Khi thiết kế và sản xuất các bộ phận mới, có nhiều yếu tố cần lưu ý để tạo nên thành công cho dự án. Công ty hy vọng rằng các bộ phận mới có thể được thiết kế và sản xuất hiệu quả nhất có thể để giữ cho chi phí sản xuất ở mức tối ưu. Để đạt được điều này, các nhà thiết kế cần tối ưu hóa mô hình kỹ thuật số của trung tâm gia công và máy tiện mới cho các chi tiết máy.
Mỗi bộ phận có các tính năng cần thiết cho hoạt động của nó, nhưng các khía cạnh khác của thiết kế có thể cần được đơn giản hóa hoặc bỏ qua. Trong một số trường hợp, các nhà thiết kế đưa các tính năng và hình học không cần thiết vào theo thói quen hoặc vì họ không nhận ra điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến mức độ phức tạp của sản xuất. Bài viết này sẽ đi sâu vào các vấn đề như vậy và cách các nhà thiết kế bộ phận có thể đơn giản hóa sản xuất bằng cách tối ưu hóa các thiết kế phay và tiện CNC.
Các vấn đề thiết kế tiềm ẩn
Máy CNC chế tạo nhiều loại bộ phận, từ đồ chơi bằng nhựa đến các bộ phận của thiết bị hạ cánh máy bay. Các công ty sử dụng gia công CNC để sản xuất vì nó cho phép họ tạo ra các hình dạng và hình dạng phức tạp một cách chính xác. Tuy nhiên, các máy móc và công cụ khác nhau có một số hạn chế, có thể gây ngạc nhiên cho các nhà thiết kế nếu họ không chuẩn bị.
Dụng cụ phay CNC có thiết kế hình trụ giống như máy khoan và hình dạng của chúng giới hạn các hình dạng hình học mà chúng tạo ra. Các nhà thiết kế sử dụng các công cụ lớn để tạo các góc nhọn có thể nhận được phản hồi về khả năng sản xuất (DFM) của thiết kế rằng chức năng này không thể sản xuất được như thiết kế.
Khi gia công các chi tiết, dụng cụ phay cũng có những hạn chế về chiều sâu và hướng. Các nhà thiết kế tạo ra các hình học bên trong quá phức tạp có thể đánh dấu các bộ phận của họ là lỗi DFM.
Các công cụ của máy tiện CNC chỉ có thể chạy trong một phạm vi chuyển động cụ thể. Đối với các bộ phận có hình học phức tạp hơn, xưởng gia công sẽ sử dụng máy tiện với các công cụ hỗ trợ hoặc nhiều nguyên công gia công.
Để tránh những vấn đề như vậy, vui lòng tối ưu hóa thiết kế để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Bảy phím để tối ưu hóa thiết kế phay và tiện CNC
Các nhà thiết kế nên xem xét bảy điểm sau để đảm bảo rằng thiết kế có khả năng tương thích tốt nhất với máy tiện và phay CNC trước khi đưa vào sản xuất:
Tích hợp công cụ và cài đặt tạo tác của bạn
Mỗi khi máy CNC yêu cầu một công cụ mới hoặc một người thợ gia công phải định vị lại phôi trong bộ gá phôi hoặc máy phay, việc sản xuất sẽ chậm lại. Mặc dù thời gian tăng thêm này có thể không phải là vấn đề khi sản xuất các bộ phận nguyên mẫu hạn chế, nhưng nó có thể sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian và tiền bạc trong quá trình sản xuất hàng loạt.
Giới hạn độ sâu khoang
Người thiết kế nên giới hạn độ sâu của hốc bằng bốn lần đường kính của dụng cụ cắt. Độ sâu càng lớn, càng cần nhiều thời gian và chi phí cho các công cụ đặc biệt hoặc các quy trình đắt tiền hơn. Tránh các góc sắc nhọn bên trong
Dao phay sẽ để lại một miếng phi lê trong khoang bằng đường kính của dao. Các công cụ nhỏ hơn có thể làm giảm các đường kính này, nhưng điều này làm tăng thời gian gia công cần thiết. Để có hiệu quả sản xuất, tốt nhất nên thiết kế các góc bên trong được bo tròn với bán kính lớn hơn để giảm thiểu số lần thay dao.
Sử dụng dung sai tiêu chuẩn bất cứ khi nào có thể
Tốt nhất là giới hạn số lượng dung sai chặt chẽ trong thiết kế và chỉ quy định những dung sai cần thiết cho các tính năng chính. Mỗi dung sai duy nhất được chỉ định trong thiết kế sẽ làm tăng thời gian và chi phí sản xuất.
