CNC прототипирането е прецизно, и точен процес. Той побира различни материали, осигурявайки много вариации. Няколко CNC машини подобряват тези характеристики, правейки процеса по-гъвкав. въпреки това, да знаете как да приложите тези техники към CNC прототипиране е много важно. По този начин, възможно е да се знае най-добрият процес, който може да се използва за ефективно производство на прототипите. Прототипирането позволява на производителите бързо да създават и итерират дизайни. Това ръководство ще ви помогне да демистифицирате процеса и да обясните как да го направите.
Какво е CNC прототипиране?
CNC прототипирането използва CNC машини, за да създаде прототипи в рамките на възможно най-кратко време. В идеалния случай, производствените серии са ограничени на брой и са ориентирани към създаването на визуални и осезаеми прототипи на крайния продукт. Смята се за най-добрия процес за постигане на действително производство от компютърно генерирани проекти.
Производителите могат да посочат грешки в дизайна на по-ранен етап от процеса. Решаването на такива проблеми по време на етапа на прототипиране е от полза за постигане на достъпно производство.
Значението на CNC прототипирането в обработката
CNC фрезоване се използва особено при създаването на прототипи. Първо, този подход има невероятно ниво на точност и прецизност поради автоматичния контрол на детайла и позицията на режещия инструмент. Тези усъвършенствани системи изследват дизайна във всички аспекти, докато произведеният прототип изглежда много близо до действителния краен продукт.
освен това, CNC технологията е по-бърза в сравнение с други процеси като леене под налягане. С CNC прототипиране, времето за финализиране на допуските и формите е кратко за разлика от леенето под налягане, което отнема относително много време.
Прототипирането започва с разработване на 3D CAD модел на продукта, който трябва да бъде създаден. След това те се превеждат в CAM файлове на модела. Тези CAM файлове съдържат G код чрез които CNC машината работи, докато прави прототипи.
Как да определите необходимостта от CNC прототипиране
Няколко съображения помагат при определянето дали част от продукта се нуждае от прототипиране с ЦПУ.
- Размер: Изборът на размер на материалния блок е важен. Също така помага да се реши кой тип CNC машина е подходяща за конкретния проект, след като се знаят размерите на прототипа.
- Материал: Съображенията за разходите са от значение. По-евтините материали като ABS в повечето случаи струват по-малко от неръждаема стомана. въпреки това, има допълнителни предимства от използването на CNC прототипи, тъй като е възможно също така да се използват евтини материали като алуминий.
- Опции за довършителни работи: Има много методи за довършване, всеки с различни характеристики. Изборът е да оставите тази част като обработена, взрив на мъниста, анодизиран, или чиния.
- Сложност: Сложността на дизайна силно влияе Време на цикъла на CNC обработка. Продукти, които имат сложни форми на напречното сечение или други специфични характеристики, като проходни отвори с резба, или гравюри на лога, машината отнема повече време. Те може да изискват сложни машини с допълнителни оси, което увеличава цената на машините.
- Толерантност (точност): Тесните допуски увеличават общите разходи за прототипиране. Постигането на по-висока точност увеличава времето, изразходвано за проекта, и разходите, необходими за работата.
- Тип машина за прототипиране с ЦПУ: Като цяло, може да се каже, че CNC струговащите машини са по-евтини от CNC фрезови машини. въпреки това, струговащите машини са донякъде ограничителни при употребата си, и те може да не ви подхождат в зависимост от вашия проект.
- Количество: Броят на поръчаните прототипи определя цената, която се таксува за тях. Икономиите от мащаба са концепция, според която разходите за производство на много части са по-ниски от разходите за производство на отделни части. Фирмата за прототипиране с ЦПУ взема предвид разходите за настройка на машина в общата цена на проекта. Едновременното производство на няколко части намалява времето, необходимо за настройка, и се концентрира върху машинната обработка.
