قطعات ماشینکاری CNC: راهنمای مهندس طراح برای جفت سازی مواد، تحمل و فرآیند

قطعات ماشینکاری CNC: راهنمای مهندس طراح برای جفت سازی مواد، تحمل و فرآیند

بازخورد DFM شما به تازگی برگشته است. دیوار 0.4 میلی‌متری روی آن 6061-آستین T6 - مغازه می‌گوید که پس از باز کردن گیره‌ها به هم می‌خورد و بازمی‌گردد. نوار استوانه ای ± 0.01 میلی متر روی سوراخ؟ قابل دستیابی است، اما نه با تنظیمات مشابه با نمایه OD، مگر اینکه بخواهید هزینه تعمیر مجدد را بپردازید. آشنا به نظر می رسد؟

بیشترقطعات ماشینکاری CNCشکست ها به همان سه تصمیم گرفته شده در اوایل چرخه طراحی بازمی گردد: مواد قفل شده قبل از در نظر گرفتن فرآیند، تلورانس های کپی شده از نقشه قبلی بدون بررسی عملکرد، و مفروضات فرآیندی که بدون اطلاع از ظرفیت واقعی ماشین گرفته شده است. این راهنما از طریق هر سه - کار می کند نه از یک بروشور فروش، بلکه از بازخورد DFM که هر هفته می نویسیم.

چرا انتخاب مواد بیشتر از هزینه صرف می کند؟

غریزه مشخصات 6061-T6 برای هر چیز آلومینیومی معقول است - ارزان است، سریع ماشین می‌شود و هر مغازه‌ای آن را دارد. اما روی دیوار نازکقطعات ماشینکاری cncهندسه دیواره نازک قطعات ماشینکاری cnc آلومینیوم مشکل خاصی را ایجاد می کند که انتخاب مواد به تنهایی نمی تواند آن را برطرف کند: تنش پسماند.

نورد گرم-و حتی مقداری صفحه دارای شیب تنش داخلی است. هنگامی که مواد را به طور نامتقارن حذف می کنید - یک طرف دیوار 0.5 میلی متری را قبل از دیگری - ماشینکاری می کنید، آن تنش را به طور ناموزون رها می کنید. قسمت حرکت می کند. در حین برش قابل مشاهده نیست، اما به طور قابل اندازه گیری در هنگام بازرسی: چهره ای که به صورت صاف روی دستگاه خوانده می شود 0.03-0.08 میلی متر می خواند، سی دقیقه بعد در دمای اتاق خم می شود.

دو رویکرد کار می کند. ابتدا، صفحه{1}}کاهش شده یا از قبل کشیده شده{2}}تنش را مشخص کنید (7075-T651 به جای 7075-T6 اگر استحکام محرک است؛ MIC{13}}6 صفحه ابزار ریخته‌گری برای نصب و براکت‌های سازه‌ای که صافی بسیار مهم است). دوم، عملیات را ترتیب دهید: تقریباً تا 0.5 میلی‌متر از بعد نهایی، اجازه دهید قطعه به طور ایده‌آل یک شبه بماند - سپس تمام کنید. این پاس دوم، که در عمق کم گرفته شده است، به موادی که از قبل آرام شده اند بریده می شود. فنر پشتی از بین رفته است زیرا مخزن تنش در مرحله زبری تخلیه شده است.

برایقطعات ماشینکاری cnc دقیق برای هوافضادر کاربردهایی که هم قدرت و هم ثبات ابعادی اهمیت دارند، Ti-6Al-4V مجموعه ای از محدودیت های خود را معرفی می کند. هدایت حرارتی کم تیتانیوم به این معنی است که گرما به جای تخلیه با تراشه در نوک ابزار متمرکز می شود. این همه چیز را در مورد نحوه نوشتن فرآیند تغییر می دهد:

سرعت برش: 40 تا 60 متر در دقیقه برای کاربید بدون روکش، تا 80 متر در دقیقه با ابزار پوشش داده شده TiAlN{3}}

تغذیه به ازای هر دندان: 0.05–0.12mm - در این پنجره باقی بماند. خیلی سبک به جای بریدن و کار کردن سطح را سفت می کند-

مایع خنک‌کننده: فشار بالای-از طریق- اسپیندل (حداقل 70 بار) به سمت ناحیه برش، نه خنک‌کننده سیل که به سمت بدنه قطعه حرکت می‌کند.

