Οι υποκοπές κατά την κατεργασία CNC είναι μικρές λεπτομέρειες σχεδιασμού που μπορούν να έχουν μεγάλη επίδραση στην τιμή, τον χρόνο παράδοσης και την κατασκευασιμότητα. Μια κανονική φρέζα μπορεί να κόψει ανοιχτές τσέπες, σχισμές, τρύπες και προφίλ από μια σαφή κατεύθυνση προσέγγισης. Μια υποκοπή είναι διαφορετική επειδή ένα μέρος του χαρακτηριστικού είναι κρυμμένο πίσω από έναν τοίχο, έναν ώμο, ένα χείλος ή μια προεξοχή. Ο κόφτης πρέπει να φτάσει πίσω από αυτό το εμπόδιο χωρίς το σώμα ή η βάση του εργαλείου να συγκρουστεί με το εξάρτημα.
Οι υποσκαφές δεν είναι αυτόματα κακές. Συχνά απαιτούνται για αυλακώσεις δακτυλίων Ο, δακτυλίους συγκράτησης, ανακουφίσεις σπειρωμάτων, κουμπώματα, ολισθήσεις σε σχήμα χελιδονοουράς, σχισμές Τ, λεπτομέρειες στεγανοποίησης και διάκενο συναρμολόγησης. Το πρόβλημα ξεκινά όταν το χαρακτηριστικό σχεδιάζεται χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα διαθέσιμα εργαλεία, η πρόσβαση σε εργαλεία, η ανοχή ή η επιθεώρηση. Σε αυτήν την περίπτωση, μια απλή λεπτομέρεια CAD μπορεί να απαιτεί ειδικά κοπτικά, επιπλέον ρυθμίσεις, κατεργασία 5 αξόνων, EDM ή αναθεώρηση σχεδιασμού πριν να μπορέσει να δοθεί με ακρίβεια η προσφορά της.
Αυτός ο οδηγός εξηγεί τους κύριους τύπους υποκοπών κατεργασίας CNC, τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κατεργασία τους, τους πρακτικούς κανόνες μεγέθους, τους παράγοντες κόστους και τις πληροφορίες προσφοράς που χρειάζεται ο προμηθευτής σας.
Τι είναι η υποκοπή στην κατεργασία CNC;
Μια υποκοπή είναι ένα εσοχή που δεν είναι προσβάσιμο από μια τυπική ευθεία διαδρομή εργαλείου. Στην φρεζάρισμα, ο περιορισμός είναι συνήθως η πρόσβαση στο εργαλείο. Η κοπτική άκρη μπορεί να χρειαστεί να κατεργαστεί το πλάι ή το πίσω μέρος ενός εξαρτήματος, ενώ το στέλεχος διέρχεται από ένα στενό άνοιγμα. Στην τόρνευση, οι υποκοπές εμφανίζονται συχνά ως αυλακώσεις ανακούφισης κοντά σε ώμους, σπειρώματα, περιοχές στεγανοποίησης ή χαρακτηριστικά συγκράτησης.
Τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν μια εσωτερική αυλάκωση μέσα σε μια οπή, μια σχισμή Τ κάτω από μια επιφάνεια, ένα προφίλ χελιδονοουράς, μια αντίστροφη ακτίνα ή ένα ανάγλυφο πίσω από έναν σπειροειδή ώμο. Για την αναφορά, το πιο σημαντικό ερώτημα δεν είναι μόνο αν η γεωμετρία μπορεί να υποστεί μηχανική κατεργασία, αλλά και αν μπορεί να υποστεί αξιόπιστη κατεργασία, να ελεγχθεί με σαφήνεια και να επαναληφθεί στην απαιτούμενη ποσότητα.
