Nauwkeurige Technische Tekeningen voorbereiden voor CNC-bewerking: Stap-voor-stap Gids

Om een offerte aan te vragen voor maatwerk CNC-onderdelen op het Hubs-platform, hoeft u alleen een 3D CAD-bestand te leveren. Moderne CNC-bewerking systemen kunnen de geometrie van een onderdeel direct vanuit CAD interpreteren, wat betekent dat additionele documentatie, zoals technische tekeningen, niet altijd vereist is.

Echter, hoewel technische tekeningen niet nodig zijn om een offerte aan te vragen voor CNC-bewerking, zijn ze nog steeds heel belangrijk en wijd gebruikt in productie. Technische tekeningen verbeteren de communicatie van technische eisen tussen ontwerpers, ingenieurs en productontwikkelaars en machinisten. Het leveren van een technische tekening kan u helpen betere onderdelen te sourcen en zelfs uw kosten te verlagen.

In dit artikel leggen we uit wanneer u een technische tekening (of bewerkingsblueprints) bij uw CNC-order moet voegen en wat u moet opnemen om het meest uit partsourcing te halen. Dit artikel bevat ook technische tekeningrichtlijnen en best practices bevestigd door Hubs' ingenieurs.

De afbeelding hierboven is een goed ontworpen, volledig gedimensioneerde technische tekening en een nuttig voorbeeld om het meest uit deze gids te halen. Klik hier om een hoge-resolutie versie van deze technische tekening te downloaden, en hier om het CAD-bestand te downloaden.

Waarom zijn technische tekeningen nog steeds belangrijk voor het sourcen van onderdelen?

Terwijl CAD-bestanden redelijk uitgebreid zijn in wat ze kunnen communiceren aan CNC-machines, bevatten technische tekeningen nog steeds informatie die een 3D CAD-bestand niet kan overbrengen. Dit omvat:

• Interne of externe draadgaten

• Kenmerken met toleranties die de standaard overschrijden

• Individuele oppervlakken met specifieke afwerkingseisen (oppervlakteruuwheid, bijvoorbeeld)

Zelfs als uw ontwerp deze kenmerken niet bevat, is het doorgaans goede praktijk om een technische tekening samen met uw 3D CAD-bestand mee te geven bij het plaatsen van een CNC-order. Meestal wordt het 3D CAD-bestand gebruikt voor het programmeren van de CNC-machine, en de tekening wordt als referentie gebruikt gedurende het bewerkingsproces.

De meeste CNC-dienstverleners kunnen ook onderdelen direct vervaardigen vanuit deze CNC-draai- en frees-tekeningen. In sommige gevallen vinden we dat ze ze zelfs prefereren boven CAD-bestanden. Dit is omdat:

• Sommige dienstverleners getraind zijn om de geometrie van een onderdeel snel te interpreteren vanuit een 2D-tekening

• Het makkelijker is om de hoofdafmetingen, functies en de kritieke kenmerken van een onderdeel te identificeren vanuit 2D-blueprints

• Het makkelijker is om de productiekosten van het onderdeel te beoordelen

Zoals u ziet, kunnen technische tekeningen een significante rol spelen bij het sourcen van maatwerkonderdelen, en er zijn veel verschillende standaarden en best practices voor het opstellen ervan. Als uw tekening alle technische eisen duidelijk communiceert, dan maakt het niet uit welke tekentechnieken u gebruikt.

Pro tip van Hubs

Het model in de voorbeeldtekening hierboven is volledig gedimensioneerd. Hoewel we dit aanbevelen, is het niet noodzakelijk, aangezien het 3D CAD-bestand de basisdimensies communiceert. Om tijd te besparen, kunt u de belangrijkste kenmerken die u wilt laten meten en de draadgaten in uw technische tekening annoteren.

Wat is de anatomie van een technische tekening?

