เครื่องจักรกลซีเอ็นซีถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่กำหนดเองที่มีความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดแน่นเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมากและงานที่ต้องทำครั้งเดียว อันที่จริงแล้วการกลึง CNC เป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนมากที่สุดสำหรับการผลิตต้นแบบโลหะ เนื่องจากข้อดีเหล่านี้จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายพื้นที่
แต่ก่อนที่จะออกแบบชิ้นส่วนที่ต้องใช้เครื่องจักรซีเอ็นซีสิ่งแรกที่คุณต้องทำคือเข้าใจว่าเครื่องจักรซีเอ็นซีทำงานอย่างไร
กระบวนการตัดเฉือน CNC
เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นเทคโนโลยีการผลิตเชิงลบ ใน CNC วัสดุจะถูกลบออกจากบล็อกของแข็งโดยใช้เครื่องมือตัดที่หลากหลายที่หมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อผลิตชิ้นส่วนตามแบบการออกแบบ เครื่องมือตัดมีบทบาทสำคัญในกระบวนการตัดเฉือนซึ่งเป็นส่วนที่สัมผัสกับชิ้นงานโดยตรงและตัดวัสดุพิเศษออกเพื่อให้มีคุณสมบัติที่ต้องการ
เครื่องมือตัดซีเอ็นซีทั่วไปส่วนใหญ่ (เครื่องมือดอกเอ็นมิลล์และดอกสว่าน) มีก้านทรงกระบอกที่มีรูปร่างของปลายตัดและความยาวตัด จำกัด คุณสมบัติทั้งสองของเครื่องมือตัดจะจำกัดความสามารถในการตัด เนื่องจากรูปทรงของเครื่องมือคุณไม่สามารถสร้างมุมสี่เหลี่ยมแนวตั้งภายใน และด้วยความยาวของการตัดคุณสมบัติบางอย่างเช่นรูเล็ก ๆ ลึก ๆ ทำให้ส่วนล่างไม่สามารถถูกตัดเฉือนด้วยกระบวนการตัดเฉือน CNC
เคล็ดลับการออกแบบ CNC
ในการใช้ประโยชน์จากความสามารถของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีให้เต็มที่คุณต้องปฏิบัติตามกฎการออกแบบเพื่อการผลิต ในฐานะผู้ผลิตซีเอ็นซีที่มีประสบการณ์ในประเทศจีนเราได้รวบรวมแนวทางที่ครอบคลุมพร้อมกับแนวทางการออกแบบที่ดีที่สุดสำหรับการตัดเฉือนซีเอ็นซี เคล็ดลับที่มีประโยชน์เหล่านี้อธิบายไว้ดังต่อไปนี้:
1. เพิ่มรัศมีในมุมแนวตั้งภายใน
เครื่องมือกัดซีเอ็นซีมีรูปร่างทรงกระบอกเมื่อตัดผนังภายในมันจะทำให้รัศมีที่มุมแนวตั้ง แม้ว่ารัศมีของมุมสามารถลดลงได้ด้วยการใช้เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า แต่คุณไม่สามารถสร้างมุมแนวตั้งภายในได้ไม่ว่าคุณจะใช้เครื่องมือขนาดเล็กเพียงใดก็ตาม และเครื่องมือขนาดเล็กจะทำงานหลายรอบด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าเพื่อให้ได้รัศมีขนาดเล็กซึ่งจะช่วยเพิ่มเวลาและต้นทุนในการขึ้นรูป
ดังนั้นเมื่อออกแบบชิ้นส่วนสำหรับการขึ้นรูปซีเอ็นซีควรเพิ่มรัศมีอย่างน้อย 1/3 ของความลึกของโพรงและใช้รัศมีเดียวกันกับขอบภายในทั้งหมด
2. จำกัด ความลึกของฟันผุ
เนื่องจากความยาวตัดที่ จำกัด เครื่องมือโดยทั่วไปสามารถทำงานได้ดีที่สุดเมื่อตัดโพรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 2-3 เท่า รูกัดที่มีความลึกมากกว่า 4 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของเครื่องมือจะช่วยเพิ่มความยากในการตัดเฉือนและการแตกของเครื่องมือได้อย่างมาก
