Если вы инженер или специалист по закупкам, работающий над деталями, которые нуждаются в сложных формах, так и высокой точке - например, автомобильные компоненты или корпуса электронных устройств -Прототип прототипа ЧПУ Ваше идеальное решение. Этот процесс сочетает в себе эффективность литья матрицы (для формирования расплавленного металла в сложные формы) с точностью обработки ЧПУ (для переработки деталей и повышения точности). Давайте разберем все, что вам нужно знать, с реальными примерами и данными для руководства вашими решениями.
Что такое прототип прототипа ЧПУ?
Прототип прототипа ЧПУ относится к использованию численного управления компьютером (Сжигание) Технология для уточнения лицевых деталей в высокие прототипы. Первый, лить (как алюминий или цинк) в форму под высоким давлением, чтобы создать грубую форму части - отличную для сложных, Тонкостенные дизайны. Но отливки часто не хватает точности и плавности поверхности, необходимой для прототипа. Вот где вмешается обработка с ЧПУ в: он удаляет избыточный материал слоем на слое, Добавление замысловатых деталей и обеспечение плотных допусков (всего ± 0,005 мм).
Возьмите производителя электронных устройств, например. Они нуждались 10 прототип алюминиевых корпусов для нового планшета. Мастинг Die создал основную форму корпуса (с тонкими стенами 1.2 мм) в просто 2 минуты за штуку - но на краю корпуса был 0.1 MM ошибка, и поверхность была неровной. Использование обработки прототипа ЧПУ, Они подстригли к краю точного 150 мм длина (ошибка до 0.003 мм) и сгладил поверхность до РА 0.8 мкм. Результат? Прототипы, которые идеально соответствуют внутренним компонентам планшета.
Ключевые преимущества обработки прототипа ЧПУ в отлитых отливках
Этот процесс предлагает 5 Основные преимущества, которые выделяют его для прототипирования. Мы будем использовать тематическое исследование поставщика автомобильных деталей (прототипирование датчика цинкового сплава) Чтобы выделить каждое преимущество.
| Преимущество | Как это работает на практике | Данные из автомобильного корпуса |
| Точное улучшение | Исправляет ошибки литья умирания (Как неровные края) и добавляет мелкие детали. | Устирование была ошибка диаметра отверстия 0.05 мм; ЧПУ уменьшил его до 0.002 мм. |
| Гибкая поверхностная обработка | Позволяет полировать, анодирован, или покрытая отделка - что -то базовые отливки не могут сделать. | Датчик-кронштейн нуждался в коррозионной устойчивой отделке; Приготовленные с ЧПУ поверхности позволили гальванировать (Увеличение сопротивления ржавчине 80%). |
| Рентабельный для небольших партий | Умирание нуждается в дорогих плесени (до $10,000), Но ЧПУ пропускает дополнительный инструмент - идеально для 1-50 Прототип кусочков. | Автомобильный поставщик сохранил $8,000 Используя существующие формы для литья и добавляя обработку с ЧПУ вместо создания новых высоких форм. |
| Высокое использование материала | Мастинги с минимальными отходами (Избыток металла можно переработать), и ЧПУ только удаляет то, что нужно. | 90% цинк сплава в сенсорной кронштейне был повторно использован - CNC удален только 5% материала, чтобы уточнить форму. |
| Быстрый поворот | Die Casting ускоряет создание начальной части, и обработка ЧПУ быстро для небольших прототипов. | 10 Сенсорные кронштейны были готовы в 3 дни (2 Дни для кастинга, 1 день для обработки ЧПУ) против. 7 Дни с полной обработкой с ЧПУ с нуля. |
Пошаговый процесс обработки прототипа ЧПУ в отливках.
Процесс имеет 7 Ключевые этапы, Каждый критический для получения надежного прототипа. Мы будем использовать корпус корпуса планшета производителя электронных устройств, чтобы проиллюстрировать каждый шаг.
