Если вы инженер по продукту или профессионал закупок, которым поручено создать прототипные детали - будь то для автомобильных компонентов, Электронные корпуса, или промышленные приспособления - 3-Процесс моделирования прототипа прототипа оси с ЧПУ Ваш самый надежный инструмент для скорости и точности. В отличие от сложных 5-осевых машин, 3-Оси с ЧПУ балансирует доступность и точность, сделать его идеальным для большинства прототипов проектов. Это руководство разбивает каждый этап процесса, С реальными примерами и данными, чтобы помочь вам избежать ошибок и получить идеальные результаты.
1. Что такое 3-осевая обработка ЧПУ для прототипа моделирования?
Первый, Давайте упростим основы: 3-Моделирование прототипа обработки оси с ЧПУ использует компьютерную машину, которая перемещает режущий инструмент вдоль трех линейных осей (Х, У, и Z.) формировать сырье - как алюминий, пластик, или сталь - интоат прототипа деталей. Это самый распространенный метод ЧПУ для прототипов, потому что он:
- Рентабельный: 3-Машины оси есть 30-50% дешевле, чем 5-осевые модели, Отлично подходит для небольших прототипов.
- Быстрый: Простые детали могут быть обработаны в 1-3 часы, против. более длительное время выполнения 3D -печати (Для определенных материалов).
- Универсальный: Работает с металлами, пластмассы, и композиты - идеальное для тестирования различных материальных поведений.
Почему это важно: Стартап, создающий пластиковый прототип электронного корпуса, когда -то использовал 3D -печать сначала. Печатные детали, деформированные под огнем, Таким образом, они перешли на 3-осевую ЧПУ. Прототипы ЧПУ имели нулевое деформацию и соответствовали конечному дизайну производства - соблюдая их 2 Недели переработки.
2. Основные этапы 3-осевого процесса моделирования прототипа ЧПУ
А 3-Процесс моделирования прототипа прототипа оси с ЧПУ Имеет четыре последовательных этапа - в течение последнего, чтобы обеспечить точность. Пропуск или стремление любого шага приводит к ошибочным прототипам. Ниже приведен подробный срыв, плюс таблица сравнения для ключевых параметров.
2.1 Грубая: Разделить лишний материал
Черновая обработка - первая и самая быстрая этап - он удаляет 70-90% избыток сырья, чтобы приблизиться к окончательной форме прототипа.
- Ключевые инструменты: Высокоскоростная сталь (HSS) или карбид -конец мельницы (2-4 флейты для более высокой резки).
- Параметры:
- Скорость резки: 100-300 м/мой (варьируется в зависимости от материала - алюминий нуждается в более высоких скоростях, чем сталь).
- Скорость корма: 50-200 мм/мин (Более высокая эффективность повышения эффективности, Но не превышайте 200 мм/мин для мягких пластмассы).
- Цель: Получить пробел в пределах 0,5-1 мм от конечных размеров-нет необходимости в идеальном качеством поверхности здесь.
2.2 Полуфинизируя: Подготовка к окончательной точности
Полуфинирующие сглаживания вторичных поверхностей (как отверстия или края) и выполняет часть для последнего этапа. Это важно для деталей с несколькими функциями (НАПРИМЕР., прототип кронштейна с отверстиями и слотами).
- Ключевые инструменты: 4-флейта карбид конец мельницы (Для лучшей гладкости поверхности, чем инструменты из грубых).
- Параметры:
- Скорость резки: 80-250 м/мой (медленнее, чем грубая, чтобы уменьшить износ инструмента).
- Скорость корма: 30-100 мм/мин (медленнее повысить точность).
- Цель: Введите часть в пределах 0,1-0,3 мм конечных размеров. Вторые поверхности должны теперь соответствовать основным спецификациям дизайна.
2.3 Отделка: Удовлетворить точные требования к дизайну
Отделка - это место, где прототип достигает своей окончательной формы и точности. Этот этап фокусируется на основных функциональных поверхностях (НАПРИМЕР., зубы передачи или сопрягающаяся поверхность корпуса).
- Ключевые инструменты: 6-флейта карбид конец мельницы или инструменты для шарикового носа (Для изогнутых поверхностей).
- Параметры:
- Скорость резки: 50-200 м/мой (Самый медленный из всех этапов для точности).
- Скорость корма: 10-50 мм/мин (медленно, чтобы избежать царапин поверхности).
- Цель: Достичь точности размерной точки ± 0,01-0,05 мм и допусков формы управления/позиции (НАПРИМЕР., Обеспечение того, чтобы отверстие идеально выровнено с центром детали).