ดังนั้นถ้าเป็นไปได้ทำกระเป๋าที่มีความลึกน้อยกว่า 4 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องมือ
3. เพิ่มความหนาของผนังบาง
ผนังบางเป็นเครื่องจักรที่ยากต่อการเสียรูปหรือแตกหักได้ง่ายในระหว่างกระบวนการกลึง CNC การตัดผนังแบบบางต้องผ่านหลายระดับที่ความลึกตัดต่ำและคุณสมบัติบางก็มีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนได้ดังนั้นการตัดเฉือนด้วยความแม่นยำและท้าทายนั้นจะช่วยเพิ่มเวลาในการตัดได้มากขึ้น
ดังนั้นถ้าเป็นไปได้ควรออกแบบผนังหนากว่า 0.8 มม. สำหรับชิ้นส่วนโลหะและให้ความหนาของผนังขั้นต่ำสูงกว่า 1.5 มม. สำหรับชิ้นส่วนพลาสติก
4. จำกัดความยาวของเธรด
เกี่ยวกับความยาวของเธรดเราอาจคิดว่ายิ่งเธรดยาวเท่าไหร่การเชื่อมต่อก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าเธรดที่ยาวเกินกว่า 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูไม่ได้เพิ่มความแข็งแรงของการเชื่อมต่อ
ดังนั้นเพื่อที่จะให้การยึดที่ดีการออกแบบที่ดีขึ้นกับความยาวอย่างน้อย 1.5 เท่าและความยาวสูงสุด 3 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางรู
5. ระบุความคลาดเคลื่อนเฉพาะเมื่อจำเป็น
ความแม่นยำที่ต้องการมากขึ้นสำหรับชิ้นส่วนกลึงจะช่วยเพิ่มค่าใช้จ่ายให้กับงานกลึงซีเอ็นซีมากขึ้นเนื่องจากจะช่วยเพิ่มเวลาในการตัดและค่าแรง ควรกำหนดความคลาดเคลื่อนเท่าที่จำเป็นและเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น
หากไม่ได้กำหนดความคลาดเคลื่อนเฉพาะบนภาพวาดทางเทคนิคชิ้นส่วนจะถูกกลึงโดยใช้ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน (± 0.125 มม. หรือดีกว่า) ซึ่งเพียงพอสำหรับคุณสมบัติที่ไม่สำคัญที่สุด
6. ลดคุณสมบัติขนาดเล็ก
คุณสมบัติขนาดเล็กเช่นไมโครรู (เส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 2.5 มม.) จะเพิ่มความยากในการขึ้นรูปและเวลาในการขึ้นรูปดังนั้นควรหลีกเลี่ยงเว้นแต่จำเป็นจริงๆ
7. ออกแบบด้วยข้อความที่แกะสลักทับข้อความนูน
หากจำเป็นต้องเพิ่มข้อความบนชิ้นส่วนที่กลึงด้วย CNC ข้อความที่แกะสลักจะต้องการมากกว่าข้อความนูนเนื่องจากต้องใช้วัสดุน้อยลงในการลบข้อความที่แกะสลัก และใช้ฟอนต์ Sans-Serif (เช่น Arial หรือ Verdana) ที่มีขนาดอย่างน้อย 20 คะแนน เครื่องซีเอ็นซีจำนวนมากมีรูทีนที่โปรแกรมไว้ล่วงหน้าสำหรับฟอนต์เหล่านี้
เคล็ดลับโบนัส
เมื่อทำการออกแบบสำหรับการตัดเฉือน CNC ขอแนะนำให้ออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถตัดเฉือนได้ในการตั้งค่าน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่นชิ้นส่วนที่มีรูตาบอดทั้งสองด้านจะถูกตัดเฉือนในการตั้งค่าสองแบบเนื่องจากจะต้องหมุนเพื่อเข้าถึงทั้งสองด้าน การตั้งค่าน้อยลงจะลดเวลาจัดตำแหน่งชิ้นงานใหม่และเพิ่มความแม่นยำของชิ้นส่วนที่กลึง