1. Умереть
Первый, Создайте основную форму с помощью литья матрицы. Выберите металл (алюминий, цинк, или магний) Основываясь на потребностях прототипа - алюминий отлично подходит для легких деталей, таких как корпус таблеток.
- Пример случая: Производитель использовал алюминиевый сплав (A380) Для корпуса таблеток. Они вводили расплавленный алюминий (при 650 ° C.) в стальную форму под 1,200 давление в стержне. Каждое жилье заняло 2 Протоколы, чтобы разыграть.
- Ключевой совет: Используйте листовую форму с немного большими размерами (добавлять 0.1-0.2 мм) оставить место для обработки с ЧПУ.
2. Дизайн & Программирование с ЧПУ
Следующий, Создать 3D -модель окончательного прототипа (Использование программного обеспечения, такого как SolidWorks) и написать программу ЧПУ. Программа сообщает машине, какие области вырезать, Как быстро двигаться, и какие инструменты использовать.
В корпусе планшета, 3D -модель указала 150 мм × 250 ММ жилье с 0.5 мм глубокая канавка для экрана. Программа ЧПУ использовала G-код для отображения линейной пути резки для канавки-пострадавшая от каждого корпуса имел одинаковую глубину.
3. Машина & Настройка инструмента
Выберите фрезерную машину с ЧПУ (Лучше всего для плоских или сложных деталей, таких как корпусы) и правильные режущие инструменты. Материал инструмента должен соответствовать металлическому лицевому металлу, чтобы избежать износа.
Производитель использовал 3-осевую фрезерную машину и карбид-конце (WC-Co). Карбид хорошо работает с алюминиевым износом инструмента 50% по сравнению с высокоскоростными стальными инструментами. Они также использовали вакуумный патрон, чтобы надежно держать жилье (предотвращает движение во время обработки).
4. Грубая обработка
Быстро удалить большую часть избыточного материала. Этот шаг формирует прототип близко к его окончательной форме, но оставляет небольшое количество материала для отделки.
- Пример случая: Край для жилья таблетки был 150.1 мм (0.1 мм над цели). Грубая обработка подделала его до 150.02 мм (Удаление 0.08 мм) в 3,000 RPM и скорость подачи 100 мм/мин. Это заняло 2 минуты на жилье.
- Цель: Разрежьте быстро, но избегайте перегрева металла (Алюминий может деформироваться при температуре более 200 ° C).
5. Завершить обработку
Уточнить прототип до его точных размеров и сгладить поверхность. Этот шаг - то, где ЧПУ добавляет точно, и детали, такие как канавки или отверстия.
В корпусе планшета, Завершить обработку вырезать край 150.02 мм к цели 150 мм (Удаление 0.02 мм) в 4,000 Rpm (более медленная скорость корма: 50 мм/мин). Это также сгладило поверхность корпуса до РА 0.8 мкм - идеальное для прикрепления экрана планшета.
6. Пост-обработка
После обработки, Добавьте последние штрихи, чтобы улучшить производительность и внешний вид прототипа. Общие шаги включают:
- Уборка: Используйте ультразвуковую очистку, чтобы удалить режущую жидкость и металлические чипсы (производитель очистил каждый корпус для 5 Протокол в растворе на водной основе).
- Выслушивание: Пески острые края (Они использовали наждачную бумагу с 400 зернами, чтобы сгладить углы корпуса).
- Поверхностная обработка: Применить отделки как анодирование (Они добавили четкий анодированный слой в корпус - повышая сопротивление царапин 60%).
7. Контроль качества
Проверьте прототип, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям проектирования. Используйте точные инструменты для проверки размеров, поверхностная отделка, и подходит.
Производитель использовал 3 Инструменты для контроля качества:
- Цифровой суппорт: Проверил длину корпуса (150 мм ± 0,003 мм - все прототипы прошли).
- Тестер шероховатости поверхности: Проверить значение RA (0.8 мкм - без изменений между частями).
- Fit Test: Прикрепил корпус к внутренним компонентам планшета (все 10 Прототипы подходят без пробелов).
