Если вы инженер из продукта или профессионал закупок, которым поручено создать точные круглые или круглые прототипы, Обработка круговых прототипов с ЧПУ Ваше решение. Этот процесс, контролируемый компьютером, аэрокосмическая, и медицинские устройства. Давайте рассмотрим, как это работает, Реальные примеры, и ключевые стратегии, чтобы избежать общих ошибок.
Что такое обработка циркулярного прототипа ЧПУ?
Обработка круговых прототипов с ЧПУ использует компьютерное числовое управление (Сжигание) Технология для производства круглых или круглых прототипов. Эти прототипы - такие как передачи, валы, или цилиндрические корпусы - важны для тестирования подгонки, функция, и долговечность перед массовым производством. В отличие от ручной обработки, ЧПУ обеспечивает последовательность: Даже небольшие партии (1-10 куски) имеют одинаковые измерения, с допусками на уровне ± 0,005 мм.
Возьмите аэрокосмический стартап, например. Они нуждались 5 прототипы титанового кругового вала (15 мм диаметр, 100 мм длина) Чтобы проверить новый компонент двигателя. Использование круговой обработки ЧПУ, Они достигли ошибки округлости просто 0.002 мм - ну, ниже требуемого 0.008 мм. Мануальная обработка заняла бы в 3 раза дольше и не смогла соответствовать стандарту округлости.
Пошаговый процесс обработки круговых прототипов ЧПУ
Процесс имеет 8 Ключевые этапы, Каждый жизненно важен для получения высококачественного прототипа. Мы будем использовать тематическое исследование автомобильного производителя запчастей (прототипирование а 25 MM диаметром алюминиевый сплав) Чтобы проиллюстрировать каждый шаг.
1. Дизайн & Программирование
Первый, Инженеры создают трехмерную модель кругового прототипа (Использование программного обеспечения, такого как AutoCAD или SolidWorks). Затем, Они пишут программу ЧПУ, которая определяет путь обработки, скорость, и движения инструментов - Решение здесь устраняет дорогостоящие ошибки позже.
- Пример случая: 3D -модель производителя автомобиля указала передачу с 20 зубы и а 25 ММ Внешний диаметр. Программа ЧПУ использовала G-код для картирования пути спиральной резки, Обеспечение того, чтобы у каждого зуба была одинаковая форма.
- Ключевой инструмент: Большинство магазинов используют CAM (Компьютерное производство) Программное обеспечение для преобразования 3D-моделей в G-код-соблюдение 50% Время программирования по сравнению с ручным кодированием.
2. Выбор материала
Выберите сырье на основе цели прототипа. Например, Используйте алюминий для легких деталей или нержавеющей стали для коррозионных компонентов.
| Материал | Лучше всего для | Ключевое свойство | Пример Используйте в автомобильном корпусе |
| Алюминиевый сплав (6061) | Легкий вес, недорогие прототипы | Плотность: 2.7 G/CM³; Предел прочности: 310 МПА | Прототип снаряжения (уменьшает вес тестирования) |
| Нержавеющая сталь (304) | Коррозионные детали | Ржавица; Твердость: 187 полупансион | Прототипы морского оборудования |
| Титан (TI-6AL-4V) | Высокая сила, Высокотемпературные детали | Соотношение силы к весу: 260 МПа/(G/CM³) | Аэрокосмические валы двигателя |
3. Машина & Настройка инструмента
Выберите правую машину ЧПУ (Обычно токарный станок с ЧПУ для круглых частей) и инструменты. Материал и размер инструмента должны соответствовать сырью, чтобы избежать износа или плохой отделки поверхности.
В автомобильном случае, Команда использовала токарный станок с ЧПУ с патроном с 3 чеканкой (надежно держать алюминий). Они выбрали карбидный режущий инструмент (WC-Co) Потому что это хорошо работает с алюминиевым износом инструмента 40% по сравнению с высокоскоростными стальными инструментами.
4. Планирование стратегии обработки
Для круглых прототипов, Сосредоточьтесь на пути и методе резки для предотвращения деформации материала. Общие стратегии включают:
- Спиральная резка: Лучше всего для передач или резьбовых деталей (обеспечивает даже удаление материала).
- Лицо разрезание: Используется для сглаживания конечных поверхностей прототипа.
- Бурение бьют: Для отверстий в круговой части (избегает накопления чипа).
Автомобильная команда использовала спиральную резку для зубов передачи, с глубиной резания 0.1 мм за проход - это помешало деформации алюминия (общая проблема с более глубокими проходами).
5. Грубая & Отделка
Первый, Грубание быстро удаляет лишний материал. Затем, Отделение полировки поверхности и уточняет размеры.
- Пример случая:
- Грубая: Токарный станок с ЧПУ удалил 80% алюминия (из а 35 мм диаметром пусты 27 мм) в 1,500 RPM и скорость подачи 0.2 мм/rev. Это заняло 8 минуты.
- Отделка: Машина вырезана из 27 мм до финала 25 мм диаметр в 2,000 Rpm (более медленная скорость корма: 0.05 мм/rev) Чтобы получить гладкую поверхность (Раствор 0.8 мкм). Это добавлено 5 минуты.
