Se você é um engenheiro de produto ou profissional de compras encarregado de criar protótipos redondos ou redondos precisos, Maixa de protótipo circular CNC é sua solução preferida. Este processo controlado por computador transforma matérias-primas em peças circulares precisas-crítica para validar os projetos de produtos em indústrias como automotivo, Aeroespacial, e dispositivos médicos. Vamos explorar como funciona, Exemplos do mundo real, e estratégias -chave para evitar armadilhas comuns.
O que é a usinagem do protótipo circular CNC?
Maixa de protótipo circular CNC usa controle numérico do computador (CNC) tecnologia para fabricar protótipos redondos ou redondos. Esses protótipos - como engrenagens, eixos, ou caixas cilíndricas - são essenciais para testar o ajuste, função, e durabilidade antes da produção em massa. Ao contrário da usinagem manual, O CNC garante consistência: Até pequenos lotes (1-10 pedaços) têm dimensões idênticas, com tolerâncias tão apertadas quanto ± 0,005 mm.
Tome uma startup aeroespacial, por exemplo. Eles precisavam 5 protótipos de eixo circular de titânio (15 mm diâmetro, 100 mm de comprimento) Para testar em um novo componente do motor. Usando usinagem circular CNC, Eles alcançaram um erro de redondeza de apenas 0.002 mm - bem abaixo do necessário 0.008 milímetros. A usinagem manual teria demorado 3x por mais tempo e falhou em atender ao padrão de redondeza.
Processo passo a passo da usinagem de protótipo circular CNC
O processo tem 8 Principais estágios, cada um vital para obter um protótipo de alta qualidade. Usaremos um estudo de caso de um fabricante de peças automotivas (prototipagem a 25 mm de diâmetro de alumínio) Para ilustrar cada etapa.
1. Projeto & Programação
Primeiro, Os engenheiros criam um modelo 3D do protótipo circular (Usando software como AutoCAD ou SolidWorks). Então, Eles escrevem um programa CNC que define o caminho de usinagem, velocidade, e movimentos de ferramentas - Precisão aqui elimina erros caros depois.
- Exemplo de caso: O modelo 3D do fabricante automotivo especificou uma engrenagem com 20 dentes e a 25 MM Diâmetro externo. O programa CNC usou o código G para mapear um caminho de corte em espiral, garantir que cada dente tivesse a mesma forma.
- Ferramenta -chave: A maioria das lojas usa cam (Fabricação auxiliada por computador) software para converter modelos 3D em código G-salvando 50% do tempo de programação em comparação com a codificação manual.
2. Seleção de material
Escolha matérias -primas com base no objetivo do protótipo. Por exemplo, Use alumínio para peças leves ou aço inoxidável para componentes resistentes à corrosão.
| Material | Melhor para | Propriedade -chave | Exemplo de uso no caso automotivo |
| Liga de alumínio (6061) | Leve, protótipos de baixo custo | Densidade: 2.7 g/cm³; Resistência à tracção: 310 MPA | Protótipo de engrenagem (reduz o peso do teste) |
| Aço inoxidável (304) | Partes resistentes à corrosão | À prova de ferrugem; Dureza: 187 Hb | Protótipos de equipamentos marinhos |
| Titânio (Ti-6al-4V) | Alta resistência, partes de alta temperatura | Proporção de força para peso: 260 Mpa/(g/cm³) | Eixos de motor aeroespacial |
3. Máquina & Configuração da ferramenta
Selecione a máquina CNC certa (geralmente um torno CNC para peças circulares) e ferramentas. O material e o tamanho da ferramenta devem corresponder à matéria -prima para evitar desgaste ou acabamento superficial ruim.
No caso automotivo, A equipe usou um torno CNC com um mandril de 3 mandes (para segurar o alumínio com segurança). Eles escolheram uma ferramenta de corte de carboneto (WC-Co) Porque funciona bem com o alumínio - reduzindo o desgaste da ferramenta por 40% comparado às ferramentas de aço de alta velocidade.
4. Planejamento da estratégia de usinagem
Para protótipos circulares, Concentre -se no caminho e no método de corte para evitar a deformação do material. Estratégias comuns incluem:
- Corte em espiral: Melhor para engrenagens ou peças rosqueadas (garante a remoção uniforme do material).
- Corte de rosto: Usado para suavizar as superfícies finais do protótipo.
- Drilling de Peck: Para orifícios na parte circular (Evita o acúmulo de chips).
A equipe automotiva usou cortes em espiral para os dentes da engrenagem, com uma profundidade de corte de 0.1 mm por passe - isso impediu o alumínio de deformar (um problema comum com passes mais profundos).
5. Desbaste & Acabamento
Primeiro, O desbaste remove o excesso de material rapidamente. Então, O acabamento esmaga a superfície e refina as dimensões.
- Exemplo de caso:
- Desbaste: O torno CNC removido 80% do alumínio (de um 35 mm diâmetro em branco para 27 milímetros) no 1,500 RPM e uma taxa de alimentação de 0.2 mm/rev. Isso levou 8 minutos.
