CNC-töötlusosad: projekteerimisinseneri juhend materjalide, tolerantsi ja protsesside sidumiseks

CNC-töötlusosad: projekteerimisinseneri juhend materjalide, tolerantsi ja protsesside sidumiseks

Teie DFM-i tagasiside tuli just tagasi. Selle 6061-T6 varruka - 0,4 mm seinal poes on kirjas, et pärast lahtivõtmist see loksub ja vetrub tagasi. Kas ±0,01 mm silindrilisuse viitemärk puuraual? Saavutatav, kuid mitte samal seadistusel kui OD-profiil, välja arvatud juhul, kui soovite uuesti kinnitamise kulu ära süüa. Tundub tuttav?

EnamikCNC töötlemise osadtõrked tulenevad samadest kolmest otsusest, mis tehti liiga vara projekteerimistsüklis: enne protsessi arvessevõtmist lukustatud materjal, eelmisest joonisest kopeeritud tolerantsid ilma funktsioonide ülevaatuseta ja protsessieeldused, mis on tehtud masina tegelikku võimekust teadmata. See juhend töötab kõigi kolme - kaudu, mitte müügibrošüürist, vaid DFM-i tagasisidest, mida kirjutame igal nädalal.

Miks materjali valik toob kaasa rohkem kui lihtsalt kulu

Instinkt 6061-T6 spetsifikatsioonile kõige alumiiniumi puhul on mõistlik - see on odav, seda töödeldakse kiiresti ja seda on igas poes. Aga õhukese seinagacnc töötlemise osad, alumiiniumist cnc-töötlemisdetailide õhukese seina geomeetria tekitab spetsiifilise probleemi, mida materjali valik üksi ei suuda lahendada: jääkpinge.

Kuumvaltsitud-ja isegi mõned plaadimaterjalid kannavad sisemisi pingegradiente. Kui eemaldate materjali asümmeetriliselt -, töötledes 0,5 mm seina üht külge enne teist -, vabastate selle pinge ebaühtlaselt. Osa liigub. Mitte nähtavalt lõikamise ajal, kuid kontrollimisel mõõdetavalt: masinal tasapinnaliselt lugenud nägu on kolmkümmend minutit hiljem toatemperatuuril kõverdatud 0,03–0,08 mm.

Kaks lähenemist töötavad. Esmalt määrake pinge-vabastatud või eelvenitatud plaat (7075-T651, mitte 7075-T6, kui tugevus on juht; MIC-6 valatud tööriistaplaat kinnituste ja konstruktsiooniklambrite jaoks, kui tasasus on kriitiline). Teiseks järjestage toimingud: töötlemata kuni 0,5 mm täpsusega lõppmõõtmest, laske osal - ideaaljuhul üleöö seista ja seejärel lõpetage. See teine ​​läbimine, mis on tehtud kerge sügavusega, lõikab juba lõdvestunud materjali. Tagasivedu on kadunud, kuna pingemahuti tühjendati töötlemisfaasis.

Sesttäppis-cnc-töötlemise osad kosmosetööstuse jaoksrakendustes, kus on oluline nii tugevus kui ka mõõtmete stabiilsus, tutvustab Ti-6Al-4V oma piiranguid. Titaani madal soojusjuhtivus tähendab, et kuumus koondub pigem tööriista otsa, mitte ei evakueeruks koos kiibiga. See muudab kõike selles, kuidas protsessi kirjutate:

Lõikekiirus: 40–60 m/min katmata karbiidi puhul, kuni 80 m/min TiAlN-kattega tööriistadega

Ettenihe hamba kohta: 0,05–0,12 mm - jäämine sellesse aknasse; liiga kerge hõõrumine, mitte lõikamine ja töötlemine{3}}kõvestab pinda

Jahutusvedelik: kõrge{0}}surve läbi-spindli (minimaalselt 70 baari), mis on suunatud lõiketsooni, mitte üleujuta jahutusvedelikku, mis on suunatud osa korpusele

Tööriista eluiga: agressiivsed vahetusintervallid; titaanil kulunud tööriist toodab rohkem soojust, mitte vähem

Nende parameetrite asendamine "jahutusvedeliku üleujutamine ja aeglustamine" tähendab, et titaanitööd lõppevad töödeldud-karastatud pindadega ja-tolerantsiväliste avadega.

Töödeldavuse indeks võrreldes 6061-T6=100%; tolerantsiarvud näitavad usaldusväärseid tootmisväärtusi hästi hooldatud töötlemiskeskustes ilma lihvimiseta.

CNC-töötlusosade realistliku tolerantsi eelarve koostamine

Hinnapakkumise kõige kallim rida on sageli tolerants, mida keegi põllul kunagi ei mõõda. Enne joonise avaldamist vaadake läbicnc-töötlemise osade tolerantsi virna-ülesiga kitsa viite jaoks: millist koostefunktsiooni see kaitseb ja mis juhtub MMC/LMC piiril?