Предимства на обработката на прототипи с ЦПУ
CNC прототипирането има следните предимства:
- Повторяемост и последователност: CNC обработката доставя качествени продукти с високо ниво на точност и многократно. Процесът ще се повтори за всеки от готовите продукти с тези, направени по същия процес.
- Висока точност: CNC обработката води до малки допуски и високи нива на прецизност. Тази точност е важна, за да могат прототипите да имат същото съвършенство като действителните проекти.
- Процес за спестяване на време: CNC прототипирането не се нуждае от формоване. Фактът, че CAM и CAD файловете могат лесно да бъдат променяни, е голям тласък на процеса.
- Рентабилен: CNC обработката намалява дългосрочните разходи. Отстраняването на дефекти в малък мащаб е по-икономично, отколкото да се налага да се справяте с усложнения, произтичащи от масовото производство.
- Материално разнообразие: CNC обработката приема различни материали. Предлагат се селекции от здрави метали и сплави, дърво, и пластмаси, където могат да бъдат произведени точни прототипи.
Материали, съвместими за CNC обработка на прототипи
Обичайните материали, подходящи за CNC прототипи, включват:
- Алуминий
- Стомана
- Неръждаема стомана
- коремни мускули
- Магнезий
- Титан
- Цинк
- Месинг
- бронз
- Мед
- Тефлон
- Поликарбонати
- Полипропилен
- Полиметилметакрилат
- Полистирен
- Полиоксиметилен
- СТРАНИЦА
- PCGF
- Полиетилен с ниска плътност
- Полиетилен с висока плътност
Предизвикателства на процесите за създаване на прототипи с ЦПУ
Въпреки своите предимства, CNC прототипирането има някои ограничения:
- Субтрактивен процес: CNC обработката е процес, който изрязва материал от детайл. Това може да доведе до използване на повече материали в сравнение с адитивните процеси и затова е предпочитано.
- Геометрични ограничения: Няколко вътрешни геометрии не могат да бъдат произведени. CNC обработката работи отвън навътре, което ограничава определени форми.
- Изисква се техническа експертиза: Машините с ЦПУ могат да се управляват само с подходящите умения. Знанията за създаване на CAD файлове са от решаващо значение за работата.
- По-високи разходи от 3D печат: CNC прототипната обработка обикновено се характеризира с по-високи разходи за материали. Но е по-точен и побира по-широка гама от материали. Повечето адитивни процеси използват само пластмаси като PLA, но процесът има много предимства. въпреки това, PLA може да бъде малко скъп и може да не предложи необходимите прототипи на всички клиенти.
CNC прототипна обработка срещу. 3D Печат
Професионалистите често сравняват обработката с ЦПУ и 3D печата като методи за създаване на прототипи. И двете имат уникални предимства и приложения, което прави от решаващо значение разбирането на техните различия.
| Фактор | CNC прототипна обработка | 3D Печат |
| Принцип на работа | Субтрактивен метод за отстраняване на материал от детайла. | Адитивен метод добавяне на материал слой по слой. |
| Поддържани материали | Универсалните опции включват метали, пластмаси, и дърво. | Ограничено до термопласти. |
| Възможна геометрия | Ограничено до външни форми, сложни вътрешни геометрии не са осъществими. | Възможност за създаване на сложни вътрешни геометрии. |
| Разхищение | По-висок разход на материал, но рециклируемите отпадъци могат да компенсират разходите. | Минимален отпадък поради адитивен характер. |
| Време за изработка | Като цяло по-бързо, способен да произвежда много части бързо. | По-бавно, отнема часове за отделни части. |
Как да създадете качествени CAD модели за обработка на CNC прототипи
Обработеният с ЦПУ прототип е толкова добър, колкото и CAD файлът, използван при разработването му. Те съдържат значителни визуални характеристики и измервания, необходими за производството на части. Следователно се разбира, че висококачествените прототипи изискват добре изработени CAD модели. Ето някои насоки, които трябва да имате предвид при изготвянето на тези модели:
Значението на контролния списък при създаването на прототипи
Контролният списък е много полезен инструмент за разработване и използване на практика. Започва с опис на всички дизайнерски атрибути и функции, които бихте искали да видите във вашите прототипи. По-добре е да добавите функции, докато проектирате файла за първи път, отколкото когато файлът вече е създаден.
