إذا كنت مهندس منتج أو متخصص في المشتريات تعمل على قطع الغيار التي تحتاج إلى تركيب دقيق - مثل الأقواس, حاويات, أو مكونات التثبيت -تصنيع نموذج النموذج الأولي مع CNC هي مهارة ستستخدمها كثيرًا. الثقوب المربعة أصعب على الجهاز من تلك المستديرة, لأنها تتطلب مسارات أدوات دقيقة وتحكم في المعلمة لتجنب حواف غير متساوية أو أخطاء البعد. هذا الدليل يكسر كل خطوة رئيسية, من التصميم إلى مراقبة الجودة, مع الحالات الحقيقية والبيانات لمساعدتك في الحصول على نماذج أولية ثقب مربع مثالي في كل مرة.
1. لماذا CNC هي الخيار الأفضل لآلات النموذج الأولي للثقب المربع
قبل الغوص في العملية, دعنا نوضح لماذا تبرز CNC للنماذج الأولية للفتحة المربعة:
- دقة عالية: تحقق آلات CNC دقة أبعاد من ± 0.01-0.05mm, حاسمة للثقوب المربعة التي تحتاج إلى تنسجم مع الأجزاء الأخرى (على سبيل المثال, ربط مربع أو قفل).
- التكرار: مرة واحدة مبرمجة, تنتج آلات CNC ثقوبًا مربعة متطابقة عبر نماذج أولية متعددة - لا توجد نتائج غير متناسقة من الآلات اليدوية.
- المرونة: CNC CAN CAN Machine Square Vires في مجموعة من المواد (البلاستيك, المعادن, المركبات) وضبط لأحجام مختلفة (من 5 مم × 5 مم إلى 100 مم × 100 مم).
دراسة حالة: تستخدم شركة تصنيع الأجهزة ذات مرة الطحن اليدوي لصنع النماذج الأولية للفتحة المربعة. 30% من الثقوب كان لها جوانب غير متكافئة (قبالة 0.2 ملم), مما يؤدي إلى نوبات فضفاضة أثناء التجميع. التبديل إلى CNC مخفضة إلى ± 0.03 مم, وجميع النماذج الأولية مرت اختبارات ملائمة في المحاولة الأولى.
2. خطوة 1: تصميم & برمجة النماذج الأولية للفتحة المربعة
نجاح تصنيع نموذج النموذج الأولي مع CNC يبدأ بالتصميم والبرمجة الصلبة. تخطي هذه الخطوات, وسوف ينتهي بك المطاف مع الثقوب المعيبة.
2.1 3D النمذجة مع برنامج CAD
استخدم أدوات CAD مثل SolidWorks, أوتوكاد, أو الانصهار 360 لتصميم النموذج الأولي الخاص بك. ركز على هذه التفاصيل الرئيسية للثقوب المربعة:
- مقاس & تسامح: حدد بوضوح طول جانبي الفتحة المربعة (على سبيل المثال, 10مم × 10 مم) والتسامح (على سبيل المثال, ± 0.05 مم للأجزاء الصناعية).
- دائرة نصف قطر الزاوية: تجنب زوايا حادة 90 درجة-أضف دائرة نصف قطرها 0.5-1 ملم. من الصعب صعوبة الزوايا الحادة (لا يمكن للأدوات الوصول إلى الزاوية الدقيقة) وعرضة للتصدع في مواد هشة (مثل الألومنيوم).
- تحديد المواقع: ضع علامة على موقع الفتحة المربعة بالنسبة للميزات الأخرى (على سبيل المثال, 20مم من حافة النموذج الأولي) لضمان المحاذاة أثناء التجميع.