- Acabamento: A máquina cortou de 27 mm para o final 25 mm diâmetro em 2,000 RPM (taxa de alimentação mais lenta: 0.05 mm/rev) Para obter uma superfície lisa (Rá 0.8 μm). Isso adicionou 5 minutos.
6. Controle de qualidade
Verifique as dimensões e o acabamento da superfície do protótipo em todas as etapas. Use ferramentas como:
- PALIPER DIGITAL: Medidas diâmetro (precisão: ± 0,001 mm).
- Máquina de medição de coordenadas (Cmm): Digitaliza toda a parte para verificar a redondeza e a simetria.
- Testador de rugosidade da superfície: Verifica os valores da AR (crítico para peças que precisam de movimento suave).
No caso automotivo, O CMM encontrou que uma engrenagem tinha um 0.003 MM Erro de redondeza (logo abaixo do 0.005 MM LIMITE). A equipe ajustou o caminho de corte para os próximos protótipos, corrigindo o problema.
7. Pós-processamento
Após a usinagem, Melhore a aparência e o desempenho do protótipo com essas etapas:
- Limpeza: Use um deglere para remover o fluido de corte (Evita o acúmulo de resíduos).
- Deburrendo: Arquivo ou areia bordas afiadas (A equipe automotiva usou uma lixa de 200 grão para isso).
- Pulverização/revestimento: Adicione uma camada protetora (Por exemplo, Anodizando o alumínio para evitar arranhões).
8. Controle de erros
Monitore erros comuns e ajuste imediatamente. Veja como a equipe automotiva lidou com problemas:
| Tipo de erro | Impacto | Solução |
| Erro de redondeza (>0.005 milímetros) | O equipamento não se encaixa com outras partes | Taxa de alimentação reduzida de acabamento de 0.08 para 0.05 mm/rev |
| Arranhões na superfície (Rá >1.6 μm) | Estética ruim; aumento do atrito | Ferramenta de carboneto gasto substituído; Adicionado um líquido de arrefecimento (5% concentração) |
| Deformação de material | O comprimento do protótipo aumentou em 0.1 milímetros | Profundidade de passagem reduzida de desbaste de 0.2 para 0.1 milímetros; resfriou a peça no meio do processo |
Inovações tecnológicas na usinagem do protótipo circular CNC
Nova tecnologia está tornando o processo mais rápido e mais preciso:
- Moagem de alta velocidade: Usa velocidades 10,000 RPM - Corta o tempo de usinagem por 30% (Ótimo para protótipos de plástico).
- Corte a seco: Sem fluido de corte - reduz resíduos e custos (trabalha para alumínio e latão).
- Monitoramento movido a IA: Sensores Detecte o desgaste da ferramenta em tempo real (impede 90% de defeitos superficiais).
Uma empresa de dispositivos médicos usou o monitoramento da IA para protótipos circulares de aço inoxidável. O sistema alertou os operadores quando a ferramenta era 80% desgastado, Então eles substituíram antes de causar arranhões - salvando 10 protótipos de serem descartados.
Proteção Ambiental & Segurança
Não negligencie a sustentabilidade e a segurança:
- Descarte de fluido de corte: Reciclar ou tratar fluido (A equipe automotiva usou um sistema de filtragem para reutilizar 70% do seu líquido de arrefecimento).
- Gerenciamento de resíduos: Reciclar aparas de metal (As aparas de alumínio podem ser derretidas e reutilizadas - reduzindo os custos de material por 20%).
- Equipamento de segurança: Os operadores devem usar luvas e óculos de segurança (evita cortes de bordas de metal afiadas).
A visão da tecnologia YIGU sobre a usinagem do protótipo circular CNC
Na tecnologia Yigu, Nós apoiamos 400+ clientes com Maixa de protótipo circular CNC. Acreditamos que esse processo é insubstituível para rápido, Prototipagem precisa-especialmente para peças onde a redondeza e a simetria são não negociáveis. Nossa equipe usa monitoramento de IA e moagem de alta velocidade para reduzir os tempos de entrega para 3-5 dias (abaixo da média da indústria de 7-10 dias). Para equipes de compras, Isso significa custos mais baixos (Sem materiais desperdiçados) e validação mais rápida do design. Também priorizamos a sustentabilidade, reciclagem 80% de desperdício de metal para reduzir o impacto ambiental.
Perguntas frequentes
- P: Qual é a quantidade mínima de pedido (MOQ) para usinagem circular CNC Circular?
UM: A maioria das lojas aceita MOQs de 1 peça-perfeita para testes de design em estágio inicial. Por exemplo, Fizemos protótipos de eixo único de titânio para startups aeroespaciais.
- P: Quanto tempo leva para fazer um protótipo circular CNC?
UM: Depende do tamanho e da complexidade. Um simples 10 Mm Diâmetro eixo leva 1-2 dias; um equipamento complexo (Como o caso automotivo) leva 3-4 dias.
- P: O protótipo circular CNC pode lidar com os materiais plásticos?
UM: Sim! Funciona bem com plásticos como abdominais, computador, e pom. Nós fizemos recentemente 5 Protótipos de habitação circular ABS para um cliente de eletrônica de consumo - atendendo a um ra suave 0.4 Acabamento da superfície de μm.