Milliseid konstruktsioonitunnuseid muuta keerukas CNC-detailis enne jooniste väljastamist

Miks ümberprojekteerimine toimub joonisel, mitte masinal

Tunnused, mis otsustavad, kui palju teie detail maksab, valitakse enne, kui keegi sellele hinnapakkumise teeb. Keerukad taskud, sügavad õhukesed seinad, allalõiked, ranged tolerantsid ja mitu seadistust on sõltumatute kirjastajate poolt nimetatud suurimateks kuluajuriteks, sest igaüks neist lisab programmiaega, tööriista kulumist, mittelõikeaega või praaki^89101219.

Üks kirjastaja teatab, et konstruktsioonietapi otsused lukustavad 70–80% lõpptoote kulust, mistõttu lihtsustamine selles etapis kuhjub allavoolu⁸. See näitaja pärineb tarnijatasandi allikast ja on tööstuskogemusel põhinev hinnang, mitte mõõdetud võrdlusalus, seega kasutage seda ülevaatuse põhjendamiseks, mitte äriplaani ülesehitamiseks.

Mida allikad ei anna, on järjestus. Ükski allikas ei kvantifitseeri, milline osa töötlemise kogukulust on omistatav igale tunnusetüübile.

Seega ei saa öelda, et sügav tasku maksab üldiselt rohkem kui allalõige — ainult seda, et mõlemad on korduvalt välja toodud^8101219. Praktiline tagajärg on, et töötate tunnused läbi alltoodud järjekorras.

See järgib järjestust, mida allikad ise soovitavad: esmalt geomeetria ja seadistused, seejärel raadiused ja tasku proportsioonid, siis tolerantsid ja lõpuks eritööriistu nõudvad tunnused.

Vähendage seadistuste arvu enne, kui midagi muud puudutate

Iga lisaseadistus lisab mittelõikeaega ja positsioonivea riski pindade vahel ning tunnuste koondamine vähematesse orientatsioonidesse on hoob, mille allikad seavad esimeseks⁹¹³¹⁸. Üks töökoda teatab 15–45 minutist mittelõikeajast iga lisaseadistuse kohta, mis on tarnijatasandi näitaja, kuid kasulik suurusjärk, kui loendate joonisel orientatsioone⁹.

Mehhanism on geomeetriline. Tunnused, mis ei ole joondatud X-, Y- ja Z-teljega, ei ole ühes 3-teljelises orientatsioonis ligipääsetavad, seega sunnivad need kas 5-teljelist töötlemist või keerukaid kinnitusvahendeid ja eritööriistu¹²¹⁸¹⁹.

Seal, kus funktsioon lubab, on 3-teljelise võimekuse piiresse projekteerimine soovitatav tee, kusjuures 5-teljeline on teatatud 30–50% lisatasuga 3-teljelise suhtes^{18 17} (tarnija esitatud näitaja). 4-teljeline masin asub kahe vahel ja vähendab seadistusi mitmekülgsete detailide puhul, kuid konstruktsioon peab siiski jätma pöördtelje ja kinnituslahenduse ligipääsetavaks⁶.

Enne kui midagi ümber orienteerite, kontrollige, kus asuvad teie baasid. Nii paigutatud baasid, et kõiki kriitilisi tunnuseid saab ühes seadistuses refereerida, teevad ühe seadistusega töötlemise võimalikuks.

Kui teie kriitilised tunnused on laotatud kolmele pinnale, ei aita ükski tunnuste koondamine².

Sobitage siseradiaiused ja tasku proportsioonid standardsete lõikuritega

Standardse ümarotsaga tööriist ei suuda lõigata teravat sisenurka. Nurk sunnib kasutama väiksemat lõikurit ja väiksem lõikur on vähem jäik, seega töötab see aeglasemate ettenihetega ja vajab rohkem läbimisi.

Seetõttu on siseradiajuste suurendamine standardsete lõikurimõõtude järgi muudatus, mida allikad kõige järjekindlamalt soovitavad^9101112. Üks töökoda soovitab viia raadiused vastavusse standardsete lõikurimõõtudega nagu R3, R4 ja R5 mm ning teatab, et teravad nurgad kahekordistavad või kolmekordistavad tsükliaja sügavates taskutes⁹.

Teine teatab, et 0,5 mm miinimumist nurkraadiusega ümber projekteeritud detailid vähendasid tööriistade purunemist ja hoidsid siiski ±0,05 mm tolerantse ilma lisatasuliste operatsioonideta¹¹. Need on sama lahenduse kaks erinevat lähtepunkti, seega valige raadius, mida teie funktsioon lubab, ja kinnitage, et lõikur on standardne.

