Si es un ingeniero de productos o un profesional de adquisiciones encargado de crear piezas prototipo, ya sea para componentes automotrices, recintos electrónicos, o accesorios industriales: los 3-Proceso de modelado de eje CNC de mecanizado CNC ¿Es su herramienta más confiable para la velocidad y la precisión?. A diferencia de las máquinas complejas de 5 ejes, 3-Eje CNC equilibra asequibilidad y precisión, haciéndolo ideal para la mayoría de los proyectos prototipo. Esta guía desglosa cada etapa del proceso., con ejemplos y datos del mundo real para ayudarlo a evitar errores y obtener resultados perfectos.
1. ¿Qué es el mecanizado CNC de 3 ejes para el modelado de prototipos??
Primero, Simplifiquemos los conceptos básicos: 3-Modelado de prototipos de mecanizado CNC de eje CNC Utiliza una máquina controlada por computadora que mueve la herramienta de corte a lo largo de tres ejes lineales (incógnita, Y, y z) para dar forma a las materias primas, como el aluminio, plástico, o acero, en piezas prototipo. Es el método CNC más común para prototipos porque es:
- Rentable: 3-Las máquinas de eje son 30-50% más barato que los modelos de 5 ejes, ideal para prototipos de lotes pequeños.
- Rápido: Las piezas simples se pueden mecanizar en 1-3 horas, VS. Tiempos de entrega más largos para impresión 3D (Para ciertos materiales).
- Versátil: Funciona con metales, plástica, y compuestos: perfecto para probar diferentes comportamientos de material.
Por que importa: Una startup que hace un prototipo de plástico para el recinto electrónico una vez usó la impresión 3D primero. Las piezas impresas deformadas bajo calor, Entonces cambiaron a CNC de 3 ejes. Los prototipos de CNC tenían cero deformación y coincidieron con el diseño de producción final, ahorrándolos 2 semanas de retrabajo.
2. Etapas centrales del proceso de modelado de mecanizado CNC de 3 ejes
El 3-Proceso de modelado de eje CNC de mecanizado CNC tiene cuatro etapas secuenciales, cada una de las cosas en la última para garantizar la precisión. Saltar o apresurar cualquier paso conduce a prototipos defectuosos. A continuación se muestra un desglose detallado, más una tabla de comparación para parámetros clave.
2.1 Toscante: Despojar al exceso de material
Boughing es la primera y más rápida etapa: se elimina 70-90% del exceso de la materia prima para acercarse a la forma final del prototipo.
- Herramientas clave: Acero de alta velocidad (HSS) o fábricas de carburo (2-4 flautas para cortar más rápido).
- Parámetros:
- Velocidad de corte: 100-300 m/mi (Varía según el material: el aluminio necesita velocidades más rápidas que el acero).
- Tasa de alimentación: 50-200 mm/min (Las tasas más altas aumentan la eficiencia, Pero no exceda 200 mm/min para plásticos blandos).
- Meta: Obtenga el blanco dentro de 0.5-1 mm de las dimensiones finales, sin necesidad de una calidad de superficie perfecta aquí.
2.2 Semifinisco: Preparación para la precisión final
Suaves semi-terminales superficies secundarias (como agujeros o bordes) y prepara la parte para la etapa final. Es fundamental para piezas con múltiples características (P.EJ., un soporte prototipo con agujeros y ranuras).
- Herramientas clave: 4-flautas de carbón de carbón (Para una mejor suavidad de la superficie que las herramientas de desgaste).
- Parámetros:
- Velocidad de corte: 80-250 m/mi (más lento que desgarrador para reducir el desgaste de la herramienta).
- Tasa de alimentación: 30-100 mm/min (más lento para mejorar la precisión).
- Meta: Traiga la parte dentro de 0.1-0.3 mm de las dimensiones finales: las superficies seguras ahora deben cumplir con las especificaciones básicas de diseño.
2.3 Refinamiento: Cumplir con los requisitos de diseño exactos
El acabado es donde el prototipo alcanza su forma final y precisión. Esta etapa se centra en las principales superficies funcionales (P.EJ., los dientes de un engranaje o la superficie de apareamiento de una carcasa).
- Herramientas clave: 6-flautas de flautas en fábricas o herramientas para la nariz de la pelota (para superficies curvas).
- Parámetros:
- Velocidad de corte: 50-200 m/mi (más lento de todas las etapas para la precisión).
- Tasa de alimentación: 10-50 mm/min (lento para evitar rasguños de superficie).
- Meta: Lograr una precisión dimensional de ± 0.01-0.05 mm y tolerancias de forma/posición de control (P.EJ., Asegurarse de que un agujero esté perfectamente alineado con el centro de la parte).
