Directrices DFM para el mecanizado CNC
Directrices de diseño para el mecanizado CNC
Para ayudar a los diseñadores de productos a equilibrar mejor la capacidad de fabricación y la rentabilidad, esta guía de diseño describe los principios clave y las prácticas comunes en el mecanizado CNC.
Chaflanes
Los chaflanes no modelados o más pequeños que C0.5 en archivos 3D normalmente se tratan como C0.1–0.5 de manera predeterminada.
Para chaflanes mayores a C0.5, modelelos explícitamente para garantizar precios y procesamiento precisos.
Agujero colgante
Los tratamientos de superficie como el anodizado o el galvanizado blanco trivalente requieren que las piezas estén suspendidas en fluidos de procesamiento.
Para garantizar un manejo adecuado, su modelo debe incluir al menos dos orificios de elevación diseñados de la siguiente manera:
Orificio pasante ≥ Φ3.5 mm (tolerancia general)
Agujero roscado ≥ M5
Agujero en forma de cintura ≥ 5 mm de ancho
Orificio irregular/ranurado ≥ 3.5 mm de ancho (tolerancia general)
Si faltan orificios de elevación, se pueden agregar manualmente, lo que puede afectar el tiempo de entrega y el costo.
Pautas de diseño para agujeros y ranuras
Diseño de cavidades y ranuras
Para una mejor maquinabilidad y un costo reducido, las cavidades deben usar un radio interno de ≥ R0.5 y una profundidad dentro de 4× el diámetro de la herramienta.
Formas de ranura recomendadas
Para reducir el tiempo y el costo del mecanizado, priorice las formas de ranura de cavidad con:
Esquinas internas redondeadas sobre ángulos agudos
Geometría simplificada que se alinea con el movimiento de la fresa
Ranuras abiertas donde sea posible
Estas formas son más fáciles de mecanizar utilizando herramientas estándar y no requieren posprocesamiento ni trayectorias de corte especializadas.
Modelado del ángulo R de la cavidad
Incluya siempre el radio R interior en su modelo 3D para reflejar el comportamiento real de la fresa.
El cuanto mayor sea el radio, cuanto mayor sea el diámetro de la herramienta permitida, lo que permite un mecanizado más rápido y más económico.
El R mínimo recomendado es R0.5; Las esquinas más estrechas (R<0.5) pueden necesitar herramientas especiales o EDM.
Saltar modelado R inferior
Do No modelar el pequeño radio R en el fondo de una cavidad causado por la punta de la herramienta de fresado.
Este radio se forma naturalmente durante el corte, y modelarlo puede inducir a error en el reconocimiento de la trayectoria de la herramienta o introducir errores de mecanizado.
Cavidades abiertas por los lados o por la parte inferior
Las ranuras que se abren al menos en dos lados o en la parte inferior permiten un fresado o corte de alambre más eficiente, independientemente del tamaño R interno. Estos diseños reducen la complejidad de la trayectoria de la herramienta y el tiempo de mecanizado.
Radio R para cavidades ciegas
Para cavidades no pasantes, un radio interior de R3 o mayor Se recomienda el uso de radios más pequeños, como R0.5, que son mecanizables, pero pueden aumentar los costos de herramientas y el tiempo de procesamiento.
Consideraciones de diseño para cavidades cerradas
Las cavidades cerradas con cuatro lados cerrados y esquinas afiladas son difíciles de mecanizar con herramientas de fresado estándar.
Utilice un radio interno más grande (R ≥ 0.5 mm) o abra un lado de la cavidad para permitir un mecanizado más rápido o una electroerosión por hilo si es necesario.
Pautas de biselado para cavidades cerradas
Para chaflanes internos en características de cavidad cerrada, mantenga el tamaño en o por debajo de C20.
Los chaflanes más grandes requieren herramientas especializadas y a menudo dan lugar a tiempos de ciclo más largos y costos de mecanizado más elevados.
Biselado en la boca de cavidades abiertas
Evite diseños donde ambos lados de un ángulo R exterior requieran biselado, ya que no se pueden mecanizar con fresas de extremo estándar. Mantenga el tamaño del bisel por debajo de... C20 para reducir costos y complejidad.
Caso especial
Si solo es necesario biselar un lado de la cavidad, se puede utilizar una fresa de extremo, incluso cuando el bisel excede C20—siempre que se garantice el acceso a las herramientas.
