EN
Co przekazać podczas dostosowywania metalowych części tokarskich CNC
Udostępnij dokładne rysunki techniczne i specyfikacje projektowe
Zapewnij kompletne i szczegółowe rysunki techniczne do frezowania CNC
Poprawne wykonanie zaczyna się od jasnej dokumentacji. Przy projektowaniu części inżynierowie zazwyczaj używają programów CAD do tworzenia modeli 3D oraz szczegółowych rysunków 2D zgodnych z wytycznymi ASME Y14.5 dla obróbki CNC. Dobre rysunki powinny przedstawiać wiele kątów widoku, zawierać przekroje tam, gdzie są potrzebne, oraz wyraźnie zaznaczać ważne szczegóły, takie jak gwinty czy wycięcia w metalu. Gdy prototypy wymagają zmian, kluczowe staje się śledzenie wersji. Niektóre zakłady osadzają informacje bezpośrednio w plikach, na przykład: "Wersja 1.2 wykonana z aluminium 6061", co pomaga wszystkim uczestnikom procesu być na bieżąco i zapobiega błędom podczas produkcji.
Określ krytyczne wymiary, tolerancje i wykończenia powierzchni
Zidentyfikuj funkcje krytyczne dla działania, wymagające ścisłych tolerancji, takich jak ±0,001", i odróżnij je od standardowych stref ±0,005". Użyj symboli GD&T, aby jednoznacznie określić wymagania geometryczne:
| Typ tolerancji | Typowe zastosowanie | Wpływ na koszty |
|---|---|---|
| Płaskość ≤0,003" | Powierzchnie uszczelniające | +15-20% |
| Koncentryczność ≤0,002" | Wały obrotowe | +25-30% |
| Wykończenie powierzchni powinno odpowiadać funkcji – określ Ra 32 µin dla miejsc łożysk i Ra 125 µin dla powierzchni niekrytycznych, aby uniknąć niepotrzebnego obrabiania. |
Uwzględnij promienie naroży wewnętrznych i ograniczenia narzędziowe w projekcie
Unikaj ostrych naroży wewnętrznych, stosując promienie ≥⅓ głębokości wnęki. Na przykład:
- wnętrze głębokości 0,5" ─ minimalny promień naroża 0,167"
Małe promienie wymagają mniejszych narzędzi, co zwiększa czas cyklu nawet o 40% (Machinery’s Handbook 2022). Dla cienkich ścianek poniżej 0,04" wyraźnie zaznacz "Bez promienia", aby wskazać konieczność dodatkowych operacji EDM.
Obsługa złożonych krzywych i zmiennych promieni z uwzględnieniem możliwości produkcji
Podczas projektowania organicznych kształtów ogranicz zmiany krzywizny do ≥5° na 0,1 cala, aby zapewnić stabilne ścieżki narzędzi. W przypadku prototypów samochodowych wymagających powierzchni klasy A:
- Przekonwertuj powierzchnie NURBS do formatu STEP AP242
- Uprość łączenia, stosując łuki styczne zamiast krzywych składanych
- Oznaczaj „Bez ręcznego łączenia” w uwagach na rysunku
Wczesna współpraca z operatorami obrabiarek może skrócić czas programowania CAM o 30%, zachowując jednocześnie zamysł projektowy.
Jasne określenie wymagań materiałowych i wyboru metali
Określ dokładne typy metali i gatunki materiałów przeznaczone do obróbki CNC
Precyzja zaczyna się od jasnych specyfikacji materiałowych. Różnij między stopami, takimi jak aluminium 6061-T6 i 7075-T651 – 6061 charakteryzuje się lepszą obrabialnością (90% względnej oceny), podczas gdy 7075 oferuje wyższą wytrzymałość (83 ksi granicy plastyczności). Dokumenty techniczne powinny zawierać:
- Pełne normy materiałowe (ASTM B211, AMS 4125)
- Warunki obróbki cieplnej (stan T6, wyżarzanie w stanie roztworowym)
- Wymagane certyfikaty (protokoły badań hutniczych, zgodność z RoHS)
Zrozumienie powszechnie stosowanych metali i tworzyw sztucznych w projektach CNC
Obróbka CNC obsługuje szeroki zakres materiałów, z których każdy nadaje się do konkretnych zastosowań:
| Materiał | Podstawowe właściwości | Wspólne zastosowania |
|---|---|---|
| Aluminium 6061 | Lekki, doskonała obrabialność | Komponenty lotnicze |
| Nierdzewna stal 316 | Odporność na korozję, trwałość | Sprzęt marynarski |
| Tytan gatunek 5 | Wysoki stosunek siły do masy | Implanty medyczne |
| Plastik PEEK | Odporność chemiczna, niski współczynnik tarcia | Części półprzewodnikowe |
Dobór odpowiednich materiałów pozwala uniknąć nadmiernego komplikowania projektu; metale specjalne mogą być o 300–500% droższe niż standardowe gatunki bez dodatkowej korzyści funkcjonalnej.
