اشتباهات رایج در طراحی CAD ماشین‌‌کاری CNC که باید از آن‌ها اجتناب کرد

ماشین‌های CNC یکی از ساده‌ترین راه‌های ساخت قطعات فلزی و پلیمری را در اختیار مهندسان و ماشین‌کاران قرار می‌دهند. با این حال، ایجاد طراحی CAD برای ماشین‌ها CNC می‌تواند مشکل ساز باشد. برای جلوگیری از تولید قطعات معیوب، نادرست یا گران قیمت نیاز به حداکثر تمرکز و هوشیاری دارد. در ادامه به 6 اشتباه اصلی در طراحی CAD برای ماشینکاری CNC اشاره می‌کنیم. با توجه به این موارد، بعید است که نیاز به بازگشت به جدول طراحی داشته باشید و در نتیجه در هزینه، زمان و منابع صرفه جویی کنید.

 

1- دیوارهای بیش از حد نازک در طراحی CAD

طراحان اغلب رفتار احتمالی یک قطعه‌کار را در حین ماشینکاری در نظر نمی‌گیرند. ویژگی‌ها قطعه‌کار یکی دیگر از ملاحظات مهم است. دیوارهای بیش از حد نازک در طراحی CAD یکی از پیامدهای این بی توجهی هاست.

به عنوان مثال، دیوارهای نازکی که از آلومینیوم کم سفت است ممکن است در طول فرآیند آسیاب در نتیجه ارتعاش بیش از حد، جدا شوند یا تغییر شکل دهند. کاهش ضخامت دیواره، سفتی مواد را کاهش می‌دهد، در نتیجه ارتعاشات در حین ماشینکاری را افزایش می‌دهد و دقت قابل دستیابی را کاهش می‌دهد. یکی از راه‌های غلبه بر این مشکل، حفظ نسبت ارتفاع دیوار به ضخامت (H:T) و ارتفاع دیوار به طول (H:L) هنگام طراحی یک بخش دیوار نازک است. حداقل ضخامت دیوار استاندارد غیررسمی صنعتی 0.794 میلی متر است.

با این حال، دیوارهای نازک گاهی اوقات یک نیاز محسوب میشوند. در چنین مواردی، استفاده از سایر فرآیندهای تولید مانند ساخت ورق فلز مقرون به صرفه تر است.

 

2- استفاده بیش از حد از تلورانس‌ها در طراحی CAD

تلورانس ها مرزهای یک بعد قابل قبول را مشخص می‌کنند. بین ماشین ها متفاوت است. بسیاری از طراحان CAD بدون آگاهی کلی از میزان تحمل ماشینی که برای آن طراحی می‌کنند، شروع به طراحی میکنند. این باعث کاهش کیفیت قطعه ماشینکاری می‌شود. حذف تلورانس‌ها غیر ضروری از طراحی CAD مطابق با ویژگی‌ها دستگاه مورد استفاده بسیار مهم است.

حتی برای ماشین‌های CNC با کیفیت بالا، استفاده از بیشترین و کمترین محدودیت‌ها ماشین میتواند هزینه زیادی برای شما ایجاد کند. سطوح یک قطعه نیاز به تلرانس ندارند. از تخصیص صفحات عددی مانند شعاع و قطر به چنین سطوحی در طراحی خود اجتناب کنید.

 

3- ویژگی‌ها زیبایی شناختی غیر ضروری در طراحی CAD

به منظور صرفه جویی در هزینه و زمان در طراحی CAD ماشین‌کاری CNC، مقدار مواد و فرآیند تولید در انجام این کار، حائز اهمیت است. سوالاتی مانند «آیا برای ظاهر ساده باید مطالب را حذف کرد؟» و «آیا اضافه کردن یک ویژگی پیچیده که نیاز به ماشینکاری 5 محوره به طراحی دارد، کاملا ضروری است؟» برای طراحی CAD برای ماشین‌کاری CNC، باید توسط یک طراح در نظر گرفته شود. به جای ماشینکاری برای دستیابی به زیبایی شناسی، میتوان از فرآیندهای پس از ماشینکاری مانند پولیش الکتریکی استفاده گرد.

 

4- ایجاد سوراخ‌هایی که نمی‌توان آن‌ها را رزوه زنی کرد

ما به راحتی می‌توانیم سوراخ‌ها پیچ دار را به قطعات ماشینکاری شما اضافه کنیم. فرآیند چرخش سریع ما دارای مجموعه‌ای استاتیک از موضوعات است. هنگامی که نرم افزار ما قطعه شما را تجزیه و تحلیل می‌کند، به دنبال قطر سوراخی می‌گردد که با یکی از آن رشته ها مطابقت دارد. برای مثال، اگر رزوه UNC یا UNF #5-40 می‌خواهید، نرم‌افزار به دنبال سوراخی با قطری می‌گردد که در محدوده آن رزوه باشد. اگر قطر در آن محدوده نباشد، نمی‌توانید آن رزوه را به خود اختصاص دهید.