Финализиране на дебелината на стената
Също така си струва да се погрижите за подходящата дебелина на стената, докато изчертавате стените. Намаляването на дебелината на стените на персонализирания CNC детайл компрометира механичната стабилност на детайла и следователно намалява неговата здравина. Типично е да се зададе минимум 0,8 мм за дебелината на металната стена и минимум 1,5 мм за пластмасовата стена за максимална ефективност.
Оптимизирайте елементите на дизайна
В случай на кухини и дупки, има още един важен аспект, който трябва да се вземе предвид - възможността за обработката им с помощта на CNC. например, при операции по челно фрезоване, дълбочината на рязане, която се прави, обикновено е ограничена до три пъти диаметъра на инструмента. Следователно е необходимо да се дефинира и ограничи диаметърът на тези характеристики до подходящите измервания.
Изберете подходящ CAD софтуер
Поради широкото разпространение на CAD в производствената индустрия, на пазара се предлагат много софтуерни опции за създаване на прототипи в различни индустрии. Въпреки че някои софтуери могат да бъдат изключително полезни. Може да има и програми, които са твърде сложни или ограничаващи. Изберете правилното CAD приложение, което отговаря на спецификациите на вашата индустрия. например, приложения, използвани в машиностроенето, особено при формоване на ламарина, може да не са подходящи за архитектурни чертежи. Следователно, трябва да получите правилната CAD програма, която ще отговаря на нуждите на вашия прототип.
Опростяване на чертежи
CAD улеснява възможността за проектиране на прототипи в различни конфигурации. За намаляване на ненужните операции по обработка, вашите рисунки трябва да са прости. За сложни части, възможно е чертежът да се раздели на две части, които могат да се съединят, след като се обработва, за да се подобри яснотата на чертежа.
Последни мисли
CNC прототипите са важни инструменти в съвременното производство. Те спестяват пари и елиминират усложненията преди да започне окончателното проектиране. За етапа на прототипиране, CNC машинните прототипи са по-подходящи. Те предлагат бързи и прецизни модели за няколко приложения.
Чрез прилагане на информацията в тази статия, можете да проектирате висококачествени прототипи. Една стъпка включва използване на съвети за оптимизиране на CAD дизайна. Това се отнася за, бързо производство, прости CNC машини, и усъвършенствана CNC технология.
Търсите ли точни прототипи на ниска цена? Tops Precision предоставя CNC машинни прототипи до прага ви.
ЧЗВ
Q1: Какво е CNC прототипна обработка?
Обработката на CNC прототип е форма на субтрактивно производство, при което частите се произвеждат чрез отстраняване на материал от единична стокова част с помощта на компютърно управлявани машини, които осигуряват висока точност и последователност на размерите.
Q2: Какъв тип материали могат да се прилагат за CNC прототипи?
CNC обработката може да работи с много различни видове материали. например; метали (алуминий и стомана) и пластмаси (ABS и поликарбонат), правейки не само естетика, но и функционалност в прототипите.
Q3: Как CNC обработката му позволява да има висока точност?
CNC обработката се характеризира с прецизни движения на инструментите около детайла, което се определя от компютърно проектиран дизайн и може да позволи малки допуски.
Q4: Защо обработката на CNC прототипи е по-добра от 3D принтирането при производството на прототипи?
В сравнение с 3D печат, CNC обработката е по-бърза в производството и осигурява по-добър избор на материал. освен това, той е по-точен за функционални и надеждни прототипни части.
