Se sei un designer CAD che lavoraMACCHING CNC parti, piccoli errori di progettazione possono portare a grandi problemi: Strumenti rotti, materiale sprecato, o parti che non si adattano. La buona notizia? La maggior parte degli errori è facile da evitare una volta che sai cosa cercare. Questa guida rompe il 6 Bruppatori di design CNC più comuni, con esempi reali, dati, E correzioni passo-passo per farti risparmiare tempo, soldi, e frustrazione.
1. Errore 1: Progettare pareti troppo sottili
Le pareti sottili potrebbero sembrare un modo per risparmiare materiale, ma sono un disastro per la lavorazione del CNC. Sezioni sottili vibrano durante il taglio, rompere facilmente, o perdere la precisione.
Perché è un problema:
Materiali a bassa posizione (Come l'alluminio) sono particolarmente rischiosi. Per esempio, UN 0.5 La parete di alluminio mm si gira o si romperà quando uno strumento di macinazione applica la pressione. Anche pareti leggermente più spesse (0.6–0,7 mm) può deformarsi, Mentre la vibrazione dello strumento piega il materiale.
Linee guida chiave per lo spessore del muro:
| Materiale | Spessore minimo consigliato | Standard di industria non ufficiale | Rischio di fallimento (Se troppo sottile) |
|---|---|---|---|
| Alluminio (6061) | 0.8 mm | 0.794 mm | 70% (torcere o cracking) |
| Acciaio (1018) | 1.0 mm | 0.794 mm | 50% (deformazione) |
| Plastica (Addominali) | 1.2 mm | 0.794 mm | 80% (scioglimento o rottura) |
Vero esempio:
Un designer ha creato un file 0.6 staffa di alluminio spesso mm per un drone. Durante la fresatura, 9 fuori da 10 Le staffe si sono rotte perché la vibrazione dello strumento ha piegato le pareti sottili. Quando hanno aumentato lo spessore a 0.9 mm, Il tasso di successo è salito al 98%e la staffa ha ancora pesato meno di 5 grammi (Nessun spreco di materiale extra).
Come risolverlo:
- Follow the H:T (Altezza allo spessore) rapporto: Mantieni l'altezza della parete non più di 5 volte il suo spessore (PER ESEMPIO., UN 1 La parete spessa mm dovrebbe essere alta ≤5 mm).
- Se sono necessarie pareti sottili (PER ESEMPIO., Per una parte leggera), switch to produzione di lamiera instead of CNC machining—it’s cheaper and avoids vibration issues.
2. Errore 2: Progettazione di caratteristiche che non possono essere lavorate
Il software CAD ti consente di disegnare quasi ogni forma, ma le macchine CNC hanno limiti fisici. L'errore più comune? Progettazionebuchi curvi (buchi che si piegano o si svolgono attraverso la parte).
Perché è un problema:
Gli strumenti CNC si muovono in linee rette (lungo gli assi x/y/z) o rotazioni fisse (Assi A/B/C.). Non possono seguire un percorso curvo per i buchi: la prova per farlo romperà lo strumento o lascerà un irregolare, buco inutilizzabile.
Vero esempio:
Un designer di dispositivi medici ha aggiunto un foro curvo a un alloggiamento del sensore in acciaio inossidabile (per instradare i fili). Il mulino CNC non ha potuto tagliare la curva, Quindi la squadra ha dovuto scartare 20 prototipi. Hanno finito per riprogettare il foro come due fori dritti collegati da un piccolo canale, composto per il CNC a macchina.
Come risolverlo:
- Evita i fori curvi interamente per le parti CNC. Usa buchi dritti, o dividere il percorso in più sezioni diritte.
- If you dovere have a curved feature (PER ESEMPIO., Per un tubo personalizzato), utilizzo Lavorazione a scarica elettrica (Elettroerosione) Invece. EDM utilizza scintille elettriche per tagliare forme complesse: non richiesti percorsi utensili dritti.
3. Errore 3: Tolleranze eccessivamente
Tolleranze (la variazione consentita nella dimensione della parte) sono importanti per le parti di accoppiamento (PER ESEMPIO., Un coperchio che si adatta a una scatola). Ma aggiungendo tolleranze strette ad ogni superficie perde tempo e denaro.