Zastosuj zasady Projektowania pod kątem Technologii Wytwarzania (DFM) na wczesnym etapie
Skonsultuj się z producentami w celu uzyskania opinii DFM przed ustaleniem ostatecznej wersji projektu
Wprowadź zasady Projektowania pod kątem Technologii Wytwarzania (DFM) na wczesnym etapie, konsultując się z partnerami CNC już podczas prototypowania. Dane branżowe pokazują 70% kosztów produkcji jest ustalanych na etapie projektowania, dlatego wcześniejsza informacja zwrotna jest kluczowa. Udostępnianie wstępnych modeli pozwala wykryć problemy, takie jak ograniczony dostęp narzędzi lub nieefektywne wykorzystanie materiału, jeszcze przed rozpoczęciem produkcji.
Zrównoważ złożoność z kosztem i czasem realizacji stosując najlepsze praktyki DFM
Uprość geometrie bez utraty wydajności dzięki sprawdzonym strategiom:
- Zastępuj złożone kontury 3D ustandaryzowanymi kątami tam, gdzie to możliwe
- Łącz wiele elementów w pojedyncze zamontowania
- Stosuj standardowe rozmiary elementów łączących zamiast niestandardowych gwintów
Te podejścia zmniejszają czas obróbki o 18–35%, według badań z zakresu precyzyjnej inżynierii, zachowując jednocześnie integralność strukturalną.
Oceń kompromisy między obróbką pięcioosiową a trzyosiową
| Czynnik | machining 3-osiowe | machining z 5 osiami |
|---|---|---|
| Złożoność instalacji | Niski (pojedyncza orientacja) | Wysoki (ścieżki wieloosiowe) |
| Czas Oczekiwania | 5–7 dni | 8–12 dni |
| Potencjał dokładności | ±0.005" | ±0.002" |
Zachowaj obróbkę pięcioosiową dla złożonych geometrii lub potrzeb dostępu kątowego, aby kontrolować koszty i terminy realizacji.
Unikaj nadmiernego inżynierowania: Dostosuj projekt do wymagań funkcjonalnych
Zastąp niepotrzebnie ścisłe tolerancje lotnicze (±0,0005") standardami komercyjnymi (±0,005") tam, gdzie jest to akceptowalne. Zgodnie z badaniami z 2023 roku 62% przeanalizowanych ponownie części zachowało wydajność, jednocześnie obniżając koszty produkcji o 29% dzięki zoptymalizowanym specyfikacjom.
Określ jasne standardy kontroli jakości i inspekcji
Zdefiniuj wymagania dotyczące inspekcji: testowanie 100% vs. próbkowanie AQL
Poziom kontroli musi odpowiadać rzeczywistemu znaczeniu zastosowania. Gdy mówimy o elementach lotniczych, nie ma miejsca na skróty. Zakłady wykonują pełne sprawdzenie wymiarów każdej pojedynczej części za pomocą maszyn pomiarowych współrzędnościowych, aby spełnić bardzo wąskie wymagania dotyczące tolerancji określone w normie ISO 2768. W świecie motoryzacyjnym sprawa wygląda inaczej, ponieważ produkuje się tam ogromne ilości jednostek jednocześnie. Większość producentów polega na tzw. próbkowaniu AQL zgodnie z wytycznymi MIL-STD-105E. Zapewnia to wystarczające potwierdzenie statystyczne bez konieczności kontroli każdej sztuki. Przyglądając się typowym operacjom CNC, większość zakładów opracowała różne poziomy rygoru. Ogólne części zazwyczaj podlegają kontroli na poziomie AQL II, podczas gdy urządzenia medyczne sklasyfikowane jako klasa 3 wymagają pełnej kontroli od początku do końca, ponieważ bezpieczeństwo pacjenta nie może być narażone na kompromis.
Zapewnij precyzję dzięki weryfikacji i raportowaniu ścisłych tolerancji
Chociaż obróbka CNC osiąga powtarzalność ±0,001 cala, spójne wyniki zależą od ustrukturyzowanego procesu weryfikacji:
- Inspekcje pierwszego sztucznego elementu w celu potwierdzenia dokładności programu
- Kontrole bieżące za pomocą mikrometrów laserowych do korekt w czasie rzeczywistym
- Ostateczna weryfikacja zgodnie z wymaganiami ASME Y14.5 dotyczącymi GD&T
Dostawcy powinni zgłaszać odchylenia przekraczające 50% pasma tolerancji – np. dopuszczalna korekta ±0,01 mm przy specyfikacji ±0,02 mm – bez konieczności ponownej obróbki. W przypadku powierzchni wykończeniowych należy określić dopuszczalne głębokości zadrapań (≤0,1 mm zgodnie z AS9100 Rev D), aby zminimalizować odrzucanie nie dodające wartości.
