Diretrizes DFM para usinagem CNC
Diretrizes de projeto para usinagem CNC
Para ajudar os designers de produtos a equilibrar melhor a capacidade de fabricação e a eficiência de custos, este guia de design descreve os principais princípios e práticas comuns na usinagem CNC.
Chanfros
Chanfros não modelados ou menores que C0.5 em arquivos 3D são normalmente tratados como C0.1–0.5 por padrão.
Para chanfros maiores que C0.5, modele-os explicitamente para garantir preços e processamento precisos.
Buraco Suspenso
Tratamentos de superfície como anodização ou galvanoplastia branca trivalente exigem que as peças sejam suspensas em fluidos de processamento.
Para garantir o manuseio adequado, seu modelo deve incluir pelo menos dois furos de içamento projetados da seguinte forma:
Furo passante ≥ Φ3.5 mm (tolerância geral)
Furo roscado ≥ M5
Orifício em forma de cintura ≥ 5 mm de largura
Furo irregular/ranhura ≥ 3.5 mm de largura (tolerância geral)
Se não houver furos de elevação, eles poderão ser adicionados manualmente, o que pode afetar o prazo de entrega e o custo.
Diretrizes de projeto para furos e ranhuras
Projeto de cavidade e ranhura
Para melhor usinabilidade e custo reduzido, as cavidades devem usar um raio interno de ≥ R0.5 e uma profundidade dentro de 4× o diâmetro da ferramenta.
Formas de sulcos recomendadas
Para reduzir o tempo e o custo de usinagem, priorize formatos de ranhuras de cavidade com:
Cantos internos arredondados em ângulos agudos
Geometria simplificada que se alinha com o movimento da fresa
Ranhuras abertas sempre que possível
Essas formas são mais fáceis de usinar usando ferramentas padrão e não exigem pós-processamento ou caminhos de corte especializados.
Modelando o ângulo R da cavidade
Inclua sempre o raio R interno no seu modelo 3D para refletir o comportamento real da fresa.
O quanto maior o raio, quanto maior for o diâmetro da ferramenta permitido, o que permite uma usinagem mais rápida e barata.
R mínimo recomendado é R0.5; cantos mais fechados (R<0.5) podem precisar de ferramentas especiais ou eletroerosão.
Modelagem Skip Bottom R
Do não modelar o pequeno raio R no fundo de uma cavidade causada pela ponta da ferramenta de fresamento.
Esse raio se forma naturalmente durante o corte, e modelá-lo pode induzir ao reconhecimento incorreto do caminho da ferramenta ou introduzir erros de usinagem.
Cavidades abertas ou de fundo
Ranhuras que se abrem em pelo menos dois lados ou na parte inferior permitem fresamento ou corte de arame mais eficientes, independentemente do tamanho R interno. Esses designs reduzem a complexidade do caminho da ferramenta e o tempo de usinagem.
Raio R para cavidades cegas
Para cavidades não passantes, um raio interno de R3 ou maior é recomendado. Raios menores, como R0