Mõned võrdluspunktid meie kontrolliandmetest:

100 mm alumiiniumosa, mida hoitakse kriitilisel ava läbimõõdul ±0,005 mm, on saavutatav ilma lihvimiseta -, kuid selleks on vaja spetsiaalset viimistluskäiku, temperatuuri-stabiliseeritud mõõtmiskeskkonda (kasutame 20 kraadi ±0,5 kraadi) ja 100% CMM-i kontrolli. Tsükliaeg pikeneb ligikaudu 40%, võrreldes sama funktsiooni ±0,02 mm tähelepanulaiendiga. Kui ava sobib laagriga, mille diameetriline kliirens on niikuinii 0,015 mm, ei täida tihedam viik funktsioon ja lisab tegelikke kulusid.

Lihvimine ilmub pildile siis, kui vajate karastatud detailil paremat kui ±0,005 mm või kui kontakt- või optiliste kinnituspindade tihendamiseks on vaja Ra väärtust alla 0,1 μm. Meie pinnalihvimine mahutab ±0,002 mm Ra 0,02 μm - korral, kuid need ei ole CNC vaikenumbrid, vaid viimistlevad toimingud CNC peal ja kuuluvad joonisele ainult siis, kui rakendus seda tõeliselt nõuab.

Praktiline otsustuspuu:

±0,1 mm või jämedam: standardne töötlemine, erikontroll puudub, ISO 2768-m vaikimisi

±0,05 mm kuni ±0,02 mm: kontrollitud finišisööt, kohapealne CMM kontroll

±0,01 mm kuni ±0,005 mm: spetsiaalne viimistlustöö, kriitiliste funktsioonide täielik CMM, temperatuuri juhtimine

±0,002 mm: lihvimine või lappimine, 100% ülevaatus, pikema teostusaja plaan

Üks geomeetriline viiktekst, mida tasub konkreetselt auditeerida: väljalülitamine pööratud funktsioonidel. 0,01 mm võlli välisläbimõõt on tihedam, kui enamik laagrite vahesid ette näeb, ja sunnib tsehhi pärast pööramist lihvima. Kui teie rakendus talub 0,025 mm, öelge seda - ja hankige oluliselt kiirem ja odavam osa.

Protsessi sidumine: lõike sobitamine funktsiooniga

Mitte igacnc töötlemise osadtöökoht kuulub 5-teljelisele töötluskeskusele. Funktsiooni tüübi ja protsessi õige sidumine on see, mis eraldab 40-minutilise tsükli 4-tunnisest.

Taskud ja avatud kontuurid: 3-teljeline freesimine katab suurema osa prismalistest funktsioonidest. Küsimus, mis määrab, kas vajate 5-telge, ei ole "kas geomeetria on keeruline?" - see on "mitu seadistust vajab 3-telg?" Viiel küljel olevate funktsioonidega osa, mis nõuab nelja kinnitust, tuleb 5-teljelisel masinal ühe seadistuse korral sageli odavamalt ja täpsemini välja, kuna iga kinnitus lisab väikese nullpunkti ülekande vea, mis suureneb.

Pikad peenikesed varred: Šveitsi treimine juhtpuksiga on õige vastus kõigele, mille pikkus on -to-> 12:1. Standardne treimine võimaldab lati ilma toestuseta padrunist üle ulatuda ning lõikejõudude mõjul tekkiv läbipaine muudab kontsentrilisuse ja läbimõõdu juhtimise ebausaldusväärseks. Šveitsi treimise puks toetab töödeldavat detaili lõiketsoonist millimeetrite täpsusega - läbipaine praktiliselt kaob. Sesttäppis-cnc-töötlemise osad kosmosetööstuse jaoksNagu hüdroklapi varred ja kütusesüsteemi tihvtid, on Šveitsi treimine sageli ainus elujõuline protsess ±0,003 mm kontsentrilisuse saavutamiseks 6 mm läbimõõduga 150 mm detailil.

Sügavad kitsad pilud: Kui pilu sügavus -kuni -laius ületab 4:1, hakkavad tavalised otsfreesid kõrvale kalduma ja lõdisema. Kaks alternatiivi: trohhoidne freesimine, kui pilu on mõlemast otsast avatud, või süvisfreesimine, kui eemaldate suure mahu ja juurdepääs võimaldab. Praktiline crossover: trochoidal ületab süvisfreesimise, kui pilu laius on väiksem kui 1,5 × lõikuri läbimõõt; süvisfreesimine on kiirem laiade ja sügavate taskute puhul, kus peamiseks piiranguks on materjali eemaldamise kiirus, mitte seina kvaliteet. Kui seda otsust valesti tehakse, ei teki alati praagitud osa -, vaid osa, mis läbib kontrolli, kuid maksab kaks korda rohkem, kui peaks.

Kuhu MID Precision sobib teie disainitsükliga

Enne tsiteerimist vaatame STEP-failid üle. See ei ole müügiliin -, vaid see, kuidas püüame kinni funktsioonid, mis kolmekordistavad teie osamaksu- või lükkavad kohaletoimetamise teie programmi verstapostist kaugemale.

Selle aasta levinumad lipud meie DFM-i järjekorrast: 0,2 mm sisenurga raadiused 15 mm-sügavustel taskutel (sunnib 0,4 mm otsfreesi töötama mittetootlikul kiirusel), keerme sügavused 3 × nimiläbimõõduga 316 liitris (joonisesse sisseehitatud kraani purunemisrisk) ja kahepoolsed 5 mm ±0 väljakutsungid{0}. näod, sest tolerantsiplokk kopeeriti eelmisest versioonist.

Me jooksemeCNC töötlemineüle 5-telje, Šveitsi treimine, trei-veski segu ja traat-EDM – kõik ühe katuse all, ISO 13485-ga ühilduv kvaliteedijuhtimine ja digitaalne jälgitavus igal toimingul. Sesttäppis-CNC-töödeldud osadmis puudutavad kosmose-, meditsiini- või pooljuhtide tarneahelaid, pakume esimestel artiklitel standardina FAI dokumentatsiooni ja täielikke CMM-i aruandeid.

Kui olete DFM-i etapis, saatke meile STEP-fail. Saadame kirjaliku DFM-i aruande 24 tunni jooksul - kohustust pole vaja. Kui olete kaugemale jõudnud ja teil on vaja läbi rääkida tolerantsi eelarve või protsesside valik, siis meieprotsesside inseneride meeskondon õige lähtepunkt. Vestluse alustamiseks võtke meiega ühendust aadressil bishenprecision.com.

KKK

Millise nurgaraadiuse peaksin määrama, et vältida kulukaid väikeseid{0}}tööriista toiminguid?

Tasku sügavuse D jaoks määrake minimaalne sisenurga raadius D/4 - ja mitte kunagi alla 0,5 mm, välja arvatud juhul, kui funktsioon on funktsionaalselt juhitud. 12 mm{4}}sügav tasku vajab vähemalt R3 lõikamiseks tööriistaga, mis töötab tootlikul kiirusel ja peab töö üle elama. Kõik, mis on tihedam, sunnib väikese-läbimõõduga otsafreesi: aeglasem, suurem läbipaine, suurem purunemise tõenäosus. Kui nurga geomeetrial pole ühendusfunktsiooni, suurendage raadiust ja säästke tsükli aega.

Kas saate hoida ±0,005 mm 100 mm alumiiniumist detaili ilma lihvimiseta?

Jah - puuraugu või OD funktsioonil õige järjestusega. Hoiame tavaliselt ±0,005 mm kuni 100 mm läbimõõduga alumiiniumi avades, kasutades selleks spetsiaalset viimistluspuurimiskäiku kontrollitud temperatuuriga keskkonnas,{4}}millele järgneb CMM-i kontrollimine. Piirang on termiline: alumiinium paisub ligikaudu 23 μm kraadi kohta 100 mm pikkuse kohta, nii et kui töökoja põrand on 5 kraadi üle 20 kraadi võrdlustemperatuuri ja osa ei ole enne mõõtmist stabiliseeritud, on kontrolli number vale, olenemata sellest, kui hästi masin lõikab. Enne lõplikku mõõtmist laske 30–60 minutit termiliselt stabiliseerida.

Millal õigustab CNC-töötlemise detailide tolerantsi-üleminek joonise uuesti-tolereerimist?

Kui üksikute funktsioonide tolerantside summa koostuvirna ületab funktsionaalse vahemaa paaritusliideses. Esmalt käivitage halvima-juhtumi aritmeetika: kui kõik funktsioonid on korraga täis, kas koost ikka töötab? Kui vastus on eitav, pingutage tolerantse, mis annavad virnale kõige rohkem panuse (tavaliselt nullpunkti omadused ja esmane paaritusdiameeter). Kui vastus on marginaaliga jaatav, võite olla üle-tolerants -, mis maksab ilma ostufunktsioonita raha.

Millise pinnaviimistluse peaksin määrama O-rõnga soone tihenduspinnale?

Ra 0,8 μm on staatiliste O-rõnga tihenduspindade standard; Ra 0,4μm dünaamiliste tihendite jaoks. Mõlemad on saavutatavad kontrollitud lihvimiskäiguga -, lihvimist pole vaja. Tihendussoonele Ra 0,2 μm või parema määramine surub teid lihvimis- või lapitusalale ja suurendab oluliselt kulusid. Kui teie O-ringi tootja paigaldusjuhend nõuab viimistlemise nõuet, kasutage seda numbrit otse; kui seda ei juhtu, on Ra 0,8 μm staatiliste rakenduste jaoks kaitstud.