عمر ابزار: فواصل تغییرات تهاجمی. یک ابزار فرسوده روی تیتانیوم گرمای بیشتری تولید می کند نه کمتر

جایگزینی "سرد کننده سیل و کاهش سرعت" برای این پارامترها به این صورت است که چگونه کارهای تیتانیوم با سطوح کار{0}}سخت شده و خارج از سوراخ‌های تحمل-به پایان می‌رسد.

شاخص ماشینکاری نسبت به 6061-T6=100%; ارقام تحمل نشان دهنده مقادیر قابل اعتماد تولید در مراکز ماشینکاری به خوبی نگهداری شده بدون سنگ زنی است.

ایجاد یک بودجه تحمل واقعی برای قطعات ماشینکاری CNC

گران ترین خط در یک مظنه اغلب تحملی است که هیچ کس هرگز در این زمینه اندازه گیری نمی کند. قبل از انتشار یک نقاشی، از طریق آن اجرا کنیدپشته تحمل قطعات ماشینکاری cnc-بالا می‌رودبرای هر فراخوانی فشرده: از کدام عملکرد مونتاژ محافظت می کند، و در مرز MMC/LMC چه اتفاقی می افتد؟

چند نکته مرجع از داده های بازرسی ما:

یک قطعه آلومینیومی 100 میلی‌متری که روی قطر حفره بحرانی تا 0.005± میلی‌متر نگه‌داشته می‌شود، بدون سنگ زنی - قابل دستیابی است، اما به یک پاس تکمیل اختصاصی، یک محیط اندازه‌گیری تثبیت شده دما- (ما از 0.5±20 درجه استفاده می‌کنیم) و 100٪ بازرسی CMM نیاز دارد. زمان چرخه تقریباً 40 درصد افزایش می‌یابد در مقابل 0.02 ± میلی‌متر فراخوانی در همان ویژگی. اگر حفره با بلبرینگی که فاصله قطری آن 0.015 میلی‌متر است جفت شود، محفظه محکم‌تر هیچ عملکردی ندارد و هزینه واقعی را اضافه می‌کند.

سنگ زنی زمانی وارد تصویر می شود که به ± 0.005 میلی متر روی یک قطعه سخت شده نیاز دارید، یا زمانی که Ra کمتر از 0.1μm برای آب بندی سطوح تماس یا نصب نوری مورد نیاز است. سنگ زنی سطح ما می تواند 0.002± میلی متر را با Ra 0.02μm - نگه دارد، اما این اعداد CNC پیش فرض نیستند، آنها عملیات را در بالای CNC تمام می کنند، و تنها زمانی که برنامه واقعاً آنها را بخواهد به نقشه تعلق دارند.

درخت تصمیم عملی:

± 0.1 میلی متر یا درشت تر: ماشینکاری استاندارد، بدون بازرسی خاص، ISO 2768-m پیش فرض

± 0.05 میلی متر تا 0.02 ± میلی متر: پاس پایان کنترل شده، بررسی نقطه ای CMM

± 0.01 میلی متر تا 0.005 ± میلی متر: عملیات تکمیل اختصاصی، CMM کامل در ویژگی های حیاتی، مدیریت دما

0.002 ± میلی متر: سنگ زنی یا لپ، بازرسی 100٪، برنامه ریزی برای زمان طولانی تر

یکی از پیام‌های هندسی که به‌طور خاص ارزش بازرسی را دارد: حذف در ویژگی‌های روشن. مجموع خروجی خروجی 0.01 میلی‌متری روی OD شافت نسبت به مبدأ حفره، محکم‌تر از حد مجاز بیشتر یاتاقان‌ها است و کارگاه را مجبور می‌کند پس از چرخش، سنگ زنی کند. اگر برنامه شما 0.025 میلی‌متر را تحمل می‌کند، این را بگویید - و قطعه بسیار سریع‌تر و ارزان‌تری دریافت کنید.

جفت شدن فرآیند: تطبیق برش با ویژگی

نه هرقطعات ماشینکاری cncکار متعلق به مرکز ماشینکاری 5 محوره است. جفت شدن مناسب بین نوع ویژگی و فرآیند چیزی است که یک چرخه 40 دقیقه ای را از یک چرخه 4 ساعته جدا می کند.

