3-Achsen -CNC -Bearbeitungsprototyp -Modellierungsprozess: Ein Leitfaden für Präzisionsteile

Wenn Sie ein Produktingenieur oder Beschaffungsfachmann sind, der mit der Erstellung von Prototypteilen beauftragt ist - ob für Automobilkomponenten, elektronische Gehäuse, oder industrielle Vorrichtungen - das 3-Achsen -CNC -Bearbeitungsprototyp -Modellierungsprozess ist Ihr zuverlässiges Werkzeug für Geschwindigkeit und Genauigkeit. Im Gegensatz zu komplexen 5-Achsen-Maschinen, 3-Achse CNC gleicht Erschwinglichkeit und Präzision aus, Es ideal für die meisten Prototypenprojekte. Dieser Leitfaden bricht in jeder Phase des Prozesses ab, Mit Beispielen und Daten in realer Welt, um Fehler zu vermeiden und perfekte Ergebnisse zu erzielen.

1. Was ist eine 3-Achsen-CNC-Bearbeitung für die Prototypmodellierung?

Erste, Vereinfachen wir die Grundlagen: 3-Achse -CNC -Bearbeitungsprototypmodellierung Verwendet eine computergesteuerte Maschine, die das Schneidwerkzeug entlang von drei linearen Achsen bewegt (X, Y, und z) Rohstoffe wie Aluminium formen, Plastik, oder Stahl - Ino Prototypteile. Es ist die häufigste CNC -Methode für Prototypen, weil es dies ist:

• Kostengünstig: 3-Achsenmaschinen sind 30-50% billiger als 5-Achsenmodelle, Ideal für kleine Prototypen.
• Schnell: Einfache Teile können in bearbeitet werden 1-3 Std., vs. längere Vorlaufzeiten für den 3D -Druck (für bestimmte Materialien).
• Vielseitig: Arbeitet mit Metallen, Kunststoff, und Verbundwerkstoffe - perfekt zum Testen verschiedener Materialverhalten.

Warum ist es wichtig: Ein Start -up, der einen Prototyp eines plastischen elektronischen Gehäuses nach dem 3D -Druck zuerst verwendet hat. Die gedruckten Teile verzogen sich unter Hitze, Also wechselten sie auf 3-Achsen-CNC. Die CNC -Prototypen hatten keine Verzerrung und stimmten mit dem endgültigen Produktionsdesign überein, um sie zu retten 2 Wochen der Überarbeitung.

2. Kernstadien des 3-Achsen-CNC-Bearbeitungsprototyp-Modellierungsprozesses

Der 3-Achsen -CNC -Bearbeitungsprototyp -Modellierungsprozess hat vier sequenzielle Stufen - auf dem letzten bauen auf, um Präzision zu gewährleisten. Überspringen oder Steigung eines Schrittes führt zu fehlerhaften Prototypen. Unten finden Sie eine detaillierte Panne, Plus eine Vergleichstabelle für Schlüsselparameter.

2.1 Rauen: Überschüssiges Material entfernen

Rauen ist die erste und schnellste Stufe - es entfernt es 70-90% des Rohstoffüberschusses, um sich der endgültigen Form des Prototyps nahe zu nähern.

• Schlüsselwerkzeuge: Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) oder Carbide End Mills (2-4 Flöten für schnelleres Schneiden).
• Parameter:
• Schnittgeschwindigkeit: 100-300 m/my (variiert je nach Material - Aluminium benötigt schnellere Geschwindigkeiten als Stahl).
• Futterrate: 50-200 mm/min (Höhere Raten steigern die Effizienz, Aber nicht überschreiten 200 mm/min für weiche Kunststoffe).
• Ziel: Holen Sie sich den Blanken innerhalb von 0,5-1 mm der endgültigen Abmessungen-hier müssen Sie hier nicht eine perfekte Oberflächenqualität benötigen.

2.2 Halbfinish: Vorbereitung für die endgültige Präzision

Semi-Finishing-glätten sekundäre Oberflächen (Wie Löcher oder Kanten) und bereitet den Teil für die letzte Phase vor. Es ist entscheidend für Teile mit mehreren Funktionen (Z.B., eine Prototyphalterung mit Löchern und Slots).

• Schlüsselwerkzeuge: 4-Flöte -Carbid -Endmühlen (für eine bessere Oberflächenglättheit als Schrägwerkzeuge).
• Parameter:
• Schnittgeschwindigkeit: 80-250 m/my (Langsamer als Schauzing, um den Werkzeugverschleiß zu reduzieren).
• Futterrate: 30-100 mm/min (langsamer, um die Genauigkeit zu verbessern).
• Ziel: Bringen Sie den Teil auf 0,1-0,3 mm der endgültigen Abmessungen-Sekundäre Oberflächen sollten jetzt grundlegende Designspezifikationen erfüllen.

2.3 Fertig: Erfüllen Sie genaue Designanforderungen

Durch die Bearbeitung erreicht der Prototyp seine endgültige Form und Präzision. Diese Phase konzentriert sich auf die wichtigsten funktionalen Oberflächen (Z.B., Die Zähne eines Zahnrads oder die Paarungsfläche eines Gehäuses).

