Se sei un ingegnere di prodotto o un professionista degli appalti incaricato di creare prototipi con arrotondamento preciso o rotondo, MACCHINAZIONE DEL PROTOTIPA CIRCURAZIONE CNC è la tua soluzione preferita. Questo processo controllato da computer trasforma le materie prime in parti circolari accurate, critiche per la convalida dei progetti di prodotti in settori come Automotive, aerospaziale, e dispositivi medici. Esploriamo come funziona, Esempi del mondo reale, e strategie chiave per evitare insidie comuni.
Cos'è la lavorazione del prototipo circolare CNC?
MACCHINAZIONE DEL PROTOTIPA CIRCURAZIONE CNC Utilizza il controllo numerico del computer (CNC) Tecnologia per produrre prototipi rotondi o simili. Questi prototipi, come ingranaggi, alberi, o alloggiamenti cilindrici: sono essenziali per il test., funzione, e durata prima della produzione di massa. A differenza della lavorazione manuale, Il CNC garantisce coerenza: anche piccoli lotti (1-10 pezzi) hanno dimensioni identiche, con tolleranze strette come ± 0,005 mm.
Prendi una startup aerospaziale, Per esempio. Avevano bisogno 5 prototipi dell'albero circolare in titanio (15 diametro mm, 100 lunghezza mm) Per testare un nuovo componente del motore. Usando la lavorazione circolare CNC, Hanno raggiunto un errore di rotondità di giusto 0.002 mm: beh sotto il richiesto 0.008 mm. La lavorazione manuale avrebbe richiesto 3 volte più a lungo e non riusciva a soddisfare lo standard di rotondità.
Processo passo-passo della lavorazione del prototipo circolare CNC
Il processo ha 8 Fase chiave, ogni vitale per ottenere un prototipo di alta qualità. Useremo un caso di studio di un produttore di parti automobilistiche (prototipazione a 25 attrezzatura in lega di alluminio diametro) Per illustrare ogni passaggio.
1. Progetto & Programmazione
Primo, Gli ingegneri creano un modello 3D del prototipo circolare (Utilizzo di software come AutoCAD o SolidWorks). Poi, Scrivono un programma CNC che definisce il percorso di lavorazione, velocità, e movimenti degli strumenti: la precisione qui elimina costosi errori in seguito.
- Esempio di caso: Il modello 3D del produttore automobilistico ha specificato un marcia con 20 denti e a 25 Mm Diametro esterno. Il programma CNC ha utilizzato il codice G per mappare un percorso di taglio a spirale, Garantire che ogni dente avesse la stessa forma.
- Strumento chiave: La maggior parte dei negozi usa cam (Produzione assistita da computer) software per convertire i modelli 3D in code G, salvando 50% di tempo di programmazione rispetto alla codifica manuale.
2. Selezione del materiale
Scegli materie prime in base allo scopo del prototipo. Per esempio, Utilizzare l'alluminio per parti leggere o acciaio inossidabile per componenti resistenti alla corrosione.
| Materiale | Meglio per | Proprietà chiave | Esempio Utilizzare nel caso automobilistico |
| Lega di alluminio (6061) | Leggero, Prototipi a basso costo | Densità: 2.7 g/cm³; Resistenza alla trazione: 310 MPA | Prototipo di attrezzatura (riduce il peso del test) |
| Acciaio inossidabile (304) | Parti resistenti alla corrosione | Inossidabile; Durezza: 187 Hb | Prototipi di attrezzatura marina |
| Titanio (Ti-6al-4v) | Ad alta resistenza, parti ad alta temperatura | Rapporto forza-peso: 260 MPA/(g/cm³) | Alberi del motore aerospaziale |
3. Macchina & Configurazione degli strumenti
Seleziona la macchina CNC giusta (di solito un tornio CNC per parti circolari) e strumenti. Il materiale e le dimensioni dello strumento devono corrispondere alla materia prima per evitare l'usura o scarsa finitura superficiale.
Nel caso automobilistico, Il team ha usato un tornio CNC con un mandrino alle 3 (per tenere saldamente l'alluminio). Hanno scelto uno strumento di taglio in carburo (WC-CO) Perché funziona bene con l'usura di attrezzatura in alluminio 40% Rispetto agli strumenti in acciaio ad alta velocità.
4. Pianificazione della strategia di lavorazione
Per prototipi circolari, Concentrati sul percorso e sul metodo di taglio per prevenire la deformazione del materiale. Le strategie comuni includono:
- Taglio a spirale: Meglio per ingranaggi o parti filettate (Garantisce anche la rimozione del materiale).
- Taglio del viso: Utilizzato per levigare le superfici finali del prototipo.
- Perforazione di peck: Per i buchi nella parte circolare (Evita l'accumulo di chip).
Il team automobilistico ha usato il taglio a spirale per i denti dell'attrezzatura, con una profondità di taglio di 0.1 mm per passaggio: questo ha impedito all'alluminio di deformarsi (un problema comune con passaggi più profondi).
5. Ruvido & Finitura
Primo, Laalpugatura rimuove rapidamente il materiale in eccesso. Poi, La finitura si lucida la superficie e perfeziona le dimensioni.
- Esempio di caso:
- Ruvido: Il tornio CNC rimosso 80% dell'alluminio (da a 35 mm diametro vuoto 27 mm) A 1,500 RPM e una velocità di alimentazione di 0.2 mm/giro. Questo ha preso 8 minuti.
- Finitura: La macchina tagliata da 27 mm alla finale 25 Diametro mm a 2,000 giri al minuto (velocità di alimentazione più lenta: 0.05 mm/giro) Per ottenere una superficie liscia (Ra 0.8 µm). Questo ha aggiunto 5 minuti.