جیب ها و خطوط باز: آسیاب 3 - محوری اکثر ویژگی های منشوری را پوشش می دهد. سوالی که تعیین می کند آیا به 5 محور نیاز دارید یا نه این نیست که "آیا هندسه پیچیده است؟" - این است که "3-محور به چند تنظیم نیاز دارد؟" بخشی با ویژگی‌های پنج وجهی که به چهار تعمیر مجدد نیاز دارد، اغلب در یک دستگاه 5 محوره ارزان‌تر و دقیق‌تر ظاهر می‌شود، زیرا هر تعمیر مجدد یک خطای کوچک انتقال داده را ایجاد می‌کند که ترکیب می‌شود.

شفت های بلند و باریک: چرخش سوئیسی با بوش راهنما پاسخ صحیح برای هر چیزی با طول-تا-به قطر > 12:1 است. چرخش استاندارد به میله اجازه می دهد بدون تکیه گاه از کنار چاک آویزان شود و انحراف تحت نیروهای برش باعث می شود کنترل تمرکز و قطر غیر قابل اعتماد باشد. بوش در تراشکاری سوئیسی قطعه کار را تا چند میلیمتر از ناحیه برش - انحراف اساساً ناپدید می کند. برایقطعات ماشینکاری cnc دقیق برای هوافضامانند میل سوپاپ های هیدرولیک و پین های سیستم سوخت، تراشکاری سوئیسی اغلب تنها فرآیند قابل دوام برای دستیابی به تمرکز 0.003± میلی متر در قطعه 150 میلی متری با قطر 6 میلی متر است.

شکاف های باریک عمیق: اگر عمق شکاف-تا-از 4:1 بیشتر شود، آسیاب‌های انتهایی استاندارد شروع به منحرف شدن و گپ زدن می‌کنند. دو گزینه: فرز تروکوئیدال اگر شکاف در هر دو انتها باز است، یا فرز غوطه ور اگر حجم زیادی را بردارید و دسترسی اجازه می دهد. متقاطع عملی: تروکوئیدال زمانی که عرض شکاف کمتر از 1.5 × قطر برش باشد از آسیاب غوطه ور بهتر عمل می کند. فرز غوطه ور برای جیب های عریض و عمیق که محدودیت اصلی آن سرعت حذف مواد است تا کیفیت دیوار سریعتر است. اشتباه گرفتن این تصمیم همیشه باعث تولید یک قطعه از بین نمی‌شود - قطعه‌ای تولید می‌کند که بازرسی می‌شود اما دو برابر قیمتی که باید داشته باشد.

جایی که دقت MID در چرخه طراحی شما قرار می گیرد

ما فایل های STEP را قبل از نقل قول بررسی می کنیم. این یک خط فروش نیست - بلکه ما چگونه ویژگی هایی را بدست می آوریم که هزینه هر-قطعه شما را سه برابر می کند یا تحویل را از نقطه عطف برنامه شما عبور می دهد.

پرچم‌های متداول از صف DFM امسال: 0.2 میلی‌متر شعاع گوشه داخلی در جیب‌های عمقی 15 میلی‌متری- (باید یک آسیاب انتهایی 0.4 میلی‌متری با سرعت‌های غیرمولد کار کند)، عمق رزوه‌ها در قطر اسمی 3× در 316 لیتر)، (خطر شکستگی 0±5 میلی‌متر به صورت دو طرفه اعمال می‌شود) -چهره‌های جفت نمی‌شوند زیرا بلوک تحمل از نسخه قبلی کپی شده است.

می دویمماشینکاری CNCدر سراسر 5-محور، پیچ سوئیس، ترکیب آسیاب چرخشی- و سیم EDM - همه زیر یک سقف، با مدیریت کیفیت مطابق با ISO 13485 و قابلیت ردیابی دیجیتال در هر عملیات. برایقطعات ماشینکاری CNC دقیقکه زنجیره‌های تامین هوافضا، پزشکی یا نیمه‌رسانا را لمس می‌کنند، ما مستندات FAI و گزارش‌های کامل CMM را به‌عنوان استاندارد در اولین مقالات ارائه می‌کنیم.