6. Контроль качества
Проверьте размеры и отделку поверхности прототипа на каждом этапе. Используйте такие инструменты, как:
- Цифровой суппорт: Измеряет диаметр (точность: ± 0,001 мм).
- Координировать измерительную машину (ШМ): Сканирует всю часть, чтобы проверить округлость и симметрию.
- Тестер шероховатости поверхности: Проверяет значения РА (критическое для частей, которые нуждаются в плавном движении).
В автомобильном случае, CMM обнаружил, что одна передача имела 0.003 ММ Ошибка округлости (прямо под 0.005 мм ограничение). Команда скорректировала путь резки для следующих прототипов, Исправление проблемы.
7. Пост-обработка
После обработки, улучшить внешний вид и производительность прототипа с этими шагами:
- Уборка: Используйте обезжиритель, чтобы удалить режущую жидкость (предотвращает накопление остатков).
- Выслушивание: Файл или песок острые края (Автомобильная команда использовала наждачную бумагу с 200 зернами для этого).
- Распыление/покрытие: Добавить защитный слой (НАПРИМЕР., анодирование для алюминия для предотвращения царапин).
8. Управление ошибками
Следите за общими ошибками и немедленно приспособитесь. Вот как автомобильная команда решала проблемы:
| Тип ошибки | Влияние | Решение |
| Ошибка округлости (>0.005 мм) | Передача не подходит для других деталей | Сниженная ставка фиксации от 0.08 к 0.05 мм/rev |
| Поверхностные царапины (Раствор >1.6 мкм) | Бедная эстетика; Увеличение трения | Заменил изношенный карбид инструмент; добавил охлаждающую жидкость (5% концентрация) |
| Материальная деформация | Длина прототипа увеличилась 0.1 мм | Уменьшенная грубая глубина прохода от 0.2 к 0.1 мм; охладил часть в середине процесса |
Технологические инновации в обработке круговых прототипов ЧПУ
Новая технология делает процесс быстрее и точнее:
- Высокоскоростное фрезерование: Использует скорость 10,000 Rpm - выстрелы в обработке 30% (Отлично подходит для пластиковых прототипов).
- Сухая резка: Нет резки жидкости - уменьшает отходы и расходы (Работает на алюминий и латунь).
- Мониторинг с Двигателем ИИ: Датчики обнаруживают износ инструмента в режиме реального времени (предотвращает 90% поверхностных дефектов).
Компания по медицинским устройствам использовала мониторинг искусственного интеллекта для круговых прототипов нержавеющей стали. Система предупредила операторов, когда инструмент был 80% изношенный, Таким образом, они заменили его, прежде чем это вызвало царапины - соблюдение 10 прототипы отказались.
Защита окружающей среды & Безопасность
Не упускайте из виду устойчивость и безопасность:
- Резка утилизация жидкости: Перерабатывать или лечить жидкость (Команда автомобилей использовала систему фильтрации для повторного использования 70% их охлаждающей жидкости).
- Управление отходами: Переработка металлической стружки (алюминиевая стружка может быть расплавлена и повторно использован - сокращение затрат на материалы 20%).
- Защитное снаряжение: Операторы должны носить перчатки и защитные очки (предотвращает порезы от острых металлических краев).
Взгляд технологии Yigu на обработку циркулярного прототипа с ЧПУ
В Yigu Technology, Мы поддерживали 400+ клиенты с Обработка круговых прототипов с ЧПУ. Мы считаем, что этот процесс незаменим для быстрого, точное прототипирование, особенно для частей, где округлость и симметрия не подлежат обсуждению. Наша команда использует мониторинг ИИ и высокоскоростное фрезерование, чтобы сократить время срока 3-5 дни (по сравнению с средним показателем в отрасли 7-10 дни). Для команд закупок, Это означает снижение затрат (Нет потраченных впустую материалы) и более быстрая проверка дизайна. Мы также расставляем приоритеты в устойчивости, переработка 80% металлических отходов для снижения воздействия на окружающую среду.
Часто задаваемые вопросы
- Q.: Какое минимальное количество заказа (Могил) Для обработки круговых прототипов с ЧПУ?
А: Большинство магазинов принимают MOQ 1 Кусок-идеальное для тестирования на ранних этапах дизайна. Например, Мы сделали одиночные прототипы титанового вала для аэрокосмических стартапов.
- Q.: Сколько времени нужно, чтобы сделать круговой прототип ЧПУ?
А: Это зависит от размера и сложности. Простой 10 Ведение диаметра мм принимает 1-2 дни; Сложное снаряжение (Как автомобильный корпус) принимает 3-4 дни.
- Q.: CAN CNC Circular Prototype обрабатывает пластиковые материалы?
А: Да! Он хорошо работает с пластиками, такими как ABS, ПК, и пом. Мы недавно сделали 5 Прототипы ABS Circular Housing Client для клиента потребительской электроники - сглаживание плавного RA 0.4 МАКМ МЕРВСКАЯ ПОВЕДЕНИЯ.