Perché è un problema:
- Tolleranze strette (PER ESEMPIO., ± 0,001 mm) richiedono velocità di taglio più lente, Strumenti speciali, e controlli di qualità extra, tutti aumentano il costo.
- La maggior parte delle macchine CNC non può nemmeno colpire tolleranze estremamente strette. Per esempio, Un mulino a 3 assi di base ha una precisione massima di ± 0,01 mm, qualsiasi tolleranza più stretta di quella è impossibile.
Linee guida per la tolleranza per tipo di macchina:
| Tipo di macchina CNC | Precisione tipica (Tolleranza) | Meglio per |
|---|---|---|
| Mulino a 3 assi di base | ± 0,01 mm | Prototipi, parti non ricoperte |
| Mulino avanzato a 5 assi | ± 0,005 mm | Parti aerospaziali, componenti aderenti |
| Tornio CNC | ± 0,008 mm | Parti cilindriche (bulloni, alberi) |
Come risolverlo:
- Only add tight tolerances to superfici di accoppiamento (PER ESEMPIO., Il foro in cui si adatta un bullone). Lasciare superfici non critiche (PER ESEMPIO., Il bordo esterno di una parentesi) con tolleranze sciolte o nessuna.
- Non assegnare dimensioni numeriche (come il raggio o il diametro) alle superfici che non richiedono precisione. Per esempio, Una tacca decorativa non ha bisogno di una tolleranza, solo una dimensione generale.
4. Errore 4: Progettazione di caratteristiche estetiche inutili
È allettante aggiungere forme complesse (PER ESEMPIO., 3L loghi, bordi curvi) Per rendere le parti belle, ma queste funzionalità richiedono spesso tempo di lavorazione e rimozione del materiale extra.
Perché è un problema:
- Caratteristiche estetiche come incisioni profonde o curve personalizzate richiedono una lavorazione a 5 assi (più costoso di 3 assi) o modifiche a più strumenti.
- La rimozione di materiale extra per look aumenta lo scarto, ad esempio, UN 1 Il blocco in alluminio kg potrebbe diventare un 0.5 kg parte con tagli inutili, sprecare $ 10– $ 20 per parte.
Vero esempio:
Un marchio di elettronica di consumo ha aggiunto un logo inciso in 3D sul retro di una custodia del telefono in alluminio. Il logo richiesto 2 Cambiamenti di utensili extra e 15 minuti di lavorazione del tempo per custodia. Quando sono passati aelettropolishing (un passaggio di post-elaborazione che leviga la superficie) e un semplice logo stampato, hanno tagliato il tempo di produzione da 25% e salvato $5 per caso.
Come risolverlo:
- Chiedere: “Questa funzione è necessaria per la funzione?" Se non, Saltalo.
- Usa il post-elaborazione per l'estetica: Elettropolishing (Leviga le superfici), Anodizzante (aggiunge colore), o incisione laser (veloce, Loghi economici) sono migliori delle forme complesse di lavorazione.
5. Errore 5: Progettare cavità troppo profonde
Cavità (sezioni scavate) sono utili per parti leggere, ma gli strumenti CNC hanno una lunghezza di taglio limitata. Le cavità troppo profonde causano un fallimento dell'utensile o scarsa qualità.
Perché è un problema:
- Gli strumenti di macinazione funzionano meglio quando le cavità sono 2-3 volte il diametro dello strumento. Per esempio, UN 15 lo strumento mm può tagliare in sicurezza le cavità fino a 35 mm profondo (2.3x Il suo diametro).
- Le cavità più profonde portano a:
- Deflessione dello strumento: Lo strumento si piega sotto pressione, lasciando muri irregolari.
- Accumulo di chip: I detriti si blocca nella cavità, grattando la parte.
- Rottura degli utensili: Lo strumento sporge troppo dal suo supporto e scatta.
Vero esempio:
Un designer ha creato un file 50 mm cavità profonda in una parte di plastica usando a 15 strumento mm (3.3x Il diametro dello strumento). Lo strumento deviato, Fare le pareti della cavità 2 mm più spesso da un lato - che riporta la parte inutile. Lo hanno risolto riducendo la profondità della cavità a 35 mm e aggiunta una piccola sporgenza (nessuna perdita di funzionalità).