Een technische tekening bestaat typischerwijs uit de volgende cruciale componenten:

• Een titelblok

• Een isometrisch/pictoriaal uitzicht van het onderdeel

• De hooforthografische uitzichten van het onderdeel

• Doorsnede- of detailuitzichten

• Aantekeningen voor de fabrikant

Titelblok

Het titelblok bevat basisinformatie over het onderdeel dat u produceert, zoals de onderdeelnaam, het materiaal, de afwerkings- en kleureisen, de naam van de ontwerper en het bedrijf. Het is essentieel om deze basisinformatie in te vullen, omdat het de fabrikant informeert over de primaire functie van het onderdeel.

Het titelblok bevat ook andere technische informatie, waaronder de schaal van de blueprint en de standaarden die gebruikt worden voor dimensionering en tolerantering.

Een ander element dat meestal aanwezig is in of nabij het titelblok is de hoekprojectie. De hoekprojectie bepaalt de manier waarop de uitzichten in de tekening gerangschikt zijn. Doorgaans gebruiken tekeningen die ASME-standaarden (VS & Australië) gebruiken 3de hoekprojectie, en ISO/DIN-standaarden (Europa) gebruiken 1e hoekprojectie. De voorbeeld-blueprint aan het begin van dit artikel gebruikt ISO/DIN-standaarden.

Het pictoriaal (isometrische) uitzicht

We raden aan om een of meer 3D-pictoriaal uitzichten van het onderdeel aan uw technische tekening toe te voegen. Dit maakt de tekening op een oogopslag makkelijker te begrijpen. Isometrische uitzichten combineren de illusie van diepte met de onvertekende presentatie van de geometrie van uw onderdeel (verticale lijnen blijven verticaal en horizontale lijnen worden getekend op 30 graden).

De hooforthografische uitzichten

De meeste informatie over de geometrie van uw onderdeel wordt overgebracht in de hooforthografische uitzichten.

Dit zijn tweedimensionale afbeeldingen van het driedimensionale object, die de exacte vorm van het onderdeel voorstellen, zoals gezien van de buitenzijde van een omhullende doos één kant tegelijk. Alleen de randen van de onderdelen worden op deze manier getekend om duidelijke communicatie van afmetingen en kenmerken toe te staan.

Voor de meeste onderdelen zijn twee of drie orthografische uitzichten voldoende om de gehele geometrie nauwkeurig te beschrijven.

Doorsnede-uitzichten

Doorsnede-uitzichten kunnen gebruikt worden om de interne details van een onderdeel te tonen. De snijlijn in een hooforthografisch uitzicht toont waar het onderdeel gedwarsdoorsneden wordt en het kruisluierpatroon van het doorsnede-uitzicht geeft gebieden aan waar grondstof is verwijderd.

Technische tekeningen kunnen meerdere doorsnede-uitzichten hebben met twee letters die elke snijlijn met elk doorsnede-uitzicht koppelen (bijvoorbeeld A-A, B-B, enz.). De pijlen van de snijlijn geven de richting aan.

Doorgaans worden doorsnede-uitzichten in lijn met een orthografisch uitzicht geplaatst, maar ze kunnen ook elders in de tekening geplaatst worden als er onvoldoende ruimte is. Het onderdeel kan langs zijn gehele breedte gedwarsdoorsneden worden (zoals in het voorbeeld hierboven), langs half zijn breedte, of onder een hoek.

Pro tip van Hubs

Onthoud dat de randen van verborgen interne kenmerken ook in een orthografisch uitzicht kunnen worden voorgesteld met stippellijnen, maar doorsnede-uitzichten geven meer duidelijkheid.

Detailuitzichten

Detailuitzichten worden gebruikt om complexe of moeilijk te dimensie gebieden van een hooforthografisch uitzicht te benadrukken. Ze zijn doorgaans cirkelvormig (verschuivend geplaatst om verwarring te voorkomen) en geannoteerd met een enkele letter die het detailuitzicht koppelt met de hooftekening (bijvoorbeeld A, B, enz.).

