دليل معالجة النموذج الأولي CNC الانحناء: خطوات, نصائح & الحالات الحقيقية

في تطوير المنتجات - سواء للسيارات, الفضاء, أو السلع الاستهلاكية -معالجة النموذج الأولي CNC CNC هي طريقة مهمة لتحويل الأنابيب/الأنابيب المعدنية أو البلاستيكية المسطحة إلى نماذج أولية على شكل مخصص. على عكس الانحناء اليدوي, الذي يعتمد على المهارة البشرية وغالبا ما يؤدي إلى التناقضات, يستخدم الانحناء CNC التحكم في الكمبيوتر لضمان الدقة, التكرار, والنتائج عالية الجودة. هذا الدليل يكسر كل مرحلة أساسية من العملية, يشارك أمثلة عملية, ويوفر بيانات لمساعدتك على تجنب المزالق الشائعة وإنشاء نماذج أولية موثوقة.

1. تصميم & برمجة: مخطط للانحناء الناجح

الخطوة الأولى فيمعالجة النموذج الأولي CNC CNC يقوم بإنشاء تصميم مفصل وترجمته إلى رمز قابل للقراءة الآلة. تحدد هذه المرحلة الأساس للدقة - SKIP أو Rush It, ومن المحتمل أن تواجه إعادة صياغة مكلفة.

الخطوات الرئيسية في التصميم & برمجة:

• 3خلق نموذج د: Engineers use professional برنامج CAD (مثل Solidworks, أوتوكاد, أو المخترع) لتصميم شكل النموذج الأولي, بما في ذلك أبعاد الأنابيب/الأنبوب (طول, قطر), زوايا الانحناء (على سبيل المثال, 90°, 45°), والانحناء المواقف. على سبيل المثال, من شأن فريق يطور نموذجًا أوليًا لخط وقود السيارات أن يرسم كل منحنى في الخط لضمان ملاءمه داخل خليج المحرك.
• جيل G-Code: بمجرد أن يصبح التصميم نهائيًا, برنامج كام (مثل Mastercam أو bobcad-cam) converts the 3D model into G-Code- فهم آلات CNC اللغوية. يتضمن هذا الرمز إرشادات مهمة: تسلسل الانحناء, انحناء دائرة نصف قطرها, قوة التثبيت, وسرعة الآلة.

خطأ في العالم الحقيقي لتجنب: كانت شركة تصنيع الأثاث ذات مرة تتخطى تسلسل الانحناء في G-Code. عازف آلة CNC على أنبوب معدني بالترتيب الخاطئ, تسبب في تصادم الأنبوب مع جهاز التثبيت في الماكينة - 10 أجزاء النموذج الأولي. بعد إعادة ترتيب الانحناءات في برنامج CAM, أكملوا الجولة التالية مع عيوب صفر.

2. إعداد المواد: يختار & قم بإعداد الأنبوب/الأنبوب الأيمن

يعد اختيار المادة الصحيحة والاستعداد لها بشكل صحيح ضروريًا لنجاح الانحناء CNC. يمكن أن تؤدي المادة الخاطئة أو المعالجة المسبقة الفقيرة إلى التكسير, تزييف, أو الانحناءات غير المتكافئة.

مواد شائعة لنماذج الانحناء CNC

خطوات المعالجة المسبقة:

1. قطع: استخدم قاطع الأنابيب أو منشار CNC لتقليص المادة الخام إلى الطول الدقيق للنموذج الأولي. على سبيل المثال, إذا كان النموذج الأولي يتطلب أنبوب الألمنيوم طوله 500 مم, خفضه إلى 505 مم (إضافة مخزن مؤقت صغير) يضمن أنه يمكنك تقليمه إلى الحجم بعد الانحناء.
2. تنظيف السطح: إزالة الأكاسيد, زيت, أو الحطام من سطح الأنبوب باستخدام فرشاة سلك (للمعادن) أو المنظفات المعتدلة (للبلاستيك). يمكن أن تتسبب الأسطح القذرة في انزلاق جهاز التثبيت الخاص بجهاز CNC - مما يؤدي إلى الانحناءات غير الدقيقة. قامت شركة HVAC بتنظيف أنابيب النحاس مع الأسيتون قبل الانحناء, تقليل الأخطاء المتعلقة بالانزلاق 70%.
3. deburring: استخدم أداة deburring لتنعيم حواف حادة من نهايات قطع الأنبوب. هذا يمنع الإصابة أثناء المناولة ويضمن أن الأنبوب يناسب تجهيزات آلة CNC بشكل صحيح.

3. إعداد الجهاز: تكوين أدوات للانحناء الدقيق

إعداد الجهاز المناسب هو المكان الذي يلتقي فيه التصميم بالتنفيذ. حتى أفضل رمز G لن يحفظ نموذجًا أوليًا إذا كانت أدوات آلة CNC غير متطابقة أو غير متطابقة.