اگر در مرحله DFM هستید، فایل STEP را برای ما ارسال کنید. ما ظرف 24 ساعت یک گزارش کتبی DFM را برمی گردانیم - بدون نیاز به تعهد. اگر بیشتر در این زمینه هستید و نیاز دارید از طریق بودجه تحمل یا انتخاب فرآیند صحبت کنید، ماتیم مهندسی فرآیندنقطه شروع درست است برای شروع گفتگو با ما در bishenprecision.com تماس بگیرید.

سوالات متداول

چه شعاع گوشه ای را باید مشخص کنم تا از عملیات کوچک-ابزار پرهزینه جلوگیری شود؟

برای عمق جیب D، حداقل شعاع گوشه داخلی D/{0}} را مشخص کنید و هرگز کمتر از 0.5 میلی‌متر نباشد، مگر اینکه این ویژگی به طور عملکردی هدایت شود. یک جیب با عمق 12 میلی‌متری{4}}به حداقل R3 نیاز دارد تا با ابزاری برش داده شود که با سرعت‌های مولد کار می‌کند و از کار جان سالم به در می‌برد. هر چیزی سفت تر، آسیاب انتهایی کوچک-قطر را وادار می کند: کندتر، انحراف بیشتر، احتمال شکستگی بیشتر. اگر هندسه گوشه عملکرد جفت گیری ندارد، شعاع را افزایش دهید و در زمان چرخه صرفه جویی کنید.

آیا می توانید 0.005± میلی متر را روی یک قطعه آلومینیومی 100 میلی متری بدون آسیاب نگه دارید؟

بله - در ویژگی حفره یا OD، با دنباله درست. ما معمولاً 0.005± میلی‌متر را روی سوراخ‌های آلومینیومی تا 100 میلی‌متر با استفاده از یک پاس حفاری پایان اختصاصی در یک محیط کنترل‌شده دمای{4}} و به دنبال آن تأیید CMM نگه می‌داریم. محدودیت حرارتی است: آلومینیوم در هر 100 میلی‌متر طول تقریباً 23 میکرومتر در هر درجه منبسط می‌شود، بنابراین اگر کف مغازه 5 درجه بالاتر از دمای مرجع 20 درجه باشد و قطعه قبل از اندازه‌گیری تثبیت نشده باشد، بدون در نظر گرفتن میزان برش دستگاه، شماره بازرسی اشتباه است. قبل از اندازه گیری نهایی، 30 تا 60 دقیقه تثبیت حرارتی را در نظر بگیرید.

چه زمانی یک پشته تحمل قطعات ماشینکاری cnc{0}}بالا، تحمل مجدد نقشه را توجیه می‌کند؟

زمانی که مجموع تلورانس های ویژگی های فردی در یک پشته مونتاژ از فاصله عملکردی در رابط جفت شدن بیشتر شود. ابتدا بدترین-حساب موردی را اجرا کنید: اگر همه ویژگی‌ها به طور همزمان در حد خود باشند، آیا اسمبلی همچنان کار می‌کند؟ اگر پاسخ منفی است، تلورانس هایی را که بیشتر به پشته کمک می کنند (معمولاً ویژگی های مبنا و قطر جفت گیری اولیه) سفت کنید. اگر پاسخ با حاشیه مثبت است، ممکن است بیش از-تحمل - داشته باشید که بدون خرید تابع هزینه دارد.

چه سطحی را باید روی یک صفحه آب بندی برای یک شیار O- مشخص کنم؟

Ra 0.8μm استاندارد برای O-استاتیک وجوه آب بندی حلقه است. Ra 0.4μm برای مهر و موم پویا. هر دو با یک پاس فرز کنترل شده قابل دستیابی هستند - بدون نیاز به سنگ زنی. مشخص کردن Ra 0.2μm یا بهتر در یک شیار آب بندی، شما را به منطقه آسیاب کردن یا لپ زنی سوق می دهد و هزینه را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. اگر راهنمای نصب سازنده حلقه O{8}} شما نیاز به اتمام را اعلام می کند، مستقیماً از آن شماره استفاده کنید. اگر اینطور نباشد، Ra 0.8μm برای کاربردهای استاتیک قابل دفاع است.