CNC CAD-ontwerp:een overzicht voor productontwerpers

Computer numerieke besturing (CNC) machines, die een roterend cilindrisch gereedschap gebruiken om autonoom sneden in een werkstuk te maken, hebben een revolutie teweeggebracht in de maakindustrie. Deze productietechnologie elimineert de menselijke fouten die vaak voorkomen bij conventionele productietechnologieën. Het biedt ook een grotere nauwkeurigheid en precisie en een hogere productiesnelheid.

Maar als u met CNC-machines produceert, begint u niet meteen met het snijden van werkstukken. Productontwerpers moeten hun model eerst ontwerpen op computer-aided-design (CAD)-software. En om een ​​nauwkeurig en efficiënt 3D CAD-ontwerp voor CNC-machines te maken, moet u enkele essentiële CNC CAD-ontwerptips kennen.

Dit artikel bevat handige tips voor CNC CAD-ontwerp. We zullen enkele ontwerpregels behandelen voor het maken van holtes, interne randen, gaten, tekst en muren. We zullen ook het proces van het voorbereiden van 3D-ontwerpen voor CNC-frezen uitleggen.

5 regels voor CNC CAD-ontwerp

Het CNC-bewerkingsproces is subtractief:het verwijdert delen van materiaal van een werkstuk om het gewenste product te vormen. Deze subtractieve aard veroorzaakt enkele beperkingen in het type functies dat u kunt bewerken.

Zo is het bijna altijd onmogelijk om oppervlakken te bewerken die niet toegankelijk zijn voor het snijgereedschap. En zelfs nadat u speciale snijgereedschappen hebt gevonden die deze oppervlakken kunnen bereiken, staat u waarschijnlijk nog steeds voor de uitdaging om de gewenste wanddikte en caviteitsafmetingen te bereiken. U kunt deze uitdagingen echter voorkomen door de volgende tips op te volgen tijdens de computerondersteunde tekenfase van uw productontwikkelingsproces.

#1 Gaatjes ontwerpen

Eindfreesgereedschap

Vingerfreesgereedschappen (gebruikt in CNC-freesholtes) hebben meestal een snijlengte van ongeveer 3-4 keer hun diameter. Daarom raden we aan om de spouwdiepte zo te ontwerpen dat deze maximaal vier keer de spouwbreedte is. Dit helpt onnauwkeurigheden in de bewerking te voorkomen die worden veroorzaakt door gereedschapsafbuiging en trillingen.

Als de functionaliteit van uw ontwerp echter een grotere diepte vereist, kunt u overwegen gespecialiseerde gereedschappen te gebruiken om uw holtes te maken.

Leer meer over de verschillende soorten CNC-snijgereedschappen.

#2 Interne randen ontwerpen

Vanwege het subtractieve karakter van CNC-machines creëren ze afgeronde hoeken (of filets) tussen de binnenranden van een holte. Productontwerpers houden rekening met deze afgeronde hoeken door een interne hoekradiusafmeting op te nemen in elke interne rand in hun CAD-tekening.

De afmeting van de binnenhoekradius hangt af van de grootte van de beschikbare vingerfreesgereedschappen die voldoen aan de eerder genoemde holtediepte-eis. Bovendien raden we aan dat u uw interne hoekradius zo ontwerpt dat deze ten minste een derde van de spouwdiepte is.

Stel echter dat de functionaliteit van uw ontwerp kleinere interne hoekradii vereist (of een scherpe hoek van 90°). In dat geval raden we u aan om een ​​T-bone ondersnijding op te nemen in plaats van de hoekradius in uw CAD-model te verkleinen.

#3 Gaten ontwerpen

CNC-machinewerkplaatsen maken meestal gaten met behulp van boren. Deze boren zijn er in standaard maten (of diameters), variërend van 0,5 mm tot 38 mm. We raden u aan uw gaten zo te ontwerpen dat ze een afmeting hebben die vergelijkbaar is met een van de standaard boorbitformaten. Dit elimineert de noodzaak voor extra gereedschap, wat leidt tot lagere productiekosten.

Als de functionaliteit van uw ontwerp echter gaten met niet-standaard diameters vereist, zal een machinist deze gatkenmerken maken met behulp van een vingerfrees. Daarom gelden hier dezelfde vereisten die we noemden voor het ontwerpen van holtes.

#4 Muren ontwerpen

Bij het ontwerpen van wanden voor CNC-productie moet u goed letten op de wanddikte. Dit komt omdat dunne wanden over het algemeen een uitdaging zijn om nauwkeurig te fabriceren vanwege trillingen van bewerking.

We raden aan om wanden te ontwerpen met een minimale wanddikte van 0,8 mm voor metalen onderdelen en 1,6 mm voor kunststoffen. De hogere wanddikte-eis voor kunststoffen is omdat ze meer vatbaar zijn voor verweking en kromtrekken dan metalen tijdens machinale bewerkingen.

#5 Tekst en letters ontwerpen

Teksten en belettering zijn vrij eenvoudig te realiseren met CNC-bewerking. Een ding om op te merken is echter:het is voordeliger om onderdelen te ontwerpen met gegraveerde teksten in plaats van reliëftekst. Dit komt omdat de CNC-machine minder materiaal verwijdert om gegraveerde teksten te krijgen dan teksten in reliëf.

Daarnaast raden we u aan Sans-serif-lettertypen (zoals Arial, Avenir, Verdana) met een lettergrootte groter dan 22 punten te gebruiken bij het ontwerpen van delen met tekst en letters.

Verwante post:Hoe u uw productontwerpuitdagingen kunt oplossen met subtractieve productie

Uw CNC CAD-ontwerpmodel voorbereiden voor CNC-bewerking

De CNC CAD-ontwerpregels helpen bij het realiseren van geoptimaliseerde 3D CAD-modellen, waardoor elke CNC-machinewerkplaats uw onderdelen nauwkeurig en kosteneffectief kan maken. De CNC-machine begrijpt deze 3D-modellen echter niet. Daarom moet u deze modellen converteren naar een formaat dat compatibel is met de CNC-machine.

Een acceptabel formaat voor CNC-machines is het dxf-bestandsformaat. Met de meeste CAD-software kunt u uw bestand opslaan in het dxf-bestandsformaat, dat vervolgens kan worden geïmporteerd in een CAM-programma en omgezet in CNC-programmeertaal (ook wel de G-code genoemd). De G-code automatiseert vervolgens de werking van het snijgereedschap en het werkstuk om uw product te maken.

CNC-productiediensten:Gensun kan helpen

Dit artikel bevat essentiële ontwerptips om u te helpen gewenste resultaten te bereiken met CNC-bewerkingen. Er kan echter nog veel mis gaan als u met de verkeerde CNC-machinewerkplaats werkt. U wilt werken met een winkel met hooggekwalificeerde CNC-machinisten, ingenieurs en experts op het gebied van kwaliteitscontrole.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van CNC-productiediensten in heel Azië. We zijn al bijna twee decennia actief en bieden hoogwaardige CNC-bewerkingsdiensten aan klanten in een breed scala van industrieën. Ons team van hooggekwalificeerde ingenieurs, machinisten en kwaliteitscontrole-experts werkt met u samen en zorgt ervoor dat uw product de eerste keer goed wordt gedaan.

Lees meer over onze CNC-bewerkingsservices.