CNC İşleme Parçaları: Tasarım Mühendisinin Malzeme, Tolerans ve Proses Eşleştirme Kılavuzu

CNC İşleme Parçaları: Tasarım Mühendisinin Malzeme, Tolerans ve Proses Eşleştirme Kılavuzu

DFM geri bildiriminiz az önce geldi. Dükkandaki 6061-T6 manşonun - üzerindeki 0,4 mm'lik duvar, kelepçeyi açtıktan sonra takırdayacağını ve geri çekileceğini söylüyor. Delik üzerinde ±0,01 mm silindirlik bilgisi var mı? Elde edilebilir, ancak yeniden sabitleme maliyetini ödemek istemediğiniz sürece OD profiliyle aynı kurulumda değil. Tanıdık geliyor mu?

EnCNC işleme parçalarıbaşarısızlıklar tasarım döngüsünün çok erken safhalarında alınan aynı üç karara dayanmaktadır: süreç dikkate alınmadan önce malzemenin kilitlenmesi, önceki çizimden fonksiyon incelemesi yapılmadan kopyalanan toleranslar ve makinenin gerçek yetenek zarfı bilinmeden yapılan süreç varsayımları. Bu kılavuz, bir satış broşüründen değil, her hafta yazdığımız DFM geri bildirimlerinden üçünü de - ele almaktadır.

Malzeme Seçimi Neden Maliyetten Daha Fazlasını Etkiliyor?

Alüminyum olan her şey için 6061-T6 spesifikasyonunu kullanma içgüdüsü makuldür - ucuzdur, hızlı işlenir ve her mağazada bulunur. Ama ince duvardacnc işleme parçaları, alüminyum cnc işleme parçaları ince duvar geometrisi, malzeme seçiminin tek başına çözemeyeceği özel bir sorun yaratır: artık gerilim.

Sıcak-haddelenmiş ve hatta bazı levha stokları dahili gerilim gradyanları taşır. Malzemeyi asimetrik olarak çıkardığınızda - 0,5 mm'lik bir duvarın bir tarafını diğerinden önce işleyerek - bu gerilimi eşit olmayan bir şekilde serbest bırakırsınız. Parça hareket ediyor. Kesim sırasında gözle görülür şekilde değil, ancak inceleme sırasında ölçülebilir bir şekilde: makinede düz olarak okunan bir yüz, oda sıcaklığında otuz dakika sonra 0,03-0,08 mm eğik okur.

İki yaklaşım işe yarıyor. İlk olarak, gerilim-hafifletilmiş veya önceden-gerilmiş plakayı belirtin (güç önemliyse 7075-T6 yerine 7075-T651; düzlüğün kritik olduğu yerlerde fikstürleme ve yapısal braketler için MIC-6 döküm takım plakası). İkinci olarak, işlemleri sıralayın: kabaca nihai boyutun 0,5 mm'si dahilinde, parçayı ideal olarak gece boyunca - bekletin - sonra bitirin. Hafif derinlikte yapılan ikinci geçiş, zaten rahatlamış olan malzemeyi keser. Geri esneme ortadan kalktı çünkü gerilim rezervuarı kaba işleme aşamasında boşaltıldı.

İçinhavacılık için hassas cnc işleme parçalarıHem gücün hem de boyutsal kararlılığın önemli olduğu uygulamalarda Ti-6Al-4V kendi kısıtlamalarını getirir. Titanyumun düşük ısı iletkenliği, ısının talaşla birlikte tahliye edilmek yerine takımın ucunda yoğunlaşması anlamına gelir. Bu, süreci nasıl yazdığınızla ilgili her şeyi değiştirir:

Kesme hızı: Kaplamasız karbür için 40–60 m/dak, TiAlN-kaplamalı takımlarla 80 m/dak'ya kadar

Diş başına ilerleme: 0,05–0,12 mm - bu pencerede kalır; çok hafif kesmek ve çalışmak yerine sürtünür-yüzeyi sertleştirir

Soğutma sıvısı: iş mili aracılığıyla-yüksek basınç-kesme bölgesine yönlendirilir, parça gövdesine yönelik taşkın soğutma sıvısı değil

Takım ömrü: agresif değişim aralıkları; Titanyum üzerinde aşınmış bir alet daha az değil, daha fazla ısı üretir

Bu parametreler yerine "taşma soğutma sıvısı ve yavaşlama" kullanılması, titanyum işlerinin nasıl-sertleşmiş yüzeylere ve-tolerans-dışında kalan deliklere yol açtığını gösterir.

İşlenebilirlik endeksi %6061-T6=100'ye göre; tolerans rakamları, bakımlı işleme merkezlerinde taşlama olmadan güvenilir üretim değerlerini temsil eder.

CNC İşleme Parçaları için Gerçekçi Bir Tolerans Bütçesi Oluşturmak

Bir teklifteki en pahalı satır genellikle kimsenin sahada ölçemeyeceği bir toleranstır. Bir çizimi yayınlamadan önce,cnc işleme parçaları tolerans yığını-yukarıher kesin açıklama için: hangi montaj fonksiyonunu koruyor ve MMC/LMC sınırında ne oluyor?

