സങ്കീർണ്ണമായ CNC മെഷീനിംഗ്: മെഷീനിംഗ് ബുദ്ധിമുട്ടും ചെലവും കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഗൈഡ്

മെക്കാനിക്കൽ നിർമ്മാണത്തിൽ, CAD-യിൽ ഒരു ഡിസൈനർക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതും ഒരു മെഷീനിസ്റ്റിന് ഭൗതികമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തി നിരന്തരം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, നിർമ്മാണത്തിൽ ഒരു അടിസ്ഥാന നിയമമുണ്ട്: സങ്കീർണ്ണത വിലയ്ക്ക് തുല്യമാണ്. ഒരു ഡിസൈൻ ഷോപ്പ് ഫ്ലോറിന്റെ ഭൗതിക യാഥാർത്ഥ്യങ്ങളെ അവഗണിക്കുമ്പോൾ, അത് "യന്ത്രിക്കാൻ കഴിയാത്ത" ഭാഗങ്ങൾ, അമിതമായ ഉപകരണ പൊട്ടൽ, ലീഡ് സമയം കുതിച്ചുയരുന്നത് എന്നിവയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ചില ഘടനകൾ വർദ്ധിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഈ ഗൈഡ് പരിശോധിക്കുന്നു. CNC മാച്ചിങ് ബുദ്ധിമുട്ടും, ബുദ്ധിമുട്ടില്ലാതെ ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കാൻ നിങ്ങളുടെ ഡിസൈനുകൾ എങ്ങനെ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാമെന്നതും.

എന്തുകൊണ്ടാണ് CAD എപ്പോഴും CAM-ലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യാത്തത്

ഡിസൈനർമാർ പലപ്പോഴും "തികഞ്ഞ" ഡിജിറ്റൽ പരിതസ്ഥിതിയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. CAD-ൽ, 90-ഡിഗ്രി ആന്തരിക കോർണർ ഒരു ക്ലിക്ക് അകലെയാണ്. യഥാർത്ഥ ലോകത്ത്, CNC മെഷീനിംഗ് കറങ്ങുന്ന സിലിണ്ടർ ഉപകരണങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഉപകരണത്തിന്, നിർവചനം അനുസരിച്ച്, പൂർണ്ണമായും ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ആന്തരിക കോർണർ മുറിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതാണ് സങ്കീർണ്ണത-ചെലവ് വിരോധാഭാസം. ഒരു ഭാഗത്തിന്റെ ജ്യാമിതി കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാകുമ്പോൾ, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ, കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രോഗ്രാമിംഗ് (CAM), അധിക സജ്ജീകരണങ്ങൾ, വേഗത കുറഞ്ഞ ഫീഡ് നിരക്കുകൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. ഈ ഘടകങ്ങൾ DFM വഴി കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ, സ്ക്രാപ്പ് നിരക്ക് ഉയരുകയും "കൂൾ" ഡിസൈൻ ഒരു സാമ്പത്തിക ബാധ്യതയായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

മികച്ച 3 എഞ്ചിനീയറിംഗ് തടസ്സങ്ങൾ: CNC യുടെ "ഭൗതിക പരിധികൾ"

ഒരു ഡിസൈൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന്, CNC ഓപ്പറേറ്റർമാരെ നിരാശരാക്കുകയും ഉദ്ധരണികൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഏറ്റവും സാധാരണമായ മൂന്ന് ജ്യാമിതീയ "വേദന പോയിന്റുകൾ" നമ്മൾ ആദ്യം മനസ്സിലാക്കണം.

1. ആഴത്തിലുള്ളതും ഇടുങ്ങിയതുമായ ചാലുകളും ഉയർന്ന വീക്ഷണ അനുപാതങ്ങളും

സി‌എൻ‌സി മെഷീനിംഗിലെ ഏറ്റവും പതിവ് വെല്ലുവിളികളിൽ ഒന്ന് ആഴത്തിലുള്ള പോക്കറ്റുകളോ ഇടുങ്ങിയ ചാലുകളോ ആണ്, പലപ്പോഴും ഹീറ്റ് സിങ്കുകളിലോ വാൽവ് ബോഡികളിലോ കാണപ്പെടുന്നു.

• സാങ്കേതിക വേരുകൾ: ഉപകരണ വ്യതിചലനത്തിന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം. ഒരു CNC കട്ടിംഗ് ഉപകരണം ഒരു കാന്റിലിവർ ബീം പോലെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. അതിന്റെ വ്യാസവുമായി (L:D അനുപാതം) താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിന്റെ നീളം കൂടുന്തോറും കട്ടിംഗ് മർദ്ദത്തിൽ അത് കൂടുതൽ വളയുന്നു.
• പ്രശ്നം: ഒരു ഉപകരണം "നടക്കുകയോ" വഴിതിരിച്ചുവിടുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് അളവുകളിലെ കൃത്യതയില്ലായ്മയ്ക്കും, ഉപരിതല ഫിനിഷിംഗിൽ മോശമായ മാറ്റങ്ങൾക്കും (ചാറ്റർ മാർക്കുകൾ), ഒടുവിൽ ഉപകരണം പൊട്ടുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. കൂടാതെ, ആഴത്തിലുള്ള ചാലുകളിൽ, ചിപ്പുകൾക്ക് (സ്വാർഫ്) പോകാൻ ഒരിടവുമില്ല. ഒരു ഉപകരണം സ്വന്തം ചിപ്പുകൾ വീണ്ടും മുറിച്ചാൽ, അത് ചൂട് സൃഷ്ടിക്കുകയും സ്നാപ്പ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
• പരിഹാരം:

4:1 നിയമം: പോക്കറ്റ് ഡെപ്ത് ടു ടൂൾ വ്യാസ അനുപാതം 4:1-ൽ താഴെയായി നിലനിർത്താൻ ശ്രമിക്കുക. ടേപ്പേർഡ് വാൾസ്: 1° അല്ലെങ്കിൽ 2° ഡ്രാഫ്റ്റ് ആംഗിൾ പോലും ചേർക്കുന്നത് ഒരു ടേപ്പേർഡ് ടൂളിന് അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് നേരായതിനേക്കാൾ വളരെ കർക്കശമാണ്. സ്റ്റെപ്പ്ഡ് ഡിസൈനുകൾ: ആഴത്തിലുള്ള ഗ്രൂവ് ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, അത് "സ്റ്റെപ്പുകളിൽ" രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുക, അങ്ങനെ നേർത്ത ഉപകരണം അടിഭാഗം പൂർത്തിയാക്കുന്നതിന് മുമ്പ് കട്ടിയുള്ളതും കൂടുതൽ കർക്കശവുമായ ഒരു ഉപകരണത്തിന് മുകളിലെ ഭാഗം വൃത്തിയാക്കാൻ കഴിയും.

2. ആന്തരിക ആരങ്ങളും ഡെഡ് കോർണറുകളും

പറഞ്ഞതുപോലെ, CNC ഉപകരണങ്ങൾ വൃത്താകൃതിയിലാണ്. അതായത് ഓരോ ആന്തരിക കോണിലും ഒരു ആരം ഉണ്ടായിരിക്കും. സാങ്കേതിക റൂട്ട്: സ്റ്റാൻഡേർഡ് എൻഡ് മില്ലുകൾ വൃത്താകൃതിയിലാണ്. ഒരു ഇറുകിയ കോർണർ ലഭിക്കാൻ, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ചെറിയ ഉപകരണം ആവശ്യമാണ്. പ്രശ്നം: ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് വളരെ മന്ദഗതിയിലുള്ള ഫീഡ് നിരക്കുകൾ ആവശ്യമാണ്, അവ പൊട്ടിപ്പോകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ഒരു "മൂർച്ചയുള്ള" ആന്തരിക കോർണർ ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, ഷോപ്പ് ഭാഗം ഒരു EDM (ഇലക്ട്രിക്കൽ ഡിസ്ചാർജ് മെഷീനിംഗ്) മെഷീനിലേക്ക് മാറ്റണം. EDM കൃത്യമാണ്, പക്ഷേ അവിശ്വസനീയമാംവിധം മന്ദഗതിയിലുള്ളതും ചെലവേറിയതുമാണ്. പരിഹാരം: അമിത വലുപ്പം: നിങ്ങളുടെ ഡിസൈനിന്റെ ആന്തരിക ആരം നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഉപകരണ ആരത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞത് 10% വലുതാക്കുക. ഇത് ഉപകരണം സ്വയം "കുഴിച്ചിടാതെ" മൂലയിലൂടെ നീങ്ങാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് വൈബ്രേഷൻ കുറയ്ക്കുന്നു. ഡോഗ് ബോൺ ഫില്ലറ്റുകൾ: ഒരു ചതുര ഘടകം ഒരു പോക്കറ്റിൽ ഉൾക്കൊള്ളേണ്ട അസംബ്ലി ഭാഗങ്ങളിൽ, "ഡോഗ്-ബോൺ" അല്ലെങ്കിൽ "ടി-ബോൺ" റിലീഫുകൾ ഉപയോഗിക്കുക. ഇവ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള കാൽപ്പാടിന് പുറത്തേക്ക് ആരം നീക്കുന്നു, ഇണചേരൽ ഭാഗം പൂർണ്ണമായും യോജിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

3. നേർത്ത മതിലുള്ള ജ്യാമിതികൾ

എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഇവി മേഖലകളിൽ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ നിർണായകമാണ്, ഇത് ഭിത്തിയുടെ കനത്തിന്റെ പരിധികൾ മറികടക്കാൻ ഡിസൈനർമാരെ നയിക്കുന്നു. സാങ്കേതിക റൂട്ട്: ഘടനാപരമായ പിണ്ഡത്തിന്റെ അഭാവം. പ്രശ്നം: ഒരു മതിൽ വളരെ നേർത്തതായിത്തീരുമ്പോൾ (സാധാരണയായി അലൂമിനിയത്തിന് 0.8MM-ൽ താഴെ), കട്ടിംഗ് ഉപകരണത്തിന്റെ ബലം മെറ്റീരിയൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനോ "റിംഗ്" ചെയ്യുന്നതിനോ കാരണമാകുന്നു. ഇത് ഒരു തരംഗമായ ഉപരിതല ഫിനിഷ് സൃഷ്ടിക്കുകയും ഇറുകിയ ടോളറൻസുകൾ നിലനിർത്തുന്നത് അസാധ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങേയറ്റത്തെ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, മതിൽ ബക്കിൾ ചെയ്യുകയോ കീറുകയോ ചെയ്യാം. പരിഹാരം: ത്യാഗപരമായ വാരിയെല്ലുകൾ: മെഷീനിംഗ് സമയത്ത് ഭിത്തിയെ ദൃഢമായി നിലനിർത്തുന്ന താൽക്കാലിക പിന്തുണ വാരിയെല്ലുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുക, അവ അവസാന പാസിൽ നീക്കംചെയ്യാം. ഹൈ-സ്പീഡ് മെഷീനിംഗ് (HSM): കുറഞ്ഞ റേഡിയൽ എൻഗേജ്‌മെന്റും ഉയർന്ന സ്പിൻഡിൽ വേഗതയും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഭിത്തിയിൽ ചെലുത്തുന്ന കട്ടിംഗ് ഫോഴ്‌സ് കുറയ്ക്കും.