6. Controllo di qualità
Controlla le dimensioni del prototipo e la finitura superficiale in ogni fase. Usa strumenti come:
- Calibro digitale: Misura il diametro (precisione: ± 0,001 mm).
- Coordinare la macchina di misurazione (CMM): Scansiona l'intera parte per controllare la rotondità e la simmetria.
- Tester di rugosità superficiale: Verifica i valori RA (critico per parti che necessitano di movimenti fluidi).
Nel caso automobilistico, Il CMM ha trovato una marcia aveva un file 0.003 Errore di rotondità MM (proprio sotto il 0.005 limite mm). Il team ha regolato il percorso di taglio per i prototipi successivi, risolvere il problema.
7. Post-elaborazione
Dopo la lavorazione, Migliora l'aspetto e le prestazioni del prototipo con questi passaggi:
- Pulizia: Usa uno sgrassatore per rimuovere il fluido di taglio (impedisce l'accumulo di residui).
- Sfacciato: File o bordi taglienti (Il team automobilistico ha utilizzato una carta vetrata a 200 grazia per questo).
- Spruzzatura/rivestimento: Aggiungi uno strato protettivo (PER ESEMPIO., anodizzante per l'alluminio per prevenire i graffi).
8. Controllo degli errori
Monitorare errori comuni e regolare immediatamente. Ecco come la squadra automobilistica ha gestito i problemi:
| Tipo di errore | Impatto | Soluzione |
| Errore di rotondità (>0.005 mm) | Gli attrezzi non si adatteranno con altre parti | Riduzione della velocità di avanzamento di finitura da 0.08 A 0.05 mm/giro |
| Graffi di superficie (Ra >1.6 µm) | Scarsa estetica; aumento dell'attrito | Strumento di carburo consumato sostituito; ha aggiunto un refrigerante (5% concentrazione) |
| Deformazione materiale | La lunghezza del prototipo è aumentata di 0.1 mm | Riduzione della profondità del passaggio di rotto 0.2 A 0.1 mm; ha raffreddato la parte a metà processo |
Innovazioni tecnologiche nella lavorazione del prototipo circolare CNC
La nuova tecnologia sta rendendo il processo più veloce e preciso:
- Macinazione ad alta velocità: Usa velocità 10,000 RPM - Taglia il tempo di lavorazione da 30% (Ottimo per i prototipi di plastica).
- Taglio a secco: Nessun fluido di taglio: riduce i rifiuti e i costi (Funziona per alluminio e ottone).
- Monitoraggio basato sull'intelligenza artificiale: I sensori rilevano l'usura dello strumento in tempo reale (previene 90% di difetti superficiali).
Una società di dispositivi medici ha utilizzato il monitoraggio dell'IA per prototipi circolari in acciaio inossidabile. Gli operatori avvisati del sistema quando lo strumento era 80% logoro, Quindi lo hanno sostituito prima che causassero graffi, che si snoda 10 prototipi dall'essere demoliti.
Protezione ambientale & Sicurezza
Non trascurare la sostenibilità e la sicurezza:
- Smaltimento dei fluidi tagliati: Riciclare o trattare il fluido (Il team automobilistico ha utilizzato un sistema di filtrazione per riutilizzare 70% del loro refrigerante).
- Gestione dei rifiuti: Riciclare i trucioli in metallo (I trucioli in alluminio possono essere sciolti e riutilizzati, riducendo i costi dei materiali 20%).
- Attrezzatura di sicurezza: Gli operatori devono indossare guanti e occhiali di sicurezza (Previene i tagli dai bordi in metallo affilato).
Vista della tecnologia Yigu sulla lavorazione del prototipo circolare CNC
Alla tecnologia Yigu, Abbiamo supportato 400+ clienti con MACCHINAZIONE DEL PROTOTIPA CIRCURAZIONE CNC. Riteniamo che questo processo sia insostituibile per veloce, prototipazione accurata, specialmente per parti in cui la rotondità e la simmetria non sono negoziabili. Il nostro team utilizza il monitoraggio dell'intelligenza artificiale e la fresatura ad alta velocità per tagliare i tempi di consegna 3-5 giorni (Giù dalla media del settore di 7-10 giorni). Per le squadre di appalti, Questo significa costi inferiori (Nessun materiale sprecato) e una convalida più veloce del design. Diamo anche la priorità alla sostenibilità, riciclaggio 80% di rifiuti metallici per ridurre l'impatto ambientale.
Domande frequenti
- Q: Qual è la quantità minima dell'ordine (Moq) per la lavorazione del prototipo circolare CNC?
UN: La maggior parte dei negozi accetta moq di 1 pezzo: perfetto per i test di progettazione in fase iniziale. Per esempio, Abbiamo realizzato prototipi a albero a singolo titanio per startup aerospaziali.
- Q: Quanto tempo ci vuole per creare un prototipo circolare CNC?
UN: Dipende dalla dimensione e dalla complessità. Un semplice 10 L'albero di diametro mm prende 1-2 giorni; un ingranaggio complesso (Come il caso automobilistico) prende 3-4 giorni.
- Q: Can CNC Prototipo circolare Materiale di lavorazione della maniglia in plastica?
UN: SÌ! Funziona bene con materie plastiche come addominali, PC, e pom. Abbiamo recentemente realizzato 5 Prototipi di alloggiamento circolare ABS per un cliente di elettronica di consumo: conducendo un RA liscio 0.4 Finitura superficiale μm.