Detailuitzichten kunnen overal op de tekening geplaatst worden en kunnen een andere schaal gebruiken dan de rest van de tekening, mits dit duidelijk gecommuniceerd wordt (zoals in het voorbeeld hierboven).

Wat zijn aantekeningen voor de fabrikant en waarom hebt u ze nodig?

Het toevoegen van aantekeningen voor de fabrikant op de technische tekening is heel belangrijk, hoewel niet vereist voor het verkrijgen van een offerte. Ze brengen additionele informatie over die niet in de blueprints zelf opgenomen was.

Deze kennelijk extra maar vitale stukken informatie omvatten instructies om alle scherpe randen te ontgraten (deburr) en specifieke algehele oppervlakteafwerkingsvereisten. U kunt deze sectie van de tekening ook gebruiken om naar een ander CAD-bestand of een ander component te verwijzen waarmee het onderdeel in de tekening interageert.

Aantekeningen voor de fabrikant gebruiken vaak symbolen in plaats van tekst. Bijvoorbeeld, oppervlakteruuwheid wordt vaak geannoteerd met een symbool.

Pro tip van Hubs

Als slechts één oppervlak een specifieke oppervlakteruuwheidsafwerking vereist, dan moet het op de tekening geannoteerd worden en niet in de aantekeningen. De standaard oppervlakteruuwheid van de onderdelen bewerkt op Hubs is Ra 3,2 µm (125 µinch). Afwerkingen tot een oppervlakteruuwheid van Ra 1,6 µm (64 µinch) en 0,8 µm (32 µinch) zijn ook beschikbaar.

Hoe u een technische tekening in 7 eenvoudige stappen voorbereidt

Bij het opstellen van uw technische tekening raden we de volgende 7 stappen aan om de best mogelijke blueprints voor te bereiden.

Stap 1

Definieer de belangrijkste uitzichten en plaats de relevante orthografische in het midden van de tekening, met voldoende ruimte ertussen om dimensies toe te voegen.

Stap 2

Als uw onderdeel interne kenmerken heeft of complexe en moeilijk te dimensie gebieden, overweeg dan doorsnede- of detailuitzichten toe te voegen.

Stap 3

Voeg constructielijnen toe aan alle uitzichten. Constructielijnen omvatten middellijnen (om vlakken of assen van symmetrie te definiëren), middellinemarken, en middellijnpatronen (om de locatie van het midden van gaten of van cirkelpatronen te definiëren).

Stap 4

Voeg dimensies toe aan uw CNC-tekening, beginnend met de belangrijkste dimensies eerst (we geven meer tips hierover in de volgende sectie).

Stap 5

Specificeer de locatie, grootte en lengte van alle draadgaten.

Stap 6

Voeg toleranties toe aan kenmerken die hogere nauwkeurigheid nodig hebben dan de standaardtolerantie. We volgen ISO 2768, -medium of -fine voor metalen en -medium voor kunststoffen.

Stap 7

Vul het titelblok in en zorg ervoor dat alle relevante informatie en eisen die de standaardpraktijken overschrijden (oppervlakteafwerking en ontgraten, bijvoorbeeld) in de additionele aantekeningen vermeld staan. Wanneer uw tekening klaar is, exporteer het als PDF-bestand en koppel het aan uw order in de offertebouwer.

Nu u bekend bent met de basisstructuur van een technische tekening, laten we dieper ingaan op de specificaties van het toevoegen van dimensies, annotaties en toleranties.

Hoe voegt u kritieke dimensies toe aan technische tekeningen?

Als u zowel een 3D CAD-bestand als een technische tekening in uw order opneemt, zal de fabrikant voornamelijk de dimensies van de technische tekening controleren. We raden aan om alle belangrijke kenmerken op uw tekeningen grondig te dimensie om fouten te vermijden zodra het onderdeel in productie is.