Come risolverlo:
- Follow the Regola del diametro dell'utensile: Mantenere la profondità della cavità ≤3x il diametro dello strumento.
- Per cavità più profonde:
- Utilizzare un supporto per utensili più lungo (per raggiungere il fondo senza piegarsi).
- Taglia in piccoli incrementi (1–2 mm alla volta) Per ridurre lo stress degli utensili.
- Utilizzare il refrigerante ad alta pressione per eliminare i chip.
6. Errore 6: Non progettare raggio per angoli interni
Gli strumenti di macinazione CNC sono cilindrici: non possono tagliare gli angoli interni affilati. La progettazione di bordi affilati costringe la macchina a utilizzare strumenti più piccoli (Più lentamente, più costoso) o lascia angoli irregolari.
Perché è un problema:
- Un angolo interno affilato richiede uno strumento con un minuscolo diametro (PER ESEMPIO., 1 mm) per adattarsi all'angolo. Piccoli strumenti tagliati lentamente e si rompono facilmente.
- Anche se progetti un angolo affilato, Il CNC lascerà automaticamente un piccolo raggio (uguale al raggio dello strumento)Quindi la tua parte non corrisponderà al design CAD.
Linee guida per il raggio d'angolo interno:
| Profondità della cavità | Raggio d'angolo minimo consigliato | Dimensione dello strumento necessaria |
|---|---|---|
| 10 mm | 3 mm (1/3 di profondità) | 6 strumento mm |
| 20 mm | 7 mm (1/3 di profondità) | 14 strumento mm |
| 30 mm | 10 mm (1/3 di profondità) | 20 strumento mm |
Come risolverlo:
- Aggiungi a raggio d'angolo to all internal corners in your CAD design. Rendi il raggio leggermente più grande del raggio dello strumento (PER ESEMPIO., UN 6 lo strumento mm ha bisogno di un 3.5 raggio d'angolo mm).
- Se hai bisogno di un bordo affilato (PER ESEMPIO., per una parte che si inserisce in uno slot rettangolare), design an sottosquadro (una piccola tacca) Invece. Undercuts lasciano che lo strumento raggiunga l'angolo senza lasciare un raggio.
7. La prospettiva della tecnologia Yigu sugli errori di progettazione CNC
Alla tecnologia Yigu, Abbiamo visto ognuno di questi errori ritardare i progetti o i soldi per rifiuti. Il più grande asporto? Design per la produzione prima. Prima di finalizzare un modello CAD, chiedere: Una macchina CNC può effettivamente tagliarlo? Questa tolleranza è necessaria? Piccole modifiche: come aggiungere un raggio d'angolo o semplificare un foro curvo - saltare il tempo ed evitare la rielaborazione. Lavoriamo spesso con i designer per rivedere i piani, catturare problemi prima che diventino costosi problemi. Allineando il design con le funzionalità CNC, otterrai parti che funzionano bene la prima volta.
8. Domande frequenti: Domande di progettazione CNC comuni
Q1: Qual è la parete più sottile che posso progettare in sicurezza per le parti in alluminio CNC?
Attenersi a un minimo di 0.8 mm per alluminio (6061). Pareti più sottili (0.6 mm o meno) vibra e si romperà durante la lavorazione. Se hai bisogno di qualcosa di più sottile, Usa invece lamiera.
Q2: Posso usare EDM per tutte le funzionalità impossibili da machine?
EDM funziona per forme complesse come fori curvi o angoli interni affilati, Ma è più lento e più costoso del CNC. Usa EDM solo quando il CNC è impossibile, per la maggior parte, semplificare il design (PER ESEMPIO., buchi dritti) è meglio.
Q3: Devo aggiungere tolleranze a ogni superficie della mia parte CNC?
NO! Aggiungi solo tolleranze strette alle superfici di accoppiamento (PER ESEMPIO., buchi per bulloni). Superfici non critiche (PER ESEMPIO., la parte superiore di una parentesi) Può avere tolleranze sciolte o nessuna tolleranza: questo taglia il tempo di lavorazione e il costo.