2.4 Последняя отделка: Увеличьте качество поверхности
Последний шаг - финальная отделка - завышает шероховатость поверхности без изменения размеров детали. Это важно для частей, которые нуждаются в плавности для функциональности (НАПРИМЕР., поршень, который скользит в цилиндре) или эстетика.
- Общие методы: Шлифование (с 400-800 Грит наждачная бумага), полировка (с металлическим лаком для металлов), или бисера (Для матовой отделки).
- Цель: Уменьшить шероховатость поверхности до РА 0.4-1.6 мкм (от Ра 3.2-6.3 мкм после подачи).
Таблица сравнения этапа
| Этап | Тип инструмента | Скорость резки (м/мой) | Скорость корма (мм/мин) | Толерантность к измерению | Шероховатость поверхности (Раствор) |
| Грубая | 2-4 Флейта HSS/Carbide | 100-300 | 50-200 | ± 0,5-1 мм | 6.3-12.5 мкм |
| Полуфинизируя | 4-карбид флейты | 80-250 | 30-100 | ± 0,1-0,3 мм | 3.2-6.3 мкм |
| Отделка | 6-Карбид флейты/шаровой нос | 50-200 | 10-50 | ± 0,01-0,05 мм | 1.6-3.2 мкм |
| Последняя отделка | Наждачная бумага/лака | N/a | N/a | Нет изменений | 0.4-1.6 мкм |
3. Критические советы для успешного моделирования прототипа с ЧПУ.
Даже с четким процессом, Маленькие ошибки могут разрушить прототипы. Вот три проверенных совета по поддержанию ваших проектов:
- Сначала откалибруйте вашу машину: Смешенная 3-осевая машина может вызвать ошибки размеров 0,1 мм или более. Используйте индикатор циферблата, чтобы проверить выравнивание оси перед началом - мы делаем это для каждого прототипа, и это сократило нашу скорость дефекта 25%.
- Выберите правильный материал для сцены: Например, Если вы тестируете прочность металлической части, Используйте один и тот же сплав (НАПРИМЕР., алюминий 6061) Для всех этапов - не переключайтесь на пластик для черновой обработки (он не имитирует обработку металла).
- Программа в слоях: Используйте программное обеспечение CAM (как слияние 360) программировать каждый этап отдельно. Это позволяет настроить параметры для грубых. отделка, не переписывая весь код.
Тематическое исследование: Клиент, создающий полуфинансирование прототипа стальной передачи, чтобы сэкономить время. Стадия отделки должна была удалить слишком много материала, приводя к неровному расстоянию между зубами (Выключен на 0,15 мм). После добавления полуфабрикации обратно в, Расстояние между зубами находилось в пределах ± 0,03 мм - призывая к их требованиям конструкции.
Процесс моделирования прототипа с ЧПУ для с ЧПУ.
В Yigu Technology, Мы оптимизировали 3-Процесс моделирования прототипа прототипа оси с ЧПУ для 400+ Клиенты. Мы считаем, что самая большая ошибка, которую совершают команды - это торопись с черновой обработкой - это создает дополнительную работу в отделке и увеличивает дефекты. Наше решение: Пользовательские шаблоны программ CAM для каждого материала (НАПРИМЕР., алюминий против. ABS Пластик) эти предварительно установленные параметры черновой/отделки. Это сокращает время выполнения прототипа 20% и сохраняет точность размеров в пределах ± 0,02 мм. Мы также рекомендуем финальную отделку с ультразвуковой полировкой для деталей, которые нуждаются в сверхглатых поверхностях (как компоненты медицинского устройства).
Часто задаваемые вопросы
- Каково типичное время выполнения прототипа с ЧПУ с 3 аномами?
Для простых частей (НАПРИМЕР., Пластиковый кронштейн), Время выполнения 1-3 дни (включая все четыре этапа). Для сложных частей (НАПРИМЕР., Металлическая передача с несколькими зубами), его 3-5 дни.
- Какие материалы лучше всего подходят для моделирования прототипа с ЧПУ.?
Наиболее распространенными являются алюминий (6061, 7075), ABS Пластик, сталь (1018, 304 нержавеющая ставка), и латунь. Алюминий самый быстрый в машине (разрезает в 2 раза быстрее, чем сталь) и самые дешевые для прототипов.
- Сколько стоит 3-осевой прототип ЧПУ?
Затраты зависят от материала и сложности: Маленький пластиковый кронштейн АБС (50x50x10 мм) расходы \(30-\)50, В то время как средняя стальная передача (100мм диаметр) расходы \(80-\)120.