Общие проблемы & Решения в обработке прототипов ЧПУ в отливках
Даже при тщательном планировании, Вопросы могут возникнуть. Вот 3 Общие проблемы и как их исправить - использование данных из корпуса автомобильного датчика..
| Испытание | Влияние | Решение |
| Умирайте пористость | Небольшие отверстия в металле вызывают инструменты с ЧПУ для чипа (разрушен 20% ранних скобок). | Используйте вакуумное литье (снижает пористость 90%) Перед обработкой ЧПУ. |
| Обработка вибрации | Вызывает неровные сокращения (В дыре скота была 0.005 MM ошибка). | Затяните шпиндель машины ЧПУ (Снижение вибрации 60%) и использовать более тяжелый держатель заготовки. |
| Поверхностные царапины | Бедная эстетика (царапины на 15% скобок). | Заменить изношенные режущие инструменты каждый 5 прототипы и используйте охлаждающую жидкость (5% концентрация) во время обработки. |
Сценарии применения обработки прототипа ЧПУ
Этот процесс широко используется в разных отраслях, где имеют значение точность и сложные формы.. Вот 3 Ключевые сектора:
- Автомобиль: Прототипирование деталей, таких как сенсорные кронштейны, компоненты передачи, или корпус двигателя. Например, Автопроизводитель использовал этот процесс для тестирования 20 алюминиевые крышки двигателя - воздействие 0.004 MM -толерантность, необходимая для посадки двигателя.
- Электроника: Создание прототипов для корпусов устройства, радиаторы, или части разъема. Приведенный выше корпус таблеток является прекрасным примером.
- Аэрокосмическая: Создание легкого веса, Высокие детали, такие как магниевые сплавные тела. Аэрокосмический стартап использовал этот процесс для прототипа 5 Клапанные тела - предназначенные с ошибкой округлости просто 0.002 мм.
Взгляд Yigu Technology на обработку прототипов с ЧПУ в отливках.
В Yigu Technology, Мы помогли 350+ Клиенты используют Прототип прототипа ЧПУ для быстрого, Экономически эффективное прототипирование. Мы считаем, что этот процесс преодолевает разрыв между эффективностью литья и точностью ЧПУ - вещей для команд, необходимых для проверки сложных деталей без высоких затрат на плесени. Наша команда использует вакуумное литье, чтобы уменьшить пористость и мониторинг с ЧПУ, на основе AI, чтобы достать ошибки, сокращение прототипа времени на первое время 2-4 дни. Для профессионалов закупок, Это означает снижение затрат (до 40% Экономия против. Полная обработка ЧПУ) и прототипы, которые соответствуют качеству массового производства. Мы также перерабатываем 95% отходов литья и отходов с ЧПУ для минимизации воздействия на окружающую среду.
Часто задаваемые вопросы
- Q.: Какие металлы лучше всего подходят для обработки прототипов ЧПУ?
А: Алюминий (легкий вес, бюджетный) и цинк (легко бросить, высокая точность) наиболее распространены. Магний работает для сверхлегких деталей (Как аэрокосмические компоненты), Но это дороже. Мы часто рекомендуем алюминиевый сплав A380 для электронных и автомобильных прототипов.
- Q.: Сколько прототипов я могу сделать с помощью этого процесса?
А: Это идеально подходит для небольших партий - 1 к 50 куски. Например, Мы сделали 30 Сенсорные кронштейны цинк сплавов для автомобильного клиента в 3 дни. Если вам нужно 100+ куски, Die Casting с полным производством с ЧПУ (Не только прототипирование) может быть более экономически эффективным.
- Q.: Может ли обработка прототипа CNC фиксировать дефекты кастинга магистра (как деформация)?
А: Это может исправить небольшие дефекты (нравиться 0.1 Ошибки края мм или неравномерность поверхности), но не крупные (как сильное деформация или большие дыры). Чтобы избежать этого, В первую очередь мы всегда проверяем, если превышение деформации превышает 0.2 мм, Мы переоцениваем часть перед обработкой ЧПУ.