• Schlüsselwerkzeuge: 6-Flöte -Carbid -Endmühlen oder Kugelnasenwerkzeuge (für gekrümmte Oberflächen).
• Parameter:
• Schnittgeschwindigkeit: 50-200 m/my (langsamste aller Stufen für die Genauigkeit).
• Futterrate: 10-50 mm/min (Langsam, um Oberflächenkratzer zu vermeiden).
• Ziel: Erzielen Sie eine dimensionale Genauigkeit von ± 0,01-0,05 mm und Kontrollform/Positionstoleranzen (Z.B., Sicherstellen, dass ein Loch perfekt auf das Zentrum des Teils ausgerichtet ist).

2.4 Finale fertig: Steigern Sie die Oberflächenqualität

Der letzte Schritt - Final Finishing - verbessert die Oberflächenrauheit, ohne die Abmessungen des Teils zu ändern. Es ist wichtig für Teile, die Glätte für die Funktionalität erfordern (Z.B., Ein Kolben, der in einem Zylinder gleitet) oder Ästhetik.

• Gemeinsame Methoden: Schleifen (mit 400-800 Schleifpapier), Polieren (mit Metallpolitur für Metalle), oder Perlenstrahlung (Für ein mattes Finish).
• Ziel: Reduzieren Sie die Oberflächenrauheit auf RA 0.4-1.6 μm (von ra 3.2-6.3 μm nach dem Finishing).

Bühnenvergleichstabelle

3. Kritische Tipps für eine erfolgreiche 3-Achsen-CNC-Prototyp-Modellierung

Auch mit einem klaren Prozess, Kleine Fehler können Prototypen ruinieren. Hier sind drei nachgewiesene Tipps, um Ihre Projekte auf dem Laufenden zu halten:

1. Kalibrieren Sie zuerst Ihre Maschine: Eine falsch ausgerichtete 3-Achsen-Maschine kann Dimensionsfehler von 0,1 mm oder mehr verursachen. Verwenden Sie eine Zifferblattanzeige, um die Achsausrichtung vor dem Start zu überprüfen - wir tun dies für jeden Prototyp, und es wird unsere Defektrate durch gesenkt 25%.
2. Wählen Sie das richtige Material für die Bühne: Zum Beispiel, Wenn Sie die Stärke eines Metallteils testen, Verwenden Sie die gleiche Legierung (Z.B., Aluminium 6061) Für alle Phasen - wechseln Sie nicht auf Plastik zum Schauen (Es wird das Bearbeitungsverhalten des Metalls nicht nachahmen).
3. Programm in Schichten: Verwenden Sie CAM -Software (wie Fusion 360) Jede Stufe separat zu programmieren. Auf diese Weise können Sie die Parameter für das Sauging vs anpassen. Beenden ohne Umschreiben des gesamten Code.

Fallstudie: Ein Kunde, der einen Stahlausrüstungsprototyp herstellt, übersprang Halbfinish, um Zeit zu sparen. Die Endstufe musste zu viel Material entfernen, was zu einem ungleichmäßigen Zahnabstand führt (um 0,15 mm ausgeschaltet). Nach dem Hinzufügen von Halbfinish zurück in, Der Zahnabstand lag innerhalb von ± 0,03 mm und machte ihre Entwurfsanforderungen an.

Ansicht der Yigu-Technologie zum 3-Achsen-CNC-Bearbeitungsprototyp-Modellierungsprozess

Bei Yigu Technology, Wir haben die optimiert 3-Achsen -CNC -Bearbeitungsprototyp -Modellierungsprozess für 400+ Kunden. Wir glauben, dass die größten Fehler, die Teams machen. Unsere Lösung: Benutzerdefinierte CAM -Programmvorlagen für jedes Material (Z.B., Aluminium vs. ABS -Plastik) diese voreingestellten Setzwerk-/Finishing-Parameter. Dies verkürzt die Vorlaufzeit der Prototypen durch 20% und hält die dimensionale Genauigkeit innerhalb von ± 0,02 mm. Wir empfehlen auch die endgültige Endung mit Ultraschallpolieren für Teile, die ultralfrische Oberflächen benötigen (Wie Komponenten für medizinische Geräte).

FAQ

1. Was ist die typische Vorlaufzeit für einen 3-Achsen-CNC-Prototyp??

Für einfache Teile (Z.B., eine Plastikhalterung), Vorlaufzeit ist 1-3 Tage (einschließlich aller vier Phasen). Für komplexe Teile (Z.B., ein Metallrad mit mehreren Zähnen), es ist 3-5 Tage.

2. Welche Materialien eignen sich am besten für die 3-Achsen-CNC-Prototyp-Modellierung?

Am häufigsten sind Aluminium (6061, 7075), ABS -Plastik, Stahl (1018, 304 rostfrei), und Messing. Aluminium ist am schnellsten zu maschinell (schneidet 2x schneller als Stahl) und das billigste für Prototypen.

3. Wie viel kostet ein 3-Achsen-CNC-Prototypenprototyp??

Die Kosten hängen von Material und Komplexität ab: Eine kleine Bauchmuskünstler -Plastikhalterung (50x50x10 mm) Kosten \(30-\)50, während ein mittelgroster Stahlgetriebe (100mm Durchmesser) Kosten \(80-\)120.