Consejos para dimensionar, achaflanar y estructurar agujeros para mejorar la eficiencia de fabricación.
Recomendaciones para el diseño de agujeros redondos
Los agujeros sin tolerancias especificadas normalmente se consideran agujeros rectos de uso general.
Para agujeros rectos sin requisitos de precisión, perforación se recomienda para diámetros ≤ Φ20 mm, con una profundidad máxima de mecanizado de 10× el diámetro del agujero.
Para agujeros rectos utilizando un fresa (Φ ≤ 20 mm), la profundidad de mecanizado recomendada es 4× el diámetro de la fresa.
Recomendaciones de diseño de orificios de precisión
Para agujeros de alta precisión, se aplican diferentes métodos según el diámetro:
Φ ≤ 20 mm: Utilice escariado Para el acabado; la profundidad recomendada es ≤ 5× el diámetro del agujero.
Φ > 20 mm: Utilice fresado + mandrilado, con una profundidad sugerida de ≤ 80 milímetros.
Tolerancias y rugosidad superficial (p. ej. Ra 1.6, Rz 6.3) se puede especificar directamente en su modelo 3D haciendo doble clic en el orificio para configurar las propiedades.
Recomendaciones de diseño para agujeros roscados
Tanto para hilos gruesos como finos, el profundidad de rosca efectiva Por lo general, debe mantenerse dentro de 3× el diámetro nominal para equilibrar la resistencia, la eficiencia y la vida útil de la herramienta.
Formas de agujeros redondos recomendadas
Los agujeros en forma de cintura deben tener una ancho mínimo de 1 mm, y un profundidad no mayor a 4× el diámetro de la herramienta.
El diámetro de la fresa debe ser igual o menor que El ancho del agujero de la cintura.
Para definir los requisitos de precisión, haga doble clic en la especificación del orificio en su modelo 3D para aplicarlo. tolerancias de ajuste y ajustes del acabado superficial (p.ej Ra 1.6 / Rz 6.3).
Biselado en aberturas de agujeros y ranuras
Para agujeros estándar y agujeros de cintura, se deben mantener chaflanes. por debajo del C20.
Los chaflanes superiores a este tamaño requieren herramientas especiales que aumentan los costos y no se puede citar automáticamente.
Para mantener la eficiencia y la compatibilidad con los cortadores estándar, generalmente se utilizan chaflanes más grandes. no se recomienda.
Biselado en agujeros escalonados
Evite aplicar Chaflanes C o R sobre superficies escalonadas de agujeros o agujeros de cintura.
Si es necesario biselar y el ángulo excede 0.5 mmSe requerirán herramientas especiales, lo que puede generar costos de mecanizado significativamente más altos.
Para el fondo de agujeros de precisión o roscados creados mediante perforación, se utiliza un Cono de perforación de 118° Se aplica automáticamente a través del comando de modelado “punch” y se reconocerá correctamente durante la cotización.
Condiciones de pared delgada en el diseño
Evite la deformación y garantice la estabilidad estructural con un diseño de espesor de pared adecuado.
Nota sobre modelado de paredes delgadas
En el diseño 3D, las paredes delgadas a menudo se pasan por alto debido a la escala visual de las pantallas grandes.
Si alguna sección de pared se cae por debajo del espesor recomendado, puede conducir a deformación, rotura o fallo de mecanizado.
Nuestro sistema marcará automáticamente estos riesgos en la interfaz de configuración 3D.
Si decide continuar con el diseño original, un revisión manual de cotizaciones será requerido.
Paredes delgadas entre diferentes características del agujero
Al diseñar múltiples características cercanas entre sí (como agujeros rectos, agujeros de precisión, agujeros roscados o cavidades), asegúrese de que el espesor de la pared entre ellos no sea demasiado delgado.
Las paredes demasiado estrechas pueden causar distorsión, vibración, o rotura Durante el mecanizado.
Espesor mínimo de pared entre elementos adyacentes
La distancia entre agujeros rectos, agujeros de precisión y características de forma cercanas debe cumplir requisitos de espesor mínimo de pared para garantizar la resistencia de la pieza y la estabilidad del mecanizado.