We raden aan uw technische tekening volledig te dimensie om fouten in het productieproces te vermijden. U kunt echter tijd besparen door alleen de kenmerken te dimensie die u wilt dat de CNC-bewerkingsserviceprovider meet.

Hier zijn enkele tips om u te helpen uw modellen te dimensie:

1. Begin met het plaatsen van de algemene afmetingen van het onderdeel.

2. Voeg vervolgens de dimensies toe die het meest kritisch zijn voor functionele doeleinden. Bijvoorbeeld, de afstand tussen de twee gaten in de voorbeeldtekening is vitaal.

3. Voeg daarna dimensies toe aan andere kenmerken. Een goede praktijk is om alle dimensies te plaatsen beginnend vanaf dezelfde basislijn (ook wel datum genoemd), zoals getoond in het voorbeeld.

4. De dimensies moeten geplaatst worden op het uitzicht dat het kenmerk het helderst beschrijft. Bijvoorbeeld, de dimensies van de gedraaide gaten zijn niet in dit uitzicht opgenomen, omdat ze duidelijker beschreven worden in het detailuitzicht.

5. Voor herhaalde kenmerken, voeg dimensies toe aan slechts één van hen, aangevende het totale aantal keren dat het kenmerk op het huidige uitzicht herhaald wordt. In het voorbeeld worden twee identieke gaten met een counterbore gespecificeerd met een 2x in de callout.

Wilt u het onderwerp van het toevoegen van dimensies aan uw tekening nog dieper verkennen? Bekijk dit handige artikel van MIT.

Hoe voegt u gat-callouts toe aan een technische tekening?

Gaten zijn veelvoorkomende kenmerken in CNC-bewerkte onderdelen. Ze worden doorgaans bewerkt met een boormachine zodat ze gestandaardiseerde afmetingen hebben.

Ze bevatten vaak ook secundaire kenmerken, zoals counterbores (⌴) en countersinks (⌵). Het toevoegen van een callout in plaats van elk individueel kenmerk te dimensie wordt aanbevolen.

In het onderstaande voorbeeld definieert de callout twee identieke doorgaande gaten met een counterbore. Dieptesymbool (↧) kan gebruikt worden in plaats van een additionele dimensie aan de tekening toe te voegen.

Hoe voegt u draadgaten toe aan een technische tekening?

Als uw onderdelen draadgaten bevatten, dan moet u ze duidelijk identificeren en definiëren op de technische tekening. Draadgaten moeten gedefinieerd worden door een standaard draadgrootte aan te geven (bijvoorbeeld M4x0.7) in plaats van een diameterdimensie. We raden aan gedetailleerde draad-callouts te leveren, want ze voegen duidelijkheid toe aan de tekening en staan de specificatie van boorgaten en draden met verschillende lengtes toe.

In dit geval moet de eerste operatie de afmetingen van het boorgat definiëren (de geschikte diameter kan in standaardtabellen gevonden worden), en de tweede operatie de dimensie (en tolerantie) van de draad.

Pro tip van Hubs

Voeg altijd een "cosmetische" draad toe aan uw 3D CAD-bestanden in plaats van een "gemodelleerde" draad.

Hoe specificeert u toleranties in een technische tekening?

Toleranties definiëren een bereik van acceptabele waarden voor een bepaalde dimensie van een onderdeel. Toleranties vertellen een verhaal over de functie van het onderdeel en zijn vooral belangrijk voor kenmerken die interageren met andere componenten.

Toleranties komen in veel verschillende formaten en kunnen op elke dimensie op een CNC-tekening toegepast worden (zowel lineair als hoekmatig).