2.2 برمجة كام: تحويل التصميم إلى رمز CNC
قم بتحويل الطراز ثلاثي الأبعاد الخاص بك إلى G-Code القابل للقراءة الآلي باستخدام برنامج CAM (Mastercam, Gibbscam, أو الانصهار 360). إيلاء اهتمام خاص لهذه الإعدادات للثقوب المربعة:
| عنصر البرمجة | توصية | التفكير |
| أداة قطع | 4-طاحونة نهاية كربيد الفلوت (للمعادن) أو HSS End Mill (للبلاستيك) | 4 توزع المزامير قوة القطع بالتساوي, تقليل حواف غير مستوية. |
| مسار الأداة | الطحن الحلزوني (للثقوب الصغيرة) أو طحن التعرج (للثقوب الكبيرة) | المسارات الحلزونية تجنب الثرثرة الأداة; مسارات التعرج تسريع إزالة المواد للثقوب الكبيرة. |
| سرعة قطع | 100-200 م/بلدي (المعادن); 150-250 م/بلدي (البلاستيك) | أبطأ للمعادن لمنع ارتداء الأدوات; أسرع للبلاستيك لتجنب الذوبان. |
| معدل التغذية | 50-100 مم/دقيقة (المعادن); 80-150 مم/دقيقة (البلاستيك) | التغذية الثابت يمنع الأداة الانزلاق, الذي يسبب جوانب غير متكافئة. |
للنصيحة: اختبر رمز G الخاص بك باستخدام أداة محاكاة (معظم برامج CAM لديها هذه الميزة). تم تشغيل بدء التشغيل بمجرد تخطي محاكاة وبرمجة مسار أداة يقطع عميقًا جدًا - $200 النموذج الأولي الألمنيوم. المحاكاة كانت قد اشتعلت الخطأ.
3. خطوة 2: اختيار المواد للنماذج الأولية للفتحة المربعة
اختر مادة تطابق استخدام النموذج الأولي المقصود. المادة الخاطئة يمكن أن تجعل آلات الفتحة المربعة أكثر صعوبة (على سبيل المثال, مواد هشة بسهولة) أو يؤدي إلى ضعف الأداء. إليك تفاصيل بين أفضل الخيارات:
| مادة | الخصائص الرئيسية | الأفضل ل | ملاحظات الآلات |
| ABS البلاستيك | سهل الجهاز, تكلفة منخفضة (≈ 2-5 دولار لكل كجم) | أجزاء منخفضة الضغط (على سبيل المثال, حاويات إلكترونية) | استخدم أدوات HSS; تجنب السرعات العالية (يذوب في 100-110 درجة مئوية). |
| سبيكة الألومنيوم (6061-T6) | خفيف الوزن (2.7 ز/سم), قوة جيدة | أجزاء متوسطة الضغط (على سبيل المثال, قوسين) | استخدام أدوات كربيد; أوصى المبرد بمنع ارتفاع درجة الحرارة. |
| الفولاذ المقاوم للصدأ (304) | مقاوم للتآكل, قوة عالية (515 قوة الشد MPA) | أجزاء عالية الضغط (على سبيل المثال, السحابات الصناعية) | سرعة القطع البطيئة (100-120 م/بلدي); استخدم أدوات كربيد لمقاومة التآكل. |
| الكمبيوتر الشخصي (البولي) | مقاوم التأثير, شفاف | أجزاء مرئية (على سبيل المثال, عرض الأقواس) | استخدم أدوات حادة; تجنب الضغط المفرط (يمكن الكراك). |
مثال: احتاجت شركة إلكترونيات المستهلك إلى نموذج أولي مربع لحاوية بلاستيكية. اختاروا القيمة المطلقة - كان التبادل سريعًا (30 دقائق لكل نموذج أولي), وكان للثقوب حواف ناعمة بدون ذوبان.
4. خطوة 3: يثبت & التثبيت لتجنب أخطاء التصنيع
حتى أفضل برنامج فشل إذا تحولت المواد أثناء الآلات. اتبع هذه الخطوات لتأمين النموذج الأولي الخاص بك فارغ:
4.1 قم بإعداد المادة الفارغة
قطع المواد الخام إلى فارغ أكبر من 5-10 مم من النموذج الأولي النهائي الخاص بك. على سبيل المثال, إذا كان النموذج الأولي الخاص بك هو 80 مم × 60 مم × 10 مم مع فتحة مربعة 10 مم × 10 مم, استخدم فارغًا 85 مم × 65 مم × 12 مم. تعطي هذه المادة الإضافية غرفة آلة CNC لتقليصها إلى الحجم النهائي.