خطوات الإعداد الحرجة:

• قالب & اختيار كتلة مكافحة التجاعيد: اختر أ قالب الانحناء that matches the tube’s diameter and desired bend radius. على سبيل المثال, يحتاج أنبوب الألومنيوم بقطر 20 ملم إلى قالب مع دائرة نصف قطرها 20 ملم لتجنب تسطيح الأنبوب. Pair the mold with an كتلة مكافحة التجاعيد- أداة تمنع السطح الخارجي للأنبوب من التجاعيد أثناء الانحناء. استخدمت الشركة المصنعة للدراجات الكتلة الخاطئة لمكافحة التجاعيد للنموذج الأولي للإطار الصلب, يؤدي إلى 80% من الأنابيب التي تطور التجاعيد. التحول إلى كتلة مع فجوة أصغر إصلاح المشكلة.
• محاذاة التثبيت: قم بتركيب القالب وكتلة مكافحة التجاعيد على سرير آلة CNC, ثم استخدم أداة محاذاة الليزر للتأكد من أنها تتماشى تمامًا مع مسار الأنبوب. يمكن أن تتسبب التركيبات غير المتوازنة في ثني الأنبوب بزاوية 1-2 درجة من الهدف-بما في ذلك لجعل النموذج الأولي غير صالح للاستخدام للتطبيقات الضيقة.
• تعديل قوة التثبيت: قم بتعيين جهاز التثبيت الخاص بالآلة لتطبيق قوة كافية فقط لإبقاء الأنبوب في مكانه دون سحقه. لأنابيب الألومنيوم, هذا عادة 20-30 كيلو نيوتن; للفولاذ المقاوم للصدأ, إنه 40-50 كيلو نيوتن. قام صانع الأجهزة الطبية بتطبيق الكثير من قوة التثبيت على أنبوب نحاسي رفيع, تسطيح المقطع العرضي 15%. تقليل القوة 25 KN حل المشكلة.

4. اختبار التشغيل & تصنيع جيد: تجنب الفشل على نطاق واسع

قبل البدء في إنتاج النموذج الأولي الكامل, إجراء اختبار غير قابل للتفاوض. يتيح لك الالتحاق بالأخطاء في وقت مبكر وضبط الإعدادات دون إهدار المواد.

كيفية إجراء اختبار الاختبار:

1. الانحناء منخفض السرعة: قم بتحميل أنبوب اختبار واحد في جهاز CNC وقم بتشغيل G-Code على 50% من السرعة المخططة. يمنحك هذا الوقت لمراقبة عملية الانحناء ومشكلات بقعة مثل التواء الأنبوب أو الخدوش السطحية.
2. فحص جزء الاختبار: بعد الانحناء, تحقق من مقاييس مفتاح أنبوب الاختبار:
   • زاوية الانحناء: استخدم مقياس زاوية أو زاوية رقمية للتحقق من أن الزاوية ضمن ± 0.5 درجة من التصميم (معيار الصناعة للنماذج الأولية).
   • دقة الأبعاد: قياس المسافة بين الانحناءات باستخدام الفرجار لضمان مطابقة النموذج ثلاثي الأبعاد.
   • جودة السطح: تحقق من التجاعيد, تشققات, أو الخدوش باستخدام كوب مكبرة (10X التكبير يعمل بشكل جيد).
3. يُعدِّل & إعادة الاختبار: إذا فشل جزء الاختبار, استكشاف الأخطاء وإصلاحها. تشمل الإصلاحات الشائعة:
   • زيادة ضغط كتلة مكافحة التجاعيد لتقليل التجاعيد.
   • ضبط رمز G لتغيير تسلسل الانحناء.
   • تشديد محاذاة التثبيت لإصلاح أخطاء الزاوية.

مثال: قام مورد الفضاء باختبار نموذج أولي لأنبوب التيتانيوم لمحرك نفاث. كان أول اختبار اختبار 2 درجة خارج الزاوية. قاموا بإعادة تنسيق القالب باستخدام أداة ليزر وأعدهم - هذه المرة, كانت الزاوية في حدود ± 0.3 درجة من التصميم.

تصنيع جيد:

بمجرد نجاح تشغيل الاختبار, ابدأ إنتاج النموذج الأولي الكامل. أثناء الآلات:

• قم بتعيين عامل لمراقبة آلة CNC في الوقت الحقيقي. يجب أن يراقبوا الضوضاء غير العادية (أي إشارة اختلال) أو رسائل الخطأ (التي تشير إلى مشكلات G-Code).
• إيقاف الجهاز كل 5-10 أجزاء لفحص البقع من أجل الاتساق. حتى الانجرافات الصغيرة في قوة التثبيت يمكن أن تسبب عيوب مع مرور الوقت.

5. ما بعد المعالجة & ضبط الجودة: وضع اللمسات الأخيرة على النموذج الأولي

بعد الانحناء, تلميع ما بعد المعالجة يضمن النموذج الأولي ومراقبة الجودة أنه يلبي معايير الصناعة.

