και κόβουν πιο αργά^17,18.

Ο κανόνας διαλογής που επαναλαμβάνεται στις πηγές είναι λόγος βάθους προς πλάτος 4:1² (μέγεθος όπως το αναφέρει ο προμηθευτής): στο ή κάτω από αυτό ισχύουν στάνταρ εργαλεία· πάνω από αυτό ακολουθούν εργαλεία μεγάλης προεξοχής και βραδύτερη κοπή^{2,10,12,17,18}.

Όταν λοιπόν διαστασιολογείτε μια θήκη, ελέγξτε το βάθος ως προς το πλάτος και όχι το βάθος μόνο. Μια στενή θήκη που φαίνεται ρηχή σε απόλυτους όρους μπορεί να ξεπεράσει το 4:1 επειδή το πλάτος της είναι μικρό² (μέγεθος όπως το αναφέρει ο προμηθευτής).

Αν ο σχεδιασμός σας χρειάζεται να πάει βαθύτερα, οι πηγές δεν τεκμηριώνουν φθηνότερη εναλλακτική στο βήμα της μεγάλης προεξοχής. Ρωτήστε το μηχανουργείο τι κάνει η βαθύτερη θήκη στην προσφορά του πριν δεσμεύσετε τη γεωμετρία.

Ελέγξτε ότι ο κόπτης φτάνει στο δάπεδο χωρίς παρεμβολή

Μια ακτίνα που χωράει στον κόπτη δεν είναι το ίδιο με μια ακτίνα που ο κόπτης μπορεί να διαγράψει χωρίς ο κορμός ή ο υποδοχέας να τρίβει το τοίχωμα. Αυτοί οι έλεγχοι πιάνουν τις περιπτώσεις όπου το εργαλείο φτάνει στο βάθος αλλά όχι στη γωνία.

• ✓Ελέγξτε κάθε εσωτερική ακτίνα ως προς το βάθος της κοιλότητας: η επαναλαμβανόμενη κατευθυντήρια γραμμή είναι ακτίνα ≥ 1/3 του βάθους της κοιλότητας ώστε να εξασφαλίζεται πρόσβαση εργαλείου και να περιορίζεται η παρέκκλιση.
• ✓Ελέγξτε την ακτίνα ως προς τον κόπτη: ορίστε την τουλάχιστον ίση με την ακτίνα του εργαλείου και εξετάστε περίπου 130% της ακτίνας εργαλείου ή 0.02–0.05 in εκτόνωσης ώστε το εργαλείο να στρίψει τη γωνία χωρίς μεγάλη επιβράδυνση.
• ✓Ελέγξτε τις βαθιές θήκες για κίνδυνο δονήσεων: όσο βαθύτερη η κοιλότητα, τόσο μεγαλύτερη προεξοχή εργαλείου απαιτείται, και μια μεγαλύτερη ακτίνα γωνίας επιτρέπει μεγαλύτερο, πιο άκαμπτο εργαλείο.
• ✓Ελέγξτε προεξοχές και υποκοπές: χαρακτηριστικά μη προσβάσιμα στον κόπτη απαιτούν ειδικά εργαλεία και ανεβάζουν το κόστος, και ένα μηχανουργείο προτείνει αντ' αυτού διαχωρισμό του εξαρτήματος.

Ανοχή και φινίρισμα μόνο όπου τα απαιτεί η λειτουργία

Μια γενική στενή ανοχή επιβραδύνει κάθε χαρακτηριστικό του εξαρτήματος, όχι μόνο εκείνα που τη χρειάζονται. Ένα μηχανουργείο σημειώνει ότι μια γενική ένδειξη ±0.02 mm σε κάθε διάσταση αναγκάζει τον μηχανουργό να επιβραδύνει παντού, και προτείνει να αφήνονται τα μη κρίσιμα χαρακτηριστικά στην προεπιλογή ISO 2768-m²⁶.

Η προεπιλεγμένη ανοχή κατεργασίας αναφέρεται σε ±0.005 in, με τις στενότερες ανοχές να απαιτούν αργά περάσματα και πρόσθετα βήματα ελέγχου¹⁰. Η σύσφιξη έχει ορατό βαθμό κόστους.

Η μετάβαση από ±0.005 in σε ±0.001 in αναφέρεται σε +40–80% ανά χαρακτηριστικό^{13 10} (μέγεθος όπως το αναφέρει ο προμηθευτής). Και ένα μηχανουργείο υπολογίζει τη μετάβαση από ±0.005 in σε ±0.001 in σε 2–3x κόστος κατεργασίας, με το ±0.0005 in σε 4–5x¹⁵.