Kết hợp các lỗ kích thước tiêu chuẩn
Các tính năng phi tiêu chuẩn, chẳng hạn như lỗ có đường kính nhỏ hơn 2,5 mm, sẽ làm tăng thời gian cần thiết để chế tạo các bộ phận. Nếu có thể, tốt nhất là sử dụng các lỗ có kích thước tiêu chuẩn để giảm thời gian và chi phí trong thiết kế (trừ khi yêu cầu các tính năng phi tiêu chuẩn).
Tránh các bức tường mỏng càng nhiều càng tốt
Để tránh các vấn đề về rung động và tính toàn vẹn trong quá trình xử lý các bộ phận, vui lòng tránh các khoang được ngăn cách bởi các bức tường mỏng. Thành kim loại mỏng hơn 0,8 mm, nhựa mỏng hơn 1,5 mm, tốc độ xử lý chậm hơn làm giảm độ chính xác và tăng thời gian sản xuất.
Các bài viết khác từ www.szvmt.com Nếu thấy hữu ích vui lòng bookmark và like Cảm ơn các bạn đã theo dõi
Giữ cho các lỗ ren nông
Cửa hàng máy nhận thấy lỗ ren là một thách thức, vì vậy các nhà thiết kế nên giảm thiểu việc sử dụng chúng. Khi cần có lỗ ren, hãy giữ chiều dài ren ở mức tối thiểu. Chốt chỉ cần xoay ba vòng là có thể giữ được chắc chắn, vít sâu hơn sẽ khiến vòi có nguy cơ bị gãy trong quá trình gia công.
Bạn cũng có thể giúp tối ưu hóa các thiết kế phay và tiện CNC bằng cách lựa chọn vật liệu một cách khôn ngoan. Các đặc tính của vật liệu, chẳng hạn như độ cứng và trọng lượng, cần phải được cân bằng với khả năng làm việc của nó. Ví dụ, cửa hàng máy có thể cắt nhôm nhanh hơn các kim loại cứng hơn, đây là lựa chọn hiệu quả hơn. Tuy nhiên, tùy thuộc vào ứng dụng của bộ phận, nhôm có thể không phải là lựa chọn tốt nhất.
Một cửa hàng gia công được chứng nhận có thể tư vấn về các quyết định thiết kế và tối ưu hóa các bộ phận để gia công CNC.
Bạn có thể mong đợi điều gì từ xưởng cơ khí của mình để giúp tối ưu hóa thiết kế
Xưởng gia công CNC mong muốn thiết kế thành công như mong muốn của khách hàng. Họ sử dụng các công cụ tự động hóa và chuyên môn sản xuất để giúp tối ưu hóa thiết kế:
Phản hồi của DFM: Một cửa hàng gia công có uy tín sẽ cung cấp cho bạn phản hồi về khả năng sản xuất của thiết kế, nêu bật bất kỳ vấn đề nào trong bộ phận khó sản xuất. Tham khảo ý kiến của các nhà cung cấp sẽ giúp bạn đưa ra quyết định tốt hơn để cân bằng giữa ưu tiên thiết kế và chi phí sản xuất.
Hệ thống đặt hàng linh kiện trực tuyến: Nhiều cửa hàng gia công hiện sử dụng hệ thống yêu cầu linh kiện trực tuyến cho khách hàng của họ. Khách hàng tải mô hình CAD lên hệ thống đánh giá, hệ thống này sẽ cung cấp phản hồi ngay lập tức về khả năng sản xuất của bộ phận. Nếu cửa hàng phát hiện có vấn đề với thiết kế, hoặc nếu các bộ phận có thể chấp nhận được, khách hàng có thể thay đổi và hoàn thành đơn đặt hàng. Phương pháp này tiết kiệm rất nhiều thời gian từ quy trình yêu cầu các bộ phận giấy cũ và truyền thống hơn. Ngoài ra, hệ thống đánh giá tự động sẽ chỉ ra các vấn đề mà nhà thiết kế có thể sửa chữa trước khi đưa bộ phận đi sản xuất.
Đại diện kỹ thuật: Một số xưởng cơ khí sử dụng đại diện bán hàng có kiến thức về kỹ thuật để giúp khách hàng của họ đưa ra lựa chọn thiết kế tốt nhất. Bạn có thể tối ưu hóa thiết kế của mình bằng cách trả lời các câu hỏi chính trước khi gửi các bộ phận để sản xuất, từ việc lựa chọn vật liệu đến các yêu cầu về tài liệu.