انتخاب قطری که 75 درصد اندازه سوراخ سوراخ باشد – هر نمودار شامل آن بعد برای هر رزوه است – همیشه کارساز خواهد بود. همانطور که در حال طراحی هستید، پیش بروید و از ویزارد رشته نرم افزار CAD خود استفاده کنید. اکثر مشتریان این کار را می‌کنند. اما با نمودارهای ما تأیید کنید که ویزارد در حال خروجی قطر حفره‌ای است که با نرم افزار ما کار می‌کند.

 

5- ماشین‌کاری قطعاتی که در نهایت قالب گیری می‌شوند

ما اغلب می‌بینیم که قبل از خرید قالب، طرح‌هایی برای قطعات تزریقی در سرویس ماشینکاری ما برای نمونه‌سازی بارگذاری می‌شود. اما هر فرآیند دارای الزامات طراحی متفاوتی است و نتایج می‌تواند متفاوت باشد. یک ویژگی ماشینکاری ضخیم ممکن است هنگام قالب گیری دچار فرورفتگی، تاب خوردگی، تخلخل یا مشکلات دیگر شود. یک قطعه برای قالب‌گیری با طراحی خوب با دنده‌ها، جیب‌ها و سایر ویژگی‌ها به زمان طولانی‌تری برای ماشین نیاز دارد. نکته اینجاست: طراحی CAD قطعات معمولاً برای فرآیند تولید بهینه می‌شوند. با ما در تماس باشید تا در مورد نحوه اصلاح طرح خود برای یک قطعه قالب‌گیری برای ماشین‌کاری یا به سادگی نمونه اولیه قطعات خود را در فرآیند تولید نهایی آن‌ها – قالب‌گیری تزریقی، راهنمایی کنید. در فبری نکست، هزینه اولیه سرمایه‌گذاری برای ابزارسازی نمونه اولیه بسیار کم است.

 

6- طراحی CAD زوایای داخلی بدون شعاع

ابزارهای فرز CNC به شکل استوانه‌ای هستند. در نتیجه، این ابزارها همیشه هنگام آسیاب کردن لبه‌ها عمودی داخلی، شعاع ایجاد می‌کنند. طراحی لبه‌ها تیز برای زوایای داخلی یک اشتباه رایج در هنگام طراحی CAD برای ماشین‌کاری CNC است. از آنجایی که ماشین قرار است یک شعاع به صورت خودکار ایجاد کند، بهتر است در وهله اول آن را در طراحی خود بگنجانید. هنگام طراحی جیب‌ها مستطیلی عمیق، اطمینان حاصل کنید که شعاع گوشه‌ای حداقل ⅓ از عمق جیب اضافه کنید. لبه‌های تیز یا شعاع‌های گوشه ناکافی به ابزارهای با قطر بسیار کوچک‌تر در سرعت‌های پایین‌تر نیاز دارند، در نتیجه هزینه و زمان ماشین‌کاری افزایش می‌یابد.

همچنین شعاع ابزار مورد استفاده در ماشین‌کاری CNC باید در طراحی شعاع گوشه در نظر گرفته شود. شعاع گوشه باید کمی بزرگتر از شعاع ابزار فرز باشد. این به ابزار اجازه می‌دهد تا با سرعت بیشتری برش دهد و همچنین فشار وارده بر ابزار را کاهش می‌دهد. اگر طراحی CAD شما به زوایای داخلی با لبه‌های تیز نیاز دارد، مانند حفره‌هایی که در آن قسمت مستطیلی شکل باید جا بگیرد، بهتر است حفره را با برش‌های زیرین طراحی کنید.

 

سخن پایانی

برای اجتناب از اشتباهات رایجی که در طراحی CAD برای دستگاه CNC بوجود می‌آید، لازم است طراحان قبل از طراحی، ویژگی‌های مواد اولیه را بررسی کنند تا بتوانند بهترین طرح و برنامه‌ریزی را برای تولید یک قطعه با کیفیت ارائه دهند. استفاده از یک طراحی بدون نقص، موجب کاهش تولید ضایعات و کاهش زمان تولید می‌شود، و در نهایت سبب کاهش هزینه‌های تولید می‌شود.