CNC 機械 設計 ガイド: 成果 を 最大 に する

CNC加工は比類のない精度と汎用性がありますが,最適な結果を得るためには,慎重な設計が必要です.製造可能な設計 (DFM) の原則を遵守することで,コスト効率が確保されます.CNC加工の効率とパフォーマンスを最大限に高める部品を設計するための包括的なガイドです

1材料の選択を優先する
アルミニウム (6061,7075) と 銅 は,加工 の 容易 な 方法 と 費用 効率 の 優れ な 方法 で 理想 的 です.ステンレス スチール や タイタン の よう な 硬い 材料 は 耐久性 を 提供 し て い ます が,道具 の 磨き と サイクル 時間 を 増加 さ せる軽量または非金属部品については,PEEKやDelrinのようなエンジニアリングプラスチックを考慮してください.常に熱安定性,耐腐蝕性,機械的な負荷を考慮してください.

2. 機械化のために幾何学を簡素化
複雑な形状はコストと誤差のリスクを増加させる.複雑な3Dコンタクトよりも2.5軸のデザイン (平底ポケットと垂直壁) を選択する.深い穴,有機曲線を避ける.オーバーカットスロットや穴などの機能を標準サイズに簡素化し,カスタムツールの必要性を軽減します

3. 戦略的に容認を最適化
厳格な許容量 (±0.001 〜以下) は高価で,しばしば不要である.重要なインターフェース (例えば,ベアリングシート,交配表面) に対してそれらを予約する.より緩い許容量 (±0.001 〜以下) を使用する.005 以上の) 非機能的な特徴のために機械加工の過剰を避けるため,技術図に重要な許容量を明確に指定する.

4ツールへのアクセスの確保
標準的な端ミール,ドリル,またはタップが到達できる設計機能. 曲がり折れまたは破裂する可能性のある長いツールを必要とする深い狭いチャネルまたはポケットを避ける. 少なくとも1.ツール直径の5倍 特徴の周りに内部角については,一般的な末端ミールサイズ (例えば1/8"または3mm) に一致する半径を使用します.

5薄い壁 や 脆弱 な 特徴 を 避ける
細い壁 (金属では1mm以下,プラスチックでは2mm以下) は,加工中に歪みまたは破裂する危険性があります.細い面を肋骨またはガッセットで強化します.同様に,細い面をリバーやガッセットで強化します.深いポケット (ツール直径の4倍以上) は複数のパスを必要とし,サイクル時間を増加します.

6. ダウンカットと複雑な特徴を最小限に抑える
切り込みは特殊なツール (例えば,ロリポップカット機) と追加の設定が必要です.避けられない場合は,位置変更を減らすために片側からアクセスできるようにしてください.主要軸に沿って特徴を並べることによって多軸要件を簡素化 (X(Y,Z)

7. 穴のサイズとスレッドを標準化
標準的なドリルとタップサイズを使用し,カスタムツールを使用しないようにしてください.スレッドドールの場合は,ISOまたはUNC/UNF基準に従って,十分な壁厚さを確保してください.深層スレッド (1.5m以上)5x直径) は,糸を磨く必要がある場合があります.道具の入力を容易にし,糸の質を向上させるため,チャンファーを追加します.

8. 最低設定のための設計
機械のセットアップごとにアライナメントエラーとコストが導入される. 1つまたは2つのセットアップで機械化される特徴をOrientする. 固定を簡素化するために,自己位置する幾何学 (例えば,タブ,スロット) を使用する.複合部品用機械加工後組み立てられた複数の部品に分割することを検討する.

9ストック材料の利用を最適化する
廃棄物を最小限にするために,部品の寸法と標準的なストックサイズ (棒,シート,ブロック) を調整します.部品を設計し,より大きなビレットの代わりに100mm×100mmのアルミブロックに収める材料コストと加工時間を削減します.

10表面の仕上げを賢明に指定する
機械加工された表面は,非重要な部品にはしばしば十分である.美学的または機能的な必要性 (例えば,密封表面) に対して,アノイド化,粉末塗装,またはビーズ吹き付けなどの仕上げを指定する.繊細な仕上げ (e.g, Ra < 0.8 μm) は,追加的な磨き手順を必要とします.

11複数の軸の能力を活用する
複雑な幾何学では,5軸のCNC加工により,複数の角度から同時に切断することができ,セットアップを削減し精度を向上します.ツール・クリアランスを確保しながら,この能力を利用する部品を設計する.

12機械工と早期に協力する
設計 段階 に は,CNC プロバイダー を 巻き込み て ください.彼ら は,非 実践 的 な 特徴 を 特定 し,コスト 削減 の 調整 (例えば,部品 の 融合) を 提案 し,あるいは 代替 材料 を 推奨 し ます.完全生産前に製造可能性を検証するためのプロトタイプ設計.

13. CAD/CAM ソフトウェア を 効率 的 に 使用 する
CAD ソフトウェアの DFM 解析ツールを使用して,ツール衝突やサポートされていない幾何学などの問題を確認します. 切断戦略を最適化しサイクル時間を短縮するために CAM ソフトウェアのツールパスをシミュレートします.清潔な輸出誤差のないファイル (STEP,IGES) を作成し,加工の遅延を防ぐ.

14処理後の計画
溶接やプレスフィット部品のためのスペースを追加するなど,これらのステップを簡素化する設計機能.

15文書 明らかに技術図示
詳細な2D図面を用意し,寸法,許容度,表面仕上げ,ノートなどを用意する.GD&Tを使用してデータ,平らさ,または同心度要件を定義する.機能的目標との調整を確保するための重要な特徴を強調する.

結論
CNC 機械 加工 の 結果 を 最大限に 上げる ため に は,革新 と 実用性 の 間 の バランス が 必要 です.設計 を 簡素化し,機能 を 標準化 し,機械 専門 者 と 協力 し て 費用 を 削減 する こと が できる,生産を加速し 完璧に機能する部品を 作ります プロトタイプや高精度部品を 作ろうとしてもこれらの原則は,あなたのデザインがCNC技術の完全な可能性を活用し,一般的な落とし穴を回避することを保証します. 慎重なデザインに時間を投資する. それは品質と効率性で利益をもたらします.