4.2 تأمين الفراغ إلى آلة CNC
استخدم التركيبات التي تحمل المواد بإحكام دون إتلافها:
- الفراغ: الأفضل لشقة, مواد رقيقة (على سبيل المثال, 2أوراق كمبيوتر سميكة مم). يوزعون الضغط بالتساوي, منع التزييف.
- مشابك لينة الفك: مثالي للمواد الأكثر سمكا (على سبيل المثال, 10ملم ألمنيوم كتل). خط الفكين مع المطاط لتجنب خدش المواد.
- تجهيزات T-Bolt: استخدم نماذج أولية ثقيلة (على سبيل المثال, أجزاء من الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر من 500 جم). تشديد البراغي بالتساوي لتجنب التحول.
4.3 الجهاز الصفر
صفر آلة CNC لمحاذاة نظام إحداثيات البرنامج مع الفراغ:
- استخدم مسبار اللمس للعثور على The Blank’s X, ذ, و Z Origins.
- تعيين Z-Zero (المسافة من أداة إلى سطح فارغ) بعناية - عالية, ولن يتم قطع الأداة; منخفض جدا, وسوف تقطع عميقا جدا.
- تحقق من الصفر مع قياس يدوي (استخدم الفرجار لتأكيد قراءات التحقيق).
5. خطوة 4: الخشنة & الانتهاء من الثقوب المربعة
يحتوي تصنيع CNC للثقوب المربعة على مرحلتين - يتشكلان, الانتهاء من صقل. كل مرحلة لديها أهداف محددة لتحقيق التوازن بين السرعة والدقة.
5.1 الخشنة: إزالة المواد الزائدة بسرعة
الخشن يدور حول تجريد معظم المواد داخل الفتحة المربعة (70-80% من إجمالي الحجم) مع الحفاظ على ارتداء الأداة منخفضة.
- حدود: اتبع سرعة قطع برنامج CAM ومعدل التغذية (على سبيل المثال, 150 م/دقيقة السرعة, 80 ملم/دقيقة تغذية ABS).
- مسار الأداة: للثقوب الصغيرة (≤20mm x 20mm), استخدم الطحن الحلزوني - ابدأ في المركز وقطع إلى الخارج في دوامة على حواف المربع. للثقوب الكبيرة (>20mm x 20mm), استخدم طحن الطحن المتعرج لإزالة المواد في الطبقات.
- هدف: اترك "بدل تصنيع" 0.1-0.3 مم للتشطيب-وهذا يتيح لك تصحيح أي أخطاء صغيرة من الخشن.
5.2 الانتهاء: تحقيق السلس, حواف دقيقة
التشطيب هو المكان الذي يحصل فيه الفتحة المربعة على شكله النهائي وجودة السطح. تبطئ والتركيز على الدقة:
- حدود: تقليل سرعة القطع 10-20% (على سبيل المثال, من 150 م/دقيقة ل 120 م/دقيقة ل ABS) ومعدل التغذية 20-30% (على سبيل المثال, من 80 مم/دقيقة ل 56 مم/دقيقة) لتجنب الثرثرة الأداة.
- مسار الأداة: استخدم مسار "طحن الكفاف" - قم على طول حواف المربع (بما في ذلك نصف قطر الزاوية) لتنعيم الأسطح الخشنة.
- هدف: دقة الأبعاد ± 0.03-0.05 مم وخشونة السطح من RA 0.8-1.6 μM (سلسة بما يكفي لتلائم الاحتياجات).
دراسة حالة: هرع صانع قطع الغيار الميكانيكية إلى مرحلة التشطيب لثغرات مربعة الألومنيوم. كان للحواف RA خشنة 3.2 ميكرومتر سطح, وكان الفتحة أصغر 0.1 مم من المصممة. بعد إبطاء معدل التغذية وإضافة ممر محيط, تحسن السطح إلى RA 1.2 μM, وكان حجم الفتحة مثاليًا.