Tasku proportsioonid loevad samal põhjusel. Kolm sõltumatut kirjastajat koonduvad sügavuse ja laiuse suhtele 4:1 kui praktilisele piirile, millest alates tööriistastiku ja kulu karistused eskaleeruvad¹³¹⁸¹⁹.

Sellest suhtest kaugemale vajavad taskud pika ulatusega tööriistu, mis painduvad, mis sunnib kergeid läbimisi ja tõstab vibratsiooniriski; üks allikas hindab üle 4× laiuse sügavuste õõnsuste kulu 2–3× standardse õõnsuse töötlemiseks¹⁹. Sama 4:1 näitaja on antud toetamata seinte maksimaalse külgsuhtena^{18 13} (tarnija esitatud näitaja).

Käsitlege 4:1 sõelumisväärtusena, mitte standardina¹³ (tarnija esitatud näitaja)¹⁸. Ükski allikas ei seo seda kohaldatava tehnilise viitega ja ükski ei anna avade jaoks spetsiaalselt sügavuse ja läbimõõdu piiri¹³¹⁸¹⁹.

Kui teie konstruktsioon peab minema sügavamale, soovitavad allikad astmelist puurimist või konstruktsiooni ülevaatust, mitte kõva reeglit¹³.

Jätke ranged tolerantsid ainult paarituvatele tunnustele

Üldine tolerantsitähis on üks joonise kalleimaid harjumusi. Täpsuse rakendamine igale mõõtmele sunnib töötleja aeglustama kõikjal ja lisab kontrolliaega, ilma et lisanduks inseneriväärtust^13151722.

Üks töökoda toob näiteks üldise ±0,02 mm, mis aeglustab töötlemist kogu detaili ulatuses⁹; teine soovitab ±0,025 mm ainult funktsionaalsetel paarituvatel tunnustel nagu avad, tihvtid ja kriitilised liidesed¹³. Teatatud kokkuhoid valikulisest tolerantsimisest on suur, kuid pärineb juhtumiuuringutest, mitte kontrollitud võrdlustest.

Üks allikas teatab 30–50% kulude kokkuhoiust mittekriitiliste pindade tolerantside lõdvendamisest^{17 18}. Teine teatab 25% töötlemisaja ja tööriistakulude vähenemisest võllil, kus kriitiline kael jäi rangeks ja kõik muu lõdvendati¹⁹.

Kolmas teatab kuni 30% viiest konstruktsiooniparandusest kokku, millest tolerants oli ainult üks¹⁶. Ükski neist ei ole üldistatav määr, seega tsiteerige neid tõendina, et hoob on olemas, mitte numbrina, millele loota.

Realistliku lähtepunkti kohta annab üks allikas kulutõhusate väärtustena ±0,05 mm enamikule metallosadele ja ±0,1 mm plastidele, kusjuures rangemad tolerantsid on saavutatavad, kuid jäetakse kriitilistele tunnustele¹⁷. See on ühe allika juhis, mitte võimekuse tabel.

Küsige oma töökojalt, mida see standardina hoiab, enne kui kirjutate joonisele rangema numbri.

Hinnastage tunnused, mis nõuavad erilõikureid või lisoperatsioone

Osa geomeetriat ei saa standardsest otsfreesist ühe lähenemisega valmistada ja need tunnused kannavad omaette kulu. Allalõiked ja vastassuunalised koonused nõuavad T-pesa või tüübli lõikureid ning sageli lisaseadistusi või spetsiaalseid kinnitusvahendeid, mis vähendab ka töötlemise jäikust ja täpsust¹⁹.

Üks allikas hindab lisakulu 200–800 $ allalõiketunnuse kohta¹⁹; teine teatab, et teiseseid seadistusi nõudvate allalõigete kõrvaldamine säästab 2–3 tundi detaili kohta, mille see hindab 120–180 $ tööjõuks¹¹. Mõlemad on eri töökodade tarnijatasandi näitajad, seega vahemikud ei klapi — kasutage neid tunnuse eemaldamise põhjendamiseks, mitte hinnapakkumuse ennustamiseks.