2.4 Finalización final: Aumentar la calidad de la superficie
El último paso, el acabado final, mejora la rugosidad de la superficie sin cambiar las dimensiones de la pieza. Es esencial para las piezas que necesitan suavidad para la funcionalidad (P.EJ., un pistón que se desliza en un cilindro) o estética.
- Métodos comunes: Lijado (con 400-800 papel de lija), pulido (con esmalte de metal para metales), o explosión de cuentas (Para un acabado mate).
- Meta: Reducir la rugosidad de la superficie a RA 0.4-1.6 μm (De Ra 3.2-6.3 μm después de finales).
Tabla de comparación de etapas
| Escenario | Tipo de herramienta | Velocidad de corte (m/mi) | Tasa de alimentación (mm/min) | Tolerancia a la dimensión | Aspereza de la superficie (Real academia de bellas artes) |
| Toscante | 2-4 flauta HSS/Carbide | 100-300 | 50-200 | ± 0.5-1 mm | 6.3-12.5 μm |
| Semifinisco | 4-carburo de flauta | 80-250 | 30-100 | ± 0.1-0.3 mm | 3.2-6.3 μm |
| Refinamiento | 6-flauta de carbón/nariz de bola | 50-200 | 10-50 | ± 0.01-0.05 mm | 1.6-3.2 μm |
| Finalización final | Papel de lija/pulido | N / A | N / A | Sin cambios | 0.4-1.6 μm |
3. Consejos críticos para modelado de prototipo CNC exitoso de 3 ejes
Incluso con un proceso claro, Pequeños errores pueden arruinar los prototipos. Aquí hay tres consejos probados para mantener sus proyectos en camino:
- Calibre tu máquina primero: Una máquina de 3 ejes desalineada puede causar errores de dimensión de 0.1 mm o más. Use un indicador de marcación para verificar la alineación del eje antes de comenzar; hacemos esto para cada prototipo, y ha reducido nuestra velocidad de defectos por 25%.
- Elija el material adecuado para el escenario: Por ejemplo, Si estás probando la fuerza de una pieza de metal, Usa la misma aleación (P.EJ., aluminio 6061) Para todas las etapas, no cambie a plástico para desacuerdo (No imitará el comportamiento de mecanizado del metal).
- Programa en capas: Utilice el software CAM (como fusión 360) para programar cada etapa por separado. Esto le permite ajustar los parámetros para desbastar VS. terminar sin reescribir todo el código.
Estudio de caso: Un cliente que hace un prototipo de engranaje de acero se omitió semifinishing para ahorrar tiempo. La etapa de acabado tenía que eliminar demasiado material, conduciendo a un espacio de dientes desigual (fuera por 0.15 mm). Después de agregar semi-finfining de nuevo en, La separación del diente estaba dentro de ± 0.03 mm, reuniendo sus requisitos de diseño.
Vista de la tecnología YIGu sobre el proceso de modelado de mecanizado por 3 ejes CNC Proceso de modelado
En la tecnología yigu, Hemos optimizado el 3-Proceso de modelado de eje CNC de mecanizado CNC para 400+ clientela. Creemos que el mayor error que cometen los equipos es apresurarse: esto crea un trabajo adicional en el acabado y aumenta los defectos. Nuestra solución: Plantillas de programa CAM personalizadas para cada material (P.EJ., aluminio vs. De plástico de los abdominales) que los parámetros preestablecidos/de acabado. Esto reduce el tiempo de entrega del prototipo de 20% y mantiene la precisión dimensional dentro de ± 0.02 mm. También recomendamos el acabado final con pulido ultrasónico para piezas que necesitan superficies ultra suaves (como componentes del dispositivo médico).
Preguntas frecuentes
- ¿Cuál es el tiempo de entrega típico para un prototipo CNC de 3 ejes??
Para piezas simples (P.EJ., un soporte de plástico), El tiempo de entrega es 1-3 días (incluyendo las cuatro etapas). Para piezas complejas (P.EJ., un engranaje de metal con múltiples dientes), es 3-5 días.
- ¿Qué materiales funcionan mejor para el modelado de prototipos CNC de 3 ejes??
Los más comunes son el aluminio (6061, 7075), De plástico de los abdominales, acero (1018, 304 inoxidable), y latón. El aluminio es el más rápido para la máquina (corta 2 veces más rápido que el acero) y más barato para los prototipos.
- ¿Cuánto cuesta un prototipo de CNC de 3 ejes??
Los costos dependen del material y la complejidad: Un pequeño soporte de plástico de ABS (50x50x10 mm) costo \(30-\)50, Mientras que un equipo de acero mediano (100diámetro mm) costo \(80-\)120.