خطوات ما بعد المعالجة:

1. تقليم: استخدم جهاز توجيه CNC أو Hacksaw لتقليص أي مادة زائدة من نهايات الأنبوب (تذكر طول المخزن المؤقت من تحضير المواد?). قام صانع الأثاث بتقليص نماذج إطار كرسي الألمنيوم لإزالة 5 مم من الطول الإضافي, ضمان أن جميع الإطارات موحدة.
2. تلميع: للنماذج الأولية المعدنية, استخدم صنفرة الحزام (مع 200-400 ورقة الصنفرة) لتلميح عيوب السطح. للنماذج الأولية البلاستيكية, استخدم بندقية الحرارة (ضبط على درجة حرارة منخفضة) لإذابة الخدوش الصغيرة.
3. طلاء (خياري): تطبيق طلاء واقية لتحسين المتانة. على سبيل المثال:
   • أنود النماذج الأولية من الألومنيوم لمنع التآكل.
   • الطلاء النماذج الأولية للصلب مع الطلاء المقاوم للحرارة للتطبيقات عالية الحرارة.

شيكات مراقبة الجودة:

• التفتيش الأبعاد: استخدم تنسيق آلة القياس (CMM) to scan the entire prototype. يمكن أن يقيس CMM أبعاد ثلاثية الأبعاد بدقة ± 0.001 ملم-أمرًا حرجة للصناعات عالية الدقة مثل Aerospace.
• اختبار الضغط: للنماذج الأولية التي تنقل السوائل (على سبيل المثال, أنابيب السباكة), اختبرهم تحت الضغط لضمان عدم تسربهم. الاختبار القياسي هو تطبيق 1.5x ضغط التشغيل المقصود من النموذج الأولي 30 دقائق.
• حفظ السجل: توثيق جميع معلمات المعالجة (نسخة G-Code, نوع العفن, قوة التثبيت) ونتائج التفتيش. هذا يخلق مرجعًا لتشغيل النموذج الأولي في المستقبل ويساعد على تحديد القضايا المتكررة.

منظور تقنية Yigu حول معالجة النموذج الأولي CNC

في Yigu Technology, نرىمعالجة النموذج الأولي CNC CNC كجسر بين أفكار التصميم والأجزاء الجاهزة للإنتاج. يركز فريقنا على أولويتين: مطابقة المواد المادية (على سبيل المثال, باستخدام آلات CNC عالية T-Torque للفولاذ المقاوم للصدأ القاسي) والاختبار التكراري (نحن لا نتخطى عمليات الاختبار أبدًا, حتى بالنسبة للنماذج الأولية البسيطة). على سبيل المثال, لقد ساعدنا شركة ناشئة على تطوير نموذج أولي للسباكة PVC-من خلال تحسين نصف قطر الانحناء في برنامج CAM واستخدام كتلة مخصصة لمكافحة التجاعيد, قطعنا معدل العيب من 30% ل 5%. نعتقد أن هذه العملية لا تتعلق فقط بإنشاء قطع الغيار - إنها تتعلق بمساعدة العملاء على إطلاق منتجات أفضل بشكل أسرع, مع أقل نفايات.

التعليمات

1. كم من الوقت تستغرق معالجة النموذج الأولي CNC الانحناء?

يعتمد ذلك على تعقيد النموذج الأولي ومواده. نموذج أولي للأنبوب الألمنيوم البسيط (1-2 الانحناءات) يستغرق 1-2 أيام (بما في ذلك التصميم, يثبت, والتفتيش). نموذج أولي معقد من الفولاذ المقاوم للصدأ (5+ ينحني) قد يستغرق 3-5 أيام. عادة ما تضيف مرحلة التشغيل ومرحلة التعديل من ½ إلى 1 يوم, لكن الأمر يستحق تجنب إعادة الشبكة.

2. هل يمكن أن تقوم CNC بانحناء أنابيب سميكة الجدران للنماذج الأولية للخدمة الشاقة?

نعم - ولكن تحتاج إلى ضبط إعدادات الجهاز. أنابيب سميكة الجدران (على سبيل المثال, 5سم+ سماكة الجدار للصلب) تتطلب قوة تثبيت أعلى (50-70 كيلو نيوتن) وأبطأ سرعات الانحناء (5-10 مم/ثانية) لتجنب التكسير. نوصي باستخدام آلة CNC مع مغزل عالي التقييم للمواد السميكة.

3. ما الفرق بين الانحناء CNC والانحناء اليدوي للنماذج الأولية?

الانحناء اليدوي أرخص لنماذج أولية بسيطة من 1-2 ولكنها تفتقر إلى الدقة (التحمل هي ± 2-3 درجة) والاتساق. الانحناء CNC له تكاليف أعلى مقدمة ولكن يوفر ± 0.5 درجة التحمل, إنتاج أسرع ل 5+ أجزاء, والتكرار (كل نموذج أولي متطابق). بالنسبة لمعظم فرق تطوير المنتجات, الانحناء CNC أفضل للاختبار الملاءمة, وظيفة, وقابلية التوسع.