Teravad nurgad ja mitteortogonaalsed tunnused kuuluvad samasse ülevaatusse. Teravad nurgad töödeldud õõnsustes nõuavad vajalike raadiuste saavutamiseks lisoperatsioone ja mitteortogonaalsed tunnused sunnivad 5-teljelist töötlemist või keerukaid kinnitusvahendeid, korrutades seadistus- ja programmeerimisaega¹².

Standardsed keermed, avasuurused, nurkraadiused ja materjali paksused vähendavad erilõikurite ja lisasammude vajadust, mis on odavaim viis selle kategooria täielikuks vältimiseks¹⁵. Loendage need tunnused oma mudelil ja hinnastage need ükshaaval enne, kui geomeetria kinnitate.

Allikad ei käsitle elektroerosiooni, siseavade pikiviimistlemist ega eritellimusel lõikurite tarneaegu. Seega, kui teie konstruktsioon sõltub mõnest neist, on see küsimus töökojale, mitte midagi, mida saab jooniselt lahendada.

Joonise kontrollid enne hinnapäringu väljasaatmist

Tehke need mudeli vastu enne selle väljastamist. Iga punkt vastab tunnusele, mille allikad nimetavad kuluajuriks, ja igaüht on nüüd odavam parandada kui pärast hinnapakkumust.

• ✓Loendage orientatsioonid: kas iga kriitiline tunnus on ühes 3-teljelises seadistuses ligipääsetav või vajab detail 5-teljelist töötlemist või spetsiaalseid kinnitusvahendeid?
• ✓Kontrollige sisenurkade raadiusi standardsete lõikurimõõtude vastu, selle asemel et jätta teravad nurgad.
• ✓Kontrollige tasku sügavuse ja laiuse suhet 4:1 vastu ja märgistage kõik sügavamad astmelise puurimise või ülevaatuse jaoks.
• ✓Loetlege kõik mõõtmed, millel on range tolerants, ja kinnitage, et igaüks on paarituv või funktsionaalne tunnus.
• ✓Märgistage allalõiked, vastassuunalised koonused ja mitteortogonaalsed tunnused ning hinnastage need enne kinnitamist tunnuse kaupa.
• ✓Koondage avasuurused ja keermetüübid seal, kus funktsioon lubab, sest iga unikaalne suurus on tööriistavahetus.
• ✓Kinnitage, et tooriku mõõt on lõpliku geomeetria lähedal, et te ei maksaks materjali jämetöötlemise eest ilma funktsionaalse kasuta.

Tooriku mõõt ja materjali mark: kulu, mille määrate enne esimest lõiget

Materjali valik mõjutab kulu kaks korda — kord kilogrammi hinna ja kord selle kaudu, kui kiiresti tööriist sellest läbi liigub. Alumiiniumsulamid nagu 6061 ja 6082 tasakaalustavad jõudlust ja töödeldavust.

Mis hoiab masinaaja madalana, samas kui roostevabad margid nagu 304 ja 316 töötavad väiksematel lõikekiirustel ja põhjustavad rohkem tööriista kulumist, tõstes tsükliaega ja tööriistade väljavahetamise kulu²¹. Kui teie detail ei vaja korrosioonikindlust ega tugevust, mida pakub ainult roostevaba, on mark kuluotsus sama palju kui funktsionaalne.

Tooriku suurus on vaiksem hoob. Ülemõõdulised toorikud nõuavad rohkem jämetöötlemist, mis lisab aega ja raiskamist ilma funktsionaalse võiduta.

Tooriku tihe sobitamine lõpliku geomeetriaga või lõpliku lähedase protsessi, näiteks valamise kasutamine suuremate mahtude juures, vähendab mõlemat²¹. Detaili suurus määrab ka masina valiku, sest suuremad detailid nõuavad suuremaid ja kallimaid masinaid¹⁸.

Ükski allikas ei kvantifitseeri kulu ega tarneaja erinevust markide vahel ega suurusvahemike vahel, seega ei saa te sellele kompromissile tõendite põhjal numbrit panna²¹¹⁸. Küsige töökojalt tsükliaega margi ja tooriku kohta, mida kaalute, ja võrrelge seda funktsionaalse nõudega, mille eest lisatasu maksate.

Kus allikad lahknevad karistuse suuruses

Iga alltoodud muudatuse suund on allikate vahel üksmeelne. Suurusjärk ei ole, ja näitajad pärinevad tarnijatasandi lehtedelt, mitte kontrollitud uuringutest.

Kasutage tabelit, et näha, milline number vajab enne äriplaani minekut teie enda töökojas kontrollimist.

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.
• 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.