CNCボックスプロトタイプの機械加工: 精度の完全なガイド & 品質

CNCボックスプロトタイプの機械加工 製造業の礎石です, 高精度のボックス型部品 - ギアボックスハウジングを考えてください, エンジンケース, または産業機器のエンクロージャー. 従来のマニュアルの機械加工とは異なり (これは、ボックスプロトタイプの厳しい許容範囲と複雑な構造に苦しんでいます), CNC (コンピューター数値制御) テクノロジーは一貫性をもたらします, 自動化された結果. 新しいデザインまたは調達スペシャリストをテストする製品エンジニア向けに、信頼できるプロトタイプを調達する, の内と外を理解するCNCボックスプロトタイプの機械加工 遅延を回避するための鍵です, 廃棄物を減らす, 最終部品がパフォーマンス基準を満たすようにします. このガイドは、プロセス全体を分解します, すべてのステップを実行可能にするための実際の例とデータがあります.

1. CNCボックスプロトタイプの機械加工とは何ですか?

プロセスに飛び込む前に, 何が作られるのかを明確にしましょうCNCボックスプロトタイプの機械加工 個性的. ボックスプロトタイプは、内部コンポーネントのサポートまたはプロテクターとして機能する特殊な部品です (例えば。, ギア, 回路) 機械で. それらはによって定義されています:

• 複雑な構造: 複数の顔, 穴, と溝 (多くの場合、深さと位置がさまざまです).
• 高精度の需要: ホールアライメントなどの重要な機能の場合、±0.01mmのタイトな許容範囲.
• 厳しい素材: ほとんどのボックスのプロトタイプは、鋳鉄または鋳造鋼を使用しています (耐久性で知られていますが、パフォーマンスが低いことで知られています) - CNCの自動制御に不可欠です.

CNCが交渉できない理由: マニュアル機械工が取るかもしれません 8 一貫性のない穴の位置で単一のギアボックスボックスのプロトタイプを作成する時間. とCNCボックスプロトタイプの機械加工, 同じ部分を作成できます 2 時間, すべての穴を±0.005mm以内に整列させます.

2. 事前マシン: 設計計画 & 準備

の成功CNCボックスプロトタイプの機械加工 マシンが電源を入れる前に開始します. このフェーズは、後で費用のかかる間違いを避けるためにすべての詳細を計画することに焦点を当てています.

2.1 設計計画: すべての機能をマップします

設計計画とは、パーツ図面を実用的な機械加工計画に変換することです. これが何を含めますか:

• 機械加工シーケンス: 操作の順序を決定します (例えば。, 最初に粗い, その後、穴の処理, その後、仕上げます). 例えば, ギアボックスボックスのプロトタイプは、穴を開ける前に外面を粗くマシンしている必要があります。.
• 機械 & ツール選択: プロトタイプのニーズに合った機器を選択します. 3軸CNCミルは、シンプルなボックスプロトタイプで機能します, 複雑なものがあります (角度のある穴があります) 5軸機が必要です. ツール用, 鋳鉄製の炭化物エンドミルを使用してください (それらは、HSSツールよりも優れた摩耗に抵抗します).
• フィクスチャの選択: 機械加工中に備品を所定の位置に保持します. ゴム製グリップを備えたカスタムバイスは、小さなボックスプロトタイプ用に機能します, 大規模なものは、圧力を均等に分配するためのモジュラーフィクスチャシステムが必要です.

実世界の例: 産業機器メーカーがポンプハウジングボックスのプロトタイプを製造していました. 最初は, 彼らはフィクスチャの計画をスキップし、一般的な悪を使用しました。これにより、機械加工中に材料がシフトしました。, 台無しに 3 プロトタイプ. カスタムフィクスチャに切り替えた後, 彼らはプロデュースしました 10 完璧なプロトタイプを続けて.

2.2 材料の選択 & ボックスプロトタイプの準備

ボックスプロトタイプには、強度のバランスをとる材料が必要です, 加工性, コスト. 以下は、トップオプションの内訳です:

材料の準備のヒント:

• 欠陥を検査します: 鋳鉄はしばしば内部の毛穴を持っています - 誤ったブランクを拒否するために超音波検査を使用します (機械加工中に多孔質の空白が割れます).
• ブランクをサイズに切ります: 原料を最終的なプロトタイプよりわずかに大きい「空白」にトリミングする (機械加工手当のために、すべての側面に5〜10mmを追加します).

3. コアCNCボックスプロトタイプの機械加工段階

CNCボックスプロトタイプの機械加工 4つの順次段階で発生します, それぞれが特定の目標に焦点を当てています - 余分な材料の削除から詳細の洗練まで.

3.1 荒れ: プロトタイプファンデーションを形作ります

荒削りの仕事は、機械加工手当のほとんどをすばやく削除することです (通常、3〜5mm) 基本的なボックス形状を作成します. 重要な手順:

• 操作: フェイスミリングを使用して、ボックスの上/下面を平らにします, そして、ミリングを終了して、側壁を荒らします. 大きな箱用, フライカッターを使用して、より多くの表面積をより速くカバーする.
• パラメーター: 精度よりも速度を優先します - 高い飼料速度を使用します (200鋳鉄の–300 mm/min) そして深いカット (2パスごとに3mm).
• ツールケア: ツールをシャープに保つ - ダルエンドミルは「おしゃべり」を引き起こす (振動), 仕上げに時間がかかる粗い表面を残します.

データポイント: 調査では、粗方向のパラメーターを最適化することがわかりました (例えば。, 飼料レートの増加 20%) 粗い時間を減らします 35% 品質を低下させることなく.