Αυτοί είναι οι αναφερόμενοι πολλαπλασιαστές εκείνου του μηχανουργείου και όχι τιμή αγοράς. Η ίδια λογική ισχύει για το φινίρισμα: το Ra 125 ως κατεργασμένο είναι το στάνταρ, και η στίλβωση ή το τρόχισμα προσθέτουν κόστος¹⁰.

Αποφασίστε ποιες οπές και επιφάνειες σύζευξης φέρουν τη στενή ένδειξη και αφήστε τις υπόλοιπες στην προεπιλογή.

Μετρήστε τα πανσώματα πριν καθορίσετε τον προσανατολισμό της κοιλότητας

Κάθε πρόσθετο πάνσωμα προσθέτει χρόνο χωρίς κοπή πριν κοπεί οποιοδήποτε μέταλλο. Η αναφερόμενη επιβάρυνση είναι 15–60 λεπτά ανά πρόσθετο πάνσωμα¹³, με δύο άλλα μηχανουργεία να αναφέρουν 15–45 λεπτά^17,26.

Τα χαρακτηριστικά που δεν ευθυγραμμίζονται με τους άξονες του μηχανήματος είναι αυτά που επιβάλλουν την πρόσθετη στερέωση, και ένα μηχανουργείο σημειώνει ότι τέτοια χαρακτηριστικά ωθούν ένα εξάρτημα προς κατεργασία πέντε αξόνων ή σύνθετη στερέωση⁶.

Η κατεργασία πέντε αξόνων μπορεί να προσεγγίσει πέντε από τις έξι πλευρές σε μία εργασία, κάτι που μειώνει την επαναστερέωση που θα απαιτούσε μια εργασία τριών αξόνων με πολλαπλά πανσώματα³.

Το αν αυτή η ανταλλαγή συμφέρει στο δικό σας εξάρτημα εξαρτάται από τη γεωμετρία του και τις τιμές του μηχανουργείου, και οι πηγές δεν το κρίνουν για συγκεκριμένο εξάρτημα.

Αυτό που μπορείτε να κάνετε στο στάδιο του τεχνικού σχεδίου είναι να προσανατολίσετε τις θήκες και τα χαρακτηριστικά πολλαπλών όψεων ώστε τα κρίσιμα να είναι προσβάσιμα από όσο το δυνατόν λιγότερες κατευθύνσεις¹⁷.

Γράψτε τις ενδείξεις ως πρόθεση συν όριο

Μια ένδειξη ακτίνας που καρφώνει μία ακριβή τιμή υπερπεριορίζει το μηχανουργείο· μια ένδειξη που δηλώνει την πρόθεση και ένα όριο του επιτρέπει να χρησιμοποιήσει τον κόπτη που διαθέτει.

Οι πηγές δεν δημοσιεύουν τυπική διατύπωση σημειώσεων σχεδίου, άρα η πρακτική κίνηση είναι να δηλώσετε την ελάχιστη ακτίνα και τον μέγιστο λόγο βάθους προς πλάτος που θα δεχτείτε και να αφήσετε το μηχανουργείο να επιλέξει το εργαλείο μέσα σε αυτό το παράθυρο. Επιβεβαιώστε πρώτα τον προεπιλεγμένο κανόνα του μηχανουργείου, γιατί οι προεπιλογές διαφέρουν.

Η προεπιλεγμένη ελάχιστη ακτίνα ενός μηχανουργείου για κοιλότητα βάθους H είναι R = H/10 + 0.5 mm με κόπτη D = H/5 mm^{9 26}. Και δηλώνει ότι μπορεί να φτάσει R0.5 mm μόνο σε βάθη 3 mm ή λιγότερο⁹.

Οι δηλωμένες προεπιλογές άλλου μηχανουργείου είναι ελάχιστη ακτίνα γωνίας 1/8 in, ανοχή ±0.005 in και φινίρισμα Ra 125 ως κατεργασμένο¹⁰. Ένα τρίτο προτείνει ακτίνες R3/R4/R5 mm και ISO 2768-m για μη κρίσιμα χαρακτηριστικά²⁶.

Ρωτήστε ποιος κανόνας ισχύει για το τεχνικό σχέδιο σας πριν το εκδώσετε.

Πού διαφωνούν οι πηγές ως προς την ακτίνα και το βάθος

Οι δύο κανόνες στους οποίους στηρίζονται περισσότερο οι αγοραστές — η ελάχιστη ακτίνα και ο μέγιστος λόγος κοιλότητας — δεν ορίζονται από ένα μόνο πρότυπο σε αυτό το σύνολο. Κρατήστε και τα δύο μεγέθη ορατά και επιβεβαιώστε με ποιο εργάζεται πραγματικά το μηχανουργείο σας.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.