Bilaterale toleranties, de eenvoudigste tolerantie, zijn symmetrisch rond de basisdimensie (bijvoorbeeld ± 0,1 mm). Er zijn ook unilaterale toleranties (met verschillende boven- en ondergrenzen) en passingstoleranties, die gedefinieerd zijn in de technische tabel (bijvoorbeeld 6H). Een vlakheidstolerantie (⏥) was in het bovenstaande voorbeeld gedefinieerd.

Pro tips van Hubs

Toleranties zijn alleen vereist op een technische tekening wanneer ze de standaardwaarde moeten overschrijden voor optimale onderdelenfunctionaliteit. Bij Hubs volgen we ISO 2768, -medium of -fine voor metalen en -medium voor kunststoffen.

Een meer geavanceerde manier om een tolerantie te definiëren is GD&T (Geometrische Dimensie & Tolerantie).

Wat is Geometrische Dimensie & Tolerantie (GD&T)?

Het Geometrische Dimensie & Tolerantie (GD&T) systeem is moeilijker toe te passen dan standaard dimensionering en tolerantering maar wordt superieur geacht, aangezien GD&T de engineering intentie duidelijker communiceert. Met GD&T kunt u losere toleranties definiëren en toch de hoofdontwerpeisen vervullen, terwijl u kwaliteit verbetert en kosten verlaagt.

In het bovenstaande voorbeeld werd true position (⌖) gebruikt om de tolerantie van dit patroon van gaten te definiëren. Andere veelvoorkomende geometrische toleranties omvatten vlakheid (⏥) en concentriciteit (◎).

Hier is een voorbeeld van hoe u het GD&T-systeem op een onderdeelontwerp kunt toepassen:

Deze callout definieert acht gaten met een nominale diameter van 10 mm en een tolerantie van ± 0,1 mm op hun diameter. Dit betekent dat ongeacht waar u deze diameter meet, het meetresultaat tussen 9,9 en 10,1 mm moet liggen.

De true position-tolerantie definieert de locatie van het midden van het gat ten opzichte van de drie hoofdbasislijnen (datum) van het onderdeel. Dit betekent dat de middenas van het gat altijd binnen een ideale cylinder moet zijn die een midden heeft op de locatie gedefinieerd door de theoretisch exacte afmetingen in de tekening en een diameter gelijk aan 0,1 mm.

Dit betekent praktisch dat het midden van het gat niet van zijn ontworpen locatie afwijkt, wat garandeert dat het onderdeel past in de rest van de assemblage.

We raden aan GD&T-informatie toe te voegen aan uw onderdelen voor kritische assemblages en in latere fasen van het ontwerpproces (bijvoorbeeld tijdens full-scale productie). Beide hebben hogere metrologie-eisen, wat de kosten van een eenmalige prototype verhoogt.

Veelgestelde vragen

Heeft u een technische tekening nodig voor CNC-bewerking?

Technische tekeningen zijn noodzakelijk wanneer uw onderdeel draadgaten, toleranties en/of afwerkingen op specifieke oppervlakken bevat.

Wat moet een technische tekening bevatten?

Een standaard technische tekening moet essentiële informatie bevatten zoals een titelbalk, uitzichten van de onderdelen – inclusief het orthografische uitzicht, doorsnede-uitzicht en isometrisch uitzicht – coördinaten, alle vereisten en eventuele additionele annotaties.

Heeft een technische tekening aantekeningen voor de fabrikant nodig?

Aantekeningen voor de fabrikant zijn niet technisch verplicht, maar het toevoegen ervan aan uw technische tekening kan cruciaal zijn voor het overbrengen van informatie die niet in de blueprints zou passen.

Hoe voeg ik een technische tekening toe aan de offertebouwer?

U kunt eenvoudig een PDF van uw technische tekening uploaden in de onderdeelspecificatiessectie van de offertebouwer door op "Bijlage uploaden" te klikken. Let op dat uw CAD-bestand en onderdeelspecificaties geselecteerd in de checkout prioriteit hebben boven uw technische tekeningen. Voor meer informatie, ga naar het Helpcentrum.