Denetim verilerimizden birkaç referans noktası:

Kritik bir delik çapında ±0,005 mm'ye kadar tutulan 100 mm'lik bir alüminyum parçaya taşlama - olmadan ulaşılabilir, ancak bu özel bir son işlem geçişi, sıcaklık-stabilize edilmiş bir ölçüm ortamı (20 derece ±0,5 derece kullanıyoruz) ve %100 CMM denetimi gerektirir. Döngü süresi, aynı özellikteki ±0,02 mm'lik belirtmeye kıyasla kabaca %40 artar. Delik, yine de 0,015 mm çapında açıklığa sahip bir rulmanla eşleşirse, daha dar olan belirtme çizgisi hiçbir işe yaramaz ve gerçek maliyet ekler.

Sertleştirilmiş bir parçada ±0,005 mm'den daha iyisine ihtiyaç duyduğunuzda veya sızdırmazlık teması veya optik montaj yüzeyleri için Ra'nın 0,1 μm'nin altında olması gerektiğinde taşlama devreye girer. Yüzey taşlamamız Ra 0,02μm - ile ±0,002 mm tutabilir ancak bunlar varsayılan CNC numaraları değildir, CNC üzerinde bitirme işlemleridir ve yalnızca uygulama gerçekten bunları gerektirdiğinde çizime ait olurlar.

Pratik karar ağacı:

±0,1 mm veya daha kaba: standart işleme, özel inceleme yok, varsayılan ISO 2768-m

±0,05 mm ila ±0,02 mm: kontrollü bitiş geçişi, noktasal CMM kontrolü

±0,01 mm ila ±0,005 mm: özel son işlem, kritik özelliklerde tam CMM, sıcaklık yönetimi

±0,002 mm: taşlama veya alıştırma, %100 inceleme, daha uzun teslim süresi planlayın

Özellikle denetlenmeye değer bir geometrik bilgi: döndürülmüş özelliklerdeki salgı. Delik verisine göre şaft dış çapındaki 0,01 mm'lik toplam salgı çizgisi çoğu rulman boşluğunun gerektirdiğinden daha sıkıdır ve atölyeyi tornalamadan sonra taşlamaya zorlar. Uygulamanız 0,025 mm'yi tolere ediyorsa bunu söyleyin - ve çok daha hızlı, daha ucuz bir parça alın.

Süreç Eşleştirme: Kesimi Özellikle Eşleştirme

Her biri değilcnc işleme parçalarıiş 5 eksenli bir işleme merkezine ait. Özellik türü ile süreç arasındaki doğru eşleştirme, 40 dakikalık bir döngüyü 4 saatlik bir döngüden ayıran şeydir.

Cepler ve açık konturlar: 3-eksenli frezeleme prizmatik özelliklerin çoğunu kapsar. 5-eksene ihtiyacınız olup olmadığını belirleyen soru "geometri karmaşık mı?" değildir. - "3-eksen kaç kurulum gerektirir?" Dört yeniden fikstür gerektiren beş yüzdeki özelliklere sahip bir parça, tek kurulumda 5 eksenli bir makinede genellikle daha ucuz ve daha doğru bir şekilde ortaya çıkacaktır çünkü her yeniden fikstür, birleşen küçük bir veri aktarım hatasına neden olur.

Uzun ince şaftlar: Kılavuz burçlu İsviçre tornalama, uzunluğu-çap-> 12:1 olan herhangi bir şey için doğru cevaptır. Standart tornalama, çubuğun desteksiz olarak aynanın üzerinden sarkmasına neden olur ve kesme kuvvetleri altındaki sapma, eşmerkezlilik ve çap kontrolünü güvenilmez hale getirir. İsviçre tornalamasındaki burç, iş parçasını kesme bölgesinin milimetreleri dahilinde destekler - sapma esasen ortadan kalkar. İçinhavacılık için hassas cnc işleme parçalarıHidrolik valf gövdeleri ve yakıt sistemi pimleri gibi, İsviçre tornalama da genellikle 6 mm çapındaki 150 mm'lik bir parça üzerinde ±0,003 mm eşmerkezlilik elde etmek için tek uygulanabilir işlemdir.

Derin dar yuvalar: Yuva derinliği-ila-genişliği 4:1'i aşarsa, standart parmak frezeler sapmaya ve takırdamaya başlar. İki alternatif vardır: yuva her iki uçta da açıksa trokoidal frezeleme veya büyük bir hacmi kaldırıyorsanız ve erişime izin veriyorsa dalma frezeleme. Pratik geçiş: kanal genişliği kesici çapının 1,5 katının altında olduğunda trokoidal dalma frezelemeden daha iyi performans gösterir; Dalma frezeleme, birincil kısıtlamanın duvar kalitesinden ziyade malzeme kaldırma hızı olduğu geniş, derin cepler için daha hızlıdır. Bu kararın yanlış verilmesi her zaman hurdaya çıkmış bir parça ortaya çıkarmaz -, muayeneden geçen ancak olması gerekenin iki katı maliyetli bir parça üretir.