6. خطوة 5: ما بعد المعالجة & ضبط الجودة
لا تتخطى هذه الخطوات النهائية - فهي تضمن عمل النموذج الأولي للفتحة المربعة على النحو المقصود.
6.1 ما بعد المعالجة
- deburring: استخدم أداة deburring أو ورق الصنفرة 400 حصى لإزالة الحواف الحادة حول الفتحة المربعة. يمكن أن تقطع الأوساخ الحادة أثناء التجميع أو منع التركيب المناسب.
- تنظيف: امسح النموذج الأولي مع كحول الأيزوبروبيل (للبلاستيك) أو degreaser (للمعادن) لإزالة سائل القطع أو الغبار.
- طلاء (خياري): للنماذج الأولية المعدنية, أضف طلاء الزنك (يمنع الصدأ) أو أنود (يحسن ارتداء المقاومة). للبلاستيك, أضف لمسة لامعة إذا لزم الأمر.
6.2 ضبط الجودة
اختبر النموذج الأولي للفتحة المربعة مقابل هذه المعايير الثلاثة:
- فحص الأبعاد: استخدم الفرجار لقياس طول جانبي الفتحة المربعة وآلة قياس الإحداثيات (CMM) للتحقق من موقعها (على سبيل المثال, المسافة من الحافة).
- فحص السطح: تحقق من وجود بقع خشنة أو حواف غير مستوية - استخدم مقياسًا للتأكيد على خشونة السطح (الهدف من RA ≤ 1.6 μM).
- اختبار مناسب: أدخل مكون مربع مطابق (على سبيل المثال, ربط 10 مم × 10 مم مربع) في الحفرة. يجب أن تناسب بشكل مريح بدون فجوات أو حركة قسرية.
عرض Yigu Technology على تصنيع نموذج النموذج الأولي مع CNC
في Yigu Technology, لقد ساعدنا 300+ سيد العملاء تصنيع نموذج النموذج الأولي مع CNC. نعتقد أن التحدي الأكبر هو تصنيع الركن - تتجاهل الفرق العدورية تصميم دائرة نصف قطرها, مما يؤدي إلى تلف الأدوات أو الزوايا غير المتكافئة. حلنا: قوالب CAD مخصصة مع مسارات الأدوات ذات الزاوية المخصصة للزاوية والكام. نحن نقدم أيضًا أدلة مطابقة للمواد (على سبيل المثال, أدوات كربيد للألمنيوم, HSS ل ABS) لتقليل ارتداء الأدوات. هذا يقلل من معدلات عيب النموذج الأولي عن طريق 35% ويضمن تلبية الثقوب المربعة حتى التحمل الضيق (± 0.03mm).
التعليمات
- كم من الوقت يستغرق لآلة النموذج الأولي لفتحة مربعة مع CNC?
ذلك يعتمد على الحجم والمواد: ثقب صغير 10 مم × 10 مم في القيمة المطلقة يأخذ 15-20 دقائق (الخشنة + الانتهاء). ثقب كبير 50 مم × 50 مم في الألومنيوم يأخذ 30-40 دقائق.
- يمكن أن تكون الثقوب المربعة الآلية CNC بدون دائرة نصف قطرها الزاوية?
لا ينصح به. أدوات CNC لها نصيحة مستديرة (حتى نصائح صغيرة 0.1 ملم), لذلك لا يمكنهم قطع زوايا حادة 90 درجة. دائرة نصف قطرها 0.5-1 ملم هي أصغر خيار عملي-كما أنه يعزز الفتحة (الزوايا الحادة تتشقق بسهولة).
- ما هو الخطأ الأكثر شيوعًا عند تصنيع النماذج الأولية للذوبان مع CNC?
برمجة مسار الأداة الفقيرة. على سبيل المثال, يؤدي استخدام مسار خط مستقيم بدلاً من حلزوني/متعرج لخشونة يؤدي إلى إزالة المواد غير المتكافئة وثرثرة الأداة. استخدم دائمًا برنامج CAM محسّنًا للثقوب المربعة واختبار المسار بالمحاكاة.