Muy poco material entre las características puede provocar deformaciones, vibración de la herramienta o fallas estructurales.
| diámetro | φ2 mm o más φ5 mm o menos | Más de φ5 mm |
|---|---|---|
| Límite de paredes delgadas | 0.8 mm | 1.0 mm |
Espesor mínimo de pared alrededor de orificios roscados
Los orificios roscados deben ubicarse lo suficientemente lejos de los orificios, ranuras o cavidades cercanos para mantener la integridad estructural.
Una pared demasiado delgada puede causar agrietamiento, distorsión del hilo, o Fallo durante el montaje o uso.
| diámetro | M2 o superior M5 o menos | M6 o superior M10 o menos | M12 y superiores |
|---|---|---|---|
| Límite de paredes delgadas | 0.8 mm | 1.0 mm | 1.5 mm |
Espesor mínimo de pared alrededor de manguitos roscados
Los manguitos roscados requieren material circundante adicional debido a su mayores fuerzas de instalación y Enganche de rosca más profundo.
Asegúrese de mantener suficiente distancia de las características cercanas para evitar agrietamiento, extracción del hilo, o deformación durante el uso.
| diámetro | M2 o superior M5 o menos | M6 o superior M10 o menos | M12 |
|---|---|---|---|
| Límite de paredes delgadas | 2.0 mm | 3.9 mm | 1.5 mm |
Espesor mínimo de pared alrededor de los avellanados
Los avellanadores crean agujeros profundos y de fondo plano que eliminan más material que los agujeros estándar.
Mantenga una distancia suficiente con las características adyacentes para evitar el colapso de la pared, la desviación de la herramienta o la pérdida de resistencia estructural.
Espesor mínimo de pared debajo de los avellanados
Asegúrese de que haya suficiente material debajo de la superficie inferior de un avellanado cuando esté cerca de agujeros, cavidades o paredes exteriores subyacentes.
Un espesor demasiado pequeño puede provocar ruptura, pandeo, o resistencia de la pieza comprometida.
| Diámetro (D, d) | φ3 o más φ6 o menos | Más de φ6 |
|---|---|---|
| Límite de paredes delgadas | 0.8 mm | 1.0 mm |
Espesor mínimo por debajo del fondo del pozo
Deje siempre suficiente material debajo del fondo de los agujeros, especialmente cuando estén cerca de otras características como cavidades, ranuras o paredes exteriores.
Un espesor demasiado pequeño puede provocar perforar a través, grietas, o pérdida de integridad del sellado.
| Límite de paredes delgadas | 2.0 mm |
Espesor de la pared alrededor de los agujeros de la cintura
Los agujeros en forma de cintura (ranuras alargadas) requieren un espacio adicional con respecto a las características cercanas debido a sus trayectorias de corte extendidas.
El material delgado entre el orificio de la cintura y otra geometría puede provocar distorsión, desviación de la herramienta, o bordes inexactos.
| Límite de paredes delgadas | 1.0 mm |
Espesor mínimo de pared alrededor de las cavidades
Al diseñar cavidades profundas o complejas, asegúrese de que haya suficiente espesor de pared entre la cavidad y otras características.
Un espaciado insuficiente puede causar colapso del muro, vibración, o defectos superficiales Durante el mecanizado.
| Límite de paredes delgadas | 1.0 mm |
Diseño vs. Pieza final: Diferencias clave
Nota sobre las diferencias entre el modelo y la pieza mecanizada
Si bien la producción se basa en su modelo CAD 3D, hay ciertas situaciones en las que la pieza terminada puede diferir levemente del diseño debido a restricciones de mecanizado o geometría de la herramienta.
A continuación se presentan casos comunes en los que pueden producirse dichas diferencias.
Chaflanes pequeños y radios de esquina
Si se modelan esquinas internas o externas afiladas sin un filete o chaflán definido, la pieza terminada generalmente incluirá un radio o chaflán predeterminado pequeño en el rango de C0.1 a C0.5 mm.
Este ajuste garantiza trayectorias de herramientas más suaves y evita bordes afilados que pueden resultar imposibles de mecanizar o frágiles.
Formas de fondo de agujero ciego
Los agujeros ciegos se pueden mecanizar con un plano or cónico parte inferior (normalmente 118°), dependiendo del tamaño y la tolerancia.
Si la forma del fondo no está claramente definida, MachMaster aplicará automáticamente el método más adecuado. Modele el fondo del agujero explícitamente si se requiere una forma específica.
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