3.2 ホール処理: ボックスプロトタイプにとって最も重要なステップ

穴は最も難しい部分ですCNCボックスプロトタイプの機械加工 - しばしば多数あります (10+ プロトタイプごと) 厳しい位置の精度が必要です (例えば。, ボルトの穴は±0.02mm以内で整列する必要があります). 一般的な方法:

• 掘削: 初期穴を作成します (最終サイズよりわずかに小さい) 鋳鉄の場合 - 118°ポイント角度でツイストドリルを使用します.
• つまらない: 穴を正確なサイズに拡大し、丸みを改善します。 (摩擦を避けるために完璧な丸みが必要です).
• リーミング: 穴の表面を滑らかにし、耐性を締めます - 鋳鉄の炭化物リーマーを使用してRAの表面粗さを得る 1.6 μm.

ケーススタディ: 自動車のサプライヤーは、ギアボックスボックスのプロトタイプを必要としていました 12 ボルト穴. 彼らは掘削→退屈→リーミングを使用しました:

• 9.8mmに穴を開けました (最終サイズ: 10mm).
• 丸さを修正するために9.95mmに退屈します.
• RAで10mmに再刻まれました 1.6 μm.
  すべての穴は±0.01mm以内に配置されました, プロトタイプはギアアセンブリに完全に適合します.

3.3 仕上げ: 最終仕様を改良します

仕上げにより、プロトタイプがすべての次元と表面の品質の要件を満たすことが保証されます. 重要な手順:

• 精密製粉: 高精度エンドミルを使用します (ランアウトは0.002mm以下です) 壁を最終的な厚さにトリミングします (例えば。, 10mm±0.01mm).
• 表面処理準備: 鋳鉄製のプロトタイプ用, サンディングディスクを使用してツールマークを削除します。これは、後で錆びるのに役立ちます.
• 温度制御: 仕上げ中に鋳鉄が熱くなります - すべての機械加工 15 部分を冷やすために数分 (熱は熱膨張を引き起こします, 寸法を歪めます).

3.4 検査 & 修正: 手遅れになる前にエラーをキャッチします

いいえCNCボックスプロトタイプの機械加工 プロセスは完璧です。インデクションにより、早期に欠陥をキャッチすることが保証されます. これらのツールとチェックを使用します:

• キャリパー & マイクロメートル: 穴の直径を測定します, 壁の厚さ, そして、平坦さに直面します.
• 測定機を調整します (CMM): 複雑なプロトタイプ用, CMMマップ3Dのすべての機能 - 穴と溝の位置の精度を検証する.
• 表面粗さテスター: RAの要件を満たしていることを確認してください (例えば。, ra 3.2 非批判的な面のμm, ra 1.6 シール表面のμm).

一般的な修正手順:

• 穴が小さすぎる場合: それを正しいサイズにreemします (再掘削しないでください - これはツールを破るリスクがあります).
• 壁が厚すぎる場合: ライトフィニッシュパスを実行します (0.1mm深さ) それをトリミングします.

4. マシン後: 耐久性の最終治療

プロトタイプが検査に合格したら, 治療後のステップは、その寿命と外観を改善します:

• クリーニング: 脱脂剤を使用してクーラントとメタルチップを除去します。穴に特に注意を払ってください (内部に固定されたチップは、アセンブリの問題を引き起こします).
• 錆防止: 鋳鉄または鋼のプロトタイプ用, 抗ラストオイルまたはリン酸コーティングの薄い層を塗布 (貯蔵中の酸化を防ぎます).
• 絵画: 顧客のデモで使用されるプロトタイプ用, 耐熱塗料を塗ります (例えば。, エポキシペイント) 最終的な生産パートの外観に合わせます.

CNCボックスプロトタイプの機械加工に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 私たちは専門としていますCNCボックスプロトタイプの機械加工 自動車用, 産業, および航空宇宙クライアント. 以上 10 年, 精度と効率に優先順位を付けるためのプロセスを改善しました: 複雑な穴パターンには、5軸CNCミルを使用します, 灰色の鋳鉄を選択します (HT200) ほとんどのギアボックスプロトタイプの場合 (コストと剛性のバランス), CMM検査を使用します 100% 部品の. 私たちのチームはデザインサポートも提供しています。私たちは、クライアントが機械加工のためにボックスプロトタイプを最適化するのに役立ちます (例えば。, 溝の形を単純化して時間を短縮します 25%). 私たちのために, 優れたCNCボックスプロトタイプは、スペックを満たすだけではありません。クライアントがより良い製品をより速くテストして発売するのを支援することです.

CNCボックスプロトタイプの機械加工に関するFAQ

Q1: CNCボックスのプロトタイプの機械加工にはどれくらいの時間がかかりますか?

a: サイズと複雑さに依存します. 小さなセンサーハウジング (100x80x50mm) 3〜4時間かかります. 大きなギアボックスハウジング (500x300x200mm) と 20 穴には8〜10時間かかります. バッチサイズも重要です-10同一のプロトタイプは1.5倍かかります 1, 繰り返し可能なCNC設定に感謝します.

Q2: CNCボックスプロトタイプの機械加工で最も一般的な間違いは何ですか?

a: 貧弱な穴のアライメント. これは通常、フィクスチャ計画をスキップすることから起こります (機械加工中に材料がシフトします) または鈍い退屈なツールを使用します. 常にカスタムフィクスチャを使用し、その後ツールを交換してください 8 これを回避するための鋳鉄製の機械加工の時間.

Q3: CNCボックスプロトタイプの機械加工は、プラスチック材料を使用できます?

a: はい! 非構造ボックスプロトタイプ用 (例えば。, エレクトロニクスエンクロージャー), ABSやPCなどのプラスチックはうまく機能します. 彼らは金属よりも安くて機械よりも速いですが、鋳鉄の剛性に一致しません. 早期設計テストにはプラスチックをお勧めします, 次に、最終プロトタイプ用の金属.