MID Precision'ın Tasarım Döngünüze Uygun Olduğu Yer

Alıntı yapmadan önce STEP dosyalarını inceliyoruz. Bu bir satış hattı değildir -, parça başına maliyetinizi- üç katına çıkaracak veya teslimatı program aşamanızın ötesine itecek özellikleri bu şekilde yakalarız.

Bu yılki DFM kuyruğumuzdaki ortak işaretler: 15 mm-derinlikteki ceplerde 0,2 mm iç köşe yarıçapı (0,4 mm'lik parmak frezeyi üretken olmayan-hızlarda çalışmaya zorlar), 316L'de 3× nominal çapta diş derinlikleri (çizimde kırılma riski yerleşiktir) ve tolerans bloğu önceki bir kopyadan kopyalandığı için çift taraflı ±0,005 mm eşleşmeyen yüzlere global olarak uygulanan iki taraflı ±0,005 mm belirtme çizgileri revizyon.

KoşuyoruzCNC işleme5-eksen, İsviçre torna, torna-freze bileşiği ve tel Erozyon genelinde - hepsi tek bir çatı altında, ISO 13485 uyumlu kalite yönetimi ve her operasyonda dijital izlenebilirlik. İçinhassas CNC işlenmiş parçalarHavacılık, tıp veya yarı iletken tedarik zincirlerine dokunan ilk makalelerde FAI belgelerini ve tam CMM raporlarını standart olarak sağlıyoruz.

DFM aşamasındaysanız bize STEP dosyasını gönderin. 24 saat içinde yazılı bir DFM raporu göndereceğiz - herhangi bir taahhüt gerekmiyor. Daha ilerideyseniz ve bir tolerans bütçesi veya süreç seçimi üzerinde konuşmanız gerekiyorsa,süreç mühendisliği ekibidoğru başlangıç ​​noktasıdır. Konuşmayı başlatmak için bishenprecision.com adresinden bizimle iletişime geçin.

SSS

Pahalı küçük-araç işlemlerinden kaçınmak için hangi köşe yarıçapını belirtmeliyim?

D cep derinliği için minimum iç köşe yarıçapını D/4 - olarak belirtin ve özellik işlevsel olarak çalıştırılmadığı sürece asla 0,5 mm'nin altında olmayın. 12 mm-derinliğe sahip bir cebin, üretken hızlarda çalışan ve işi atlatabilen bir aletle kesilmesi için en az R3 gerekir. Daha sıkı olan herhangi bir şey küçük-çaplı bir parmak frezeyi zorlar: daha yavaş, daha fazla sapma, daha yüksek kırılma olasılığı. Köşe geometrisinin montaj ilişkisi işlevi yoksa yarıçapı artırın ve çevrim süresinden tasarruf sağlayın.

100 mm'lik bir alüminyum parçayı taşlama olmadan ±0,005 mm tutabilir misiniz?

Evet - bir delik veya OD özelliğinde, doğru sırayla. Sıcaklık-kontrollü bir ortamda özel bir son kat delik işleme pasosu kullanarak ve ardından CMM doğrulamasını kullanarak 100 mm'ye kadar alüminyum deliklerde rutin olarak ±0,005 mm tutuyoruz. Kısıtlama termaldir: alüminyum, 100 mm uzunluk başına derece başına kabaca 23 μm genişler; bu nedenle, atölye zemini 20 derece referans sıcaklığının 5 derece üzerindeyse ve parça ölçümden önce stabilize edilmemişse, makinenin ne kadar iyi kestiğine bakılmaksızın denetim numarası yanlıştır. Son ölçümden önce 30-60 dakika termal stabilizasyon bekleyin.

CNC işleme parçalarının toleransı ne zaman artar?{0}}Çizimin yeniden toleranslandırılmasını-gerekçelendirir mi?

Bir montaj yığınındaki bireysel özellik toleranslarının toplamı montaj ilişkisi arayüzündeki fonksiyonel açıklığı aştığında. İlk önce en kötü-durum aritmetiğini çalıştırın: tüm özellikler aynı anda kendi sınırlarındaysa, montaj hala çalışıyor mu? Cevap hayırsa yığına en fazla katkıda bulunan toleransları (genellikle referans özellikleri ve birincil montaj ilişkisi çapı) sıkılaştırın. Cevap, marjla birlikte evet ise, aşırı-toleranslı olabilirsiniz-, bu da işlev satın almadan paraya mal olur.

Bir O-halkası oluğu için sızdırmazlık yüzeyinde hangi yüzey kaplamasını belirtmeliyim?

Ra 0,8μm, statik O-halka sızdırmazlık yüzeyleri için standarttır; Dinamik contalar için Ra 0,4μm. Her ikisine de kontrollü bir son kat frezeleme pasosuyla ulaşılabilir - taşlama gerektirmez. Sızdırmazlık kanalında Ra 0,2μm veya daha iyi bir değerin belirtilmesi sizi taşlama veya alıştırma alanına iter ve maliyeti önemli ölçüde artırır. O-halka üreticinizin kurulum kılavuzunda bir bitirme gereksinimi belirtiliyorsa doğrudan bu numarayı kullanın; değilse Ra 0,8μm statik uygulamalar için savunulabilir.