Γιατί οι υποτιμήσεις έχουν σημασία για το DFM και την προσφορά
Οι υποσκαφές συχνά φαίνονται ασήμαντες στο CAD, αλλά μπορούν να αλλάξουν την κατασκευαστική διαδρομή. Μια ρηχή ανοιχτή αυλάκωση μπορεί να είναι απλή εάν ταιριάζει ένα τυπικό κόφτη. Μια παρόμοια αυλάκωση βαθιά μέσα σε μια τσέπη μπορεί να χρειάζεται ένα εργαλείο μεγάλης εμβέλειας, αργές προωθήσεις, ειδική στερέωση ή διαφορετική διαδικασία. Γι' αυτό οι υποσκαφές θα πρέπει να εξετάζονται κατά τη διάρκεια του Σχεδιασμού για την Κατεργασία CNC DFM , όχι μετά την έκδοση του σχεδίου.
Πριν ζητήσετε προσφορά, αποφασίστε εάν η υποκοπή είναι λειτουργική ή απλώς μια υπολειμματική λεπτομέρεια μοντελοποίησης. Οι λειτουργικές υποκοπές θα πρέπει να τεκμηριώνονται. Οι μη λειτουργικές υποκοπές θα πρέπει συνήθως να αφαιρούνται, να ανοίγονται ή να απλοποιούνται.
Συνήθεις τύποι υποκοπών κατεργασίας CNC
| Τύπος υποκοπής | Τυπική χρήση | Σημείωση για την κατεργασία |
|---|---|---|
| Υποκοπή σε σχήμα Τ | Υποδοχές εξαρτημάτων, χαρακτηριστικά σφιγκτήρα, συρόμενα παξιμάδια | Συνήθως κόβεται με κόφτη σε σχήμα Τ αφού ανοιχτεί μια ευθεία σχισμή εισόδου. |
| Χειμωνιάτικη ουρά | Ολισθητήρες, ράγες εντοπισμού, επιφάνειες κλειδώματος | Καλύτερα όταν η γωνία ταιριάζει με ένα τυπικό κόφτη χελιδονοουράς, συχνά 45 ή 60 μοίρες. |
| Εσωτερική αυλάκωση | Ο-δακτύλιοι, δακτύλιοι συγκράτησης, στεγανοποιήσεις, δακτύλιοι ασφάλισης | Μπορεί να φρεζαριστεί με κόφτη εγκοπών ή να τορνευτεί με εργαλείο εσωτερικής αυλάκωσης. |
| Γλειφιτζούρι με ντεκολτέ | Αντίστροφες ακτίνες, ανάμεικτα ανάγλυφα, σύνθετες τρισδιάστατες επιφάνειες | Χρήσιμο για καμπύλη γεωμετρία αλλά ευαίσθητο στην εκτροπή και τον κίνδυνο σύγκρουσης. |
| Ανακούφιση από την υποτομή | Ανακούφιση σπειρώματος, απόσταση από τον ώμο, απόσταση από τη συναρμολόγηση | Συχνά οικονομικό εάν ο σκοπός και η ανοχή είναι σαφείς. |
| Κρυφό χαρακτηριστικό στο πίσω μέρος | Γάντζοι, κλιπ, τσέπες ελαφρού βάρους, κρυφά κανάλια | Ενδέχεται να απαιτείται αναστροφή εξαρτήματος, πρόσβαση υπό γωνία, μηχανική κατεργασία 4 ή 5 αξόνων. |
Οι σχισμές σε σχήμα Τ και οι χελιδονοουρές είναι συνήθως πιο προβλέψιμες επειδή διατίθενται τυπικές οικογένειες κοπτικών. Οι κρυφές τσέπες και οι αντίστροφες ακτίνες είναι λιγότερο προβλέψιμες επειδή το εργαλείο πρέπει να καλύπτει την περιβάλλουσα γεωμετρία διατηρώντας παράλληλα την ακαμψία και αποφεύγοντας τις συγκρούσεις.
Εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κατεργασία υποκοπών
| Εργαλείο ή διαδικασία | Το καλύτερο για | Συνέπειες σχεδιασμού |
|---|---|---|
| Κόφτης σχισμής Τ | Αυλάκια σε σχήμα Τ και εσοχές στους ώμους | Χρειάζεται καθαρή υποδοχή εισόδου και πλευρική απόσταση. |
| Κόφτης χελιδονοουράς | Γωνιακά προφίλ ασφάλισης και χαρακτηριστικά ολίσθησης | Οι μη τυποποιημένες γωνίες μπορούν να αυξήσουν το κόστος εργαλείων. |
| Κόφτης γλειφιτζουριών | Αντίστροφες ακτίνες και σφαιρικά ανάγλυφα | Απαιτείται προσεκτική προσομοίωση διαδρομής εργαλείων και σταθερές συνθήκες κοπής. |
| Κλειδί ή κόφτης εγκοπής | Χαρακτηριστικά πλευρικών αυλακώσεων και δακτυλίων συγκράτησης | Λειτουργεί καλύτερα όταν το πλάτος της αυλάκωσης ταιριάζει με τα τυπικά μεγέθη κοπτικών. |
| Εργαλείο εσωτερικής αυλάκωσης | Στρογγυλές αυλακώσεις μέσα σε οπές | Χρειάζεται επαρκής διάμετρος οπής, εμβέλεια και χώρος εκκένωσης θραυσμάτων. |
| Εργαλείο προσαρμοσμένης φόρμας | Ειδικά προφίλ ή επαναλαμβανόμενη παραγωγή | Προσθέτει κόστος εργαλείων αλλά μπορεί να μειώσει τον χρόνο κύκλου σε όγκο. |
| Μηχανική κατεργασία 4 ή 5 αξόνων | Χαρακτηριστικά πρόσβασης με αποκλεισμένη ή υπό γωνία | Βελτιώνει την πρόσβαση αλλά προσθέτει κόστος προγραμματισμού, εγκατάστασης και επιθεώρησης. |
Η πιο οικονομική επιλογή δεν είναι πάντα το πιο προηγμένο μηχάνημα. Ένα καλά σχεδιασμένο χαρακτηριστικό 3 αξόνων που χρησιμοποιεί ένα τυπικό κόφτη με σχισμή Τ μπορεί να κοστίσει λιγότερο από μια σύνθετη διαδρομή εργαλείου 5 αξόνων. Η σωστή μέθοδος εξαρτάται από τη γεωμετρία, το υλικό, την ανοχή, το φινίρισμα και την ποσότητα.
Τυποποιημένα μεγέθη και πρακτικοί κανόνες σχεδιασμού
Δεν υπάρχει καθολικός τυποποιημένος πίνακας μεγεθών για κάθε υποκοπή, επειδή κάθε προμηθευτής διαθέτει διαφορετικά εργαλεία. Ωστόσο, οι ακόλουθοι κανόνες διευκολύνουν την προσφορά και την κατασκευή εξαρτημάτων.
- Χρησιμοποιήστε τυπικά πλάτη κοπής. Οι κόφτες με σχισμές και εγκοπές σε σχήμα Τ διατίθενται συνήθως σε πολλά μετρικά μεγέθη, αλλά τα τυχαία πλάτη αυλακώσεων ενδέχεται να απαιτούν αγορά ή ειδικά προσαρμοσμένα εργαλεία τροχίσματος.
- Διατηρήστε το βάθος σε λογικό επίπεδο. Ως σημείο εκκίνησης, διατηρήστε το βάθος υποκοπής κοντά ή κάτω από περίπου δύο φορές το πλάτος του κοπτικού, όταν είναι δυνατόν. Τα βαθιά, στενά χαρακτηριστικά αυξάνουν την παραμόρφωση και τον κίνδυνο θραύσης.
- Προσθέστε διάκενο εργαλείου. Το σώμα, το στέλεχος και η βάση του κοπτικού χρειάζονται χώρο. Τα σφιχτά περιμετρικά τοιχώματα μπορούν να καταστήσουν αδύνατη την κατασκευή ενός κατεργάσιμου προφίλ στην πράξη.
- Αντιστοιχίστε τις κοινές γωνίες χελιδονοουράς. Οι κόφτες με χελιδονοουρά 45 μοιρών και 60 μοιρών είναι συνηθισμένοι. Οι ειδικές γωνίες θα πρέπει να δικαιολογούνται από τη λειτουργία τους.
- Χρησιμοποιήστε μεγαλύτερες εσωτερικές ακτίνες. Οι μεγαλύτερες ακτίνες επιτρέπουν ισχυρότερα εργαλεία, καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας και μικρότερο χρόνο κύκλου.
- Μην υπερβαίνετε τα χαρακτηριστικά ανοχής των διαστάσεων. Εάν η υποκοπή αποτρέπει μόνο τις παρεμβολές, αποφύγετε τις επεξηγήσεις ακριβείας που δεν επηρεάζουν τη λειτουργία.
- Αναφέρετε τον σκοπό στο σχέδιο. Σημειώσεις όπως «μόνο ανακούφιση από το διάκενο» ή «αυλάκωση δακτυλίου Ο, κρίσιμη επιφάνεια στεγανοποίησης» βοηθούν τον προμηθευτή να υποβάλει σωστά την προσφορά.
Αυτές είναι κατευθυντήριες γραμμές αναφοράς, όχι καθορισμένα όρια. Για τα κρίσιμα εξαρτήματα, ο προμηθευτής θα πρέπει να εξετάσει το αρχείο STEP, την πρόσβαση στον κόφτη και το σχέδιο πριν από την παραγωγή.
Πώς οι υποσκαφές επηρεάζουν το κόστος κατεργασίας CNC
Μια υποκοπή αυξάνει το κόστος όταν προσθέτει ειδικά εργαλεία, επιπλέον ρυθμίσεις, πιο αργή κατεργασία ή δύσκολη επιθεώρηση. Το εξάρτημα μπορεί να εξακολουθεί να είναι κατασκευαστικό, αλλά η διαδικασία γίνεται λιγότερο άμεση.
- Ειδικά εργαλεία: Τα κοπτικά γλειφιτζουριών, τα εργαλεία εγκοπής μεγάλης εμβέλειας και τα εργαλεία προσαρμοσμένης διαμόρφωσης ενδέχεται να προσθέσουν κόστος και χρόνο παράδοσης.
- Εμβέλεια εργαλείου: Τα μακριά ή λεπτά εργαλεία είναι πιο πιθανό να δονούνται, αφήνοντας κουδουνίσματα, σημάδια εργαλείων ή ασυνεπείς διαστάσεις.
- Επιπλέον ρυθμίσεις: Εάν το εξάρτημα πρέπει να αναστραφεί ή να επισκευαστεί ξανά, ο χρόνος εγκατάστασης και ο κίνδυνος ευθυγράμμισης αυξάνονται.
- Επιλογή μηχανήματος: Για κρυφή γεωμετρία ενδέχεται να απαιτείται στερέωση 4 αξόνων, 5 αξόνων, EDM ή προσαρμοσμένη.
- Υλικό: Ο ανοξείδωτος χάλυβας, το τιτάνιο, ο σκληρυμένος χάλυβας και τα ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα καθιστούν τις υποκοπές σκληρότερες από το αλουμίνιο ή τον ορείχαλκο.
- Η επιφάνεια τελειώνει: Μια κρυφή αυλάκωση διάκενου είναι ευκολότερη από μια γυαλισμένη αυλάκωση στεγανοποίησης ή μια αισθητική υποκοπή.
- επιθεώρηση: Οι εσωτερικές αυλακώσεις ενδέχεται να χρειάζονται ειδικά μετρητές, σχεδιασμό CMM ή λειτουργικές δοκιμές.
Εάν ο προϋπολογισμός είναι σημαντικός, ρωτήστε εάν μια μικρή αλλαγή στη γεωμετρία μπορεί να διατηρήσει την ίδια λειτουργία ενώ χρησιμοποιείτε ένα τυπικό εργαλείο. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το κόστος, ανατρέξτε στο άρθρο μας σχετικά με τη μείωση της δυσκολίας και του κόστους πολύπλοκης κατεργασίας CNC.
Πώς να μειώσετε το κόστος υποτίμησης
Η καλύτερη υποκοπή είναι αυτή που εκτελεί τη λειτουργία της με σταθερά εργαλεία και σαφή έλεγχο. Χρησιμοποιήστε αυτές τις αλλαγές σχεδιασμού πριν από την κυκλοφορία του εξαρτήματος για προσφορά:
- Ανοίξτε τη λειτουργία εάν ο περιβάλλων τοίχος δεν λειτουργεί.
- Χωρίστε το εξάρτημα σε δύο κομμάτια εάν κάποιο κρυφό χαρακτηριστικό καθιστά την κατεργασία πολύ δύσκολη.
- Προσαρμόστε το πλάτος, την ακτίνα ή τη γωνία ώστε να ταιριάζει με την τυπική γεωμετρία του κοπτικού.
- Αυξήστε την απόσταση πρόσβασης γύρω από τον κόφτη και τη βάση.
- Μετακινήστε το χαρακτηριστικό σε μια κατεύθυνση που μπορεί να υποστεί μηχανική κατεργασία σε κανονική ρύθμιση.
- Χαλαρώστε τις ανοχές σε μη κρίσιμες επιφάνειες.
- Ορίστε μια πρακτική μέθοδο επιθεώρησης πριν από την παραγωγή.
Για συναρμολογήσεις ακριβείας, ελέγξτε τις υποκοπές μαζί με τις ανοχές κατεργασίας CNC . Μια αυλάκωση που είναι εύκολη στα +/-0.10 mm μπορεί να γίνει ακριβή στα +/-0.02 mm, ειδικά όταν είναι βαθιά, εσωτερική ή δύσκολο να μετρηθεί.
Τι να στείλετε για μια προσφορά για υποκοπή κατεργασίας CNC
Ένα σαφές πακέτο προσφοράς βοηθά την ομάδα μηχανικών να επιλέξει τη σωστή διαδικασία πριν από την τιμολόγηση. Στείλτε ένα τρισδιάστατο μοντέλο και ένα δισδιάστατο σχέδιο. Το μοντέλο δείχνει τη γεωμετρία, ενώ το σχέδιο εξηγεί τη λειτουργία, την ανοχή, το υλικό, το φινίρισμα και τις ανάγκες επιθεώρησης.
| Στοιχείο προσφοράς | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|
| Αρχείο STEP | Δείχνει την πρόσβαση, τον κίνδυνο σύγκρουσης και την ακολουθία κατεργασίας. |
| Τεχνικό σχέδιο | Ορίζει κρίσιμες διαστάσεις, ανοχές, φινίρισμα, υλικό και σημειώσεις. |
| Διαστάσεις υποκοπής | Το πλάτος, το βάθος, η ακτίνα, η γωνία, η διάμετρος της οπής και η απόσταση από το τοίχωμα επηρεάζουν τον εξοπλισμό. |
| Λειτουργικός σκοπός | Διευκρινίζει εάν το χαρακτηριστικό αφορά την απόσταση, τη στεγανοποίηση, τη συγκράτηση, την ολίσθηση ή την εμφάνιση. |
| Υλικό και φινίρισμα | Επηρεάστε την επιλογή κοπτικού, τις τροφοδοσίες, την αφαίρεση γρεζιών, την επίστρωση και την επιθεώρηση. |
| Ποσοτητα | Καθορίζει εάν έχει νόημα η χρήση τυπικών ή προσαρμοσμένων εργαλείων. |
| Απαιτήσεις επιθεώρησης | Αποτρέπει τις διαφωνίες σχετικά με τον τρόπο επαλήθευσης της κρυφής γεωμετρίας. |
Εάν δεν είστε σίγουροι ποιες διαστάσεις πρέπει να αναφέρετε, περιγράψτε πώς λειτουργεί το χαρακτηριστικό στη συναρμολόγηση. Μια σημείωση όπως «η εσωτερική αυλάκωση διατηρεί τον δακτύλιο Ο· η διάμετρος στεγανοποίησης είναι κρίσιμη» δίνει στον μηχανικό χρήσιμες οδηγίες. Μπορείτε επίσης να ανατρέξετε στον οδηγό μας σχετικά με την προετοιμασία αρχείων για μια προσφορά κατεργασίας CNC.
Μπορούν οι υποκοπές να κατεργαστούν με μηχανική κατεργασία σε μηχανή CNC 3 αξόνων;
Ναι, πολλές υποκοπές μπορούν να κατεργαστούν σε μια φρέζα CNC 3 αξόνων, εάν ο κόφτης μπορεί να εισέλθει στο χαρακτηριστικό και έχει αρκετό διάκενο. Οι σχισμές σε σχήμα Τ, οι πλευρικές αυλακώσεις και οι ανακουφιστικές κοπές είναι συνηθισμένα παραδείγματα. Εάν το χαρακτηριστικό εμποδίζεται από την περιβάλλουσα γεωμετρία, η κατεργασία 4 αξόνων ή 5 αξόνων μπορεί να είναι πιο πρακτική.
Είναι οι υποσκαφές πάντα ακριβές;
Όχι. Μια τυπική αυλάκωση ανακούφισης με ανοιχτή πρόσβαση μπορεί να προσθέσει μικρό κόστος. Οι υποσκαφές γίνονται ακριβές όταν είναι βαθιές, στενές, μη τυποποιημένες, δύσκολες στην επιθεώρηση ή βρίσκονται σε σημείο όπου ο κόφτης δεν μπορεί να προσεγγίσει με ασφάλεια. Η ποσότητα έχει επίσης σημασία: τα προσαρμοσμένα εργαλεία μπορεί να μην ταιριάζουν σε ένα πρωτότυπο, αλλά μπορεί να έχουν νόημα για επαναλαμβανόμενη παραγωγή.
Τελική λίστα ελέγχου σχεδιασμού υποκοπής CNC
- Απαιτείται η υποσκαφή για λειτουργία, συναρμολόγηση, σφράγιση ή συγκράτηση;
- Μπορεί η λειτουργία να ανοιχτεί, να απλοποιηθεί ή να μετακινηθεί;
- Ταιριάζει με ένα τυπικό κόπτη σε σχήμα Τ, χελιδονοουρά, σχισμή ή γλειφιτζούρι;
- Υπάρχει αρκετός χώρος για το σώμα και τη βάση του κόπτη;
- Είναι σαφώς καθορισμένα το πλάτος, το βάθος, η ακτίνα και η γωνία;
- Περιορίζονται οι αυστηρές ανοχές σε λειτουργικές επιφάνειες;
- Μπορεί η υποκοπή να ελεγχθεί με κανονικά εργαλεία ή μετρητές;
- Περιλαμβάνονται οι απαιτήσεις υλικού, φινιρίσματος, ποσότητας και επιθεώρησης;
Οι υποκοπές με κατεργασία CNC είναι διαχειρίσιμες όταν σχεδιάζονται με γνώμονα την κατασκευή. Μια μικρή αλλαγή στην πρόσβαση του κοπτικού, στο πλάτος της αυλάκωσης, στην ακτίνα ή στην ανοχή μπορεί να μετατρέψει ένα δύσκολο χαρακτηριστικό σε μια προβλέψιμη κατεργασμένη λεπτομέρεια. Εάν το επόμενο έργο σας περιλαμβάνει υποκοπές, στείλτε το αρχείο STEP και το τεχνικό σας σχέδιο στην ομάδα υπηρεσιών κατεργασίας CNC της Easiahome για έλεγχο της κατασκευασιμότητας και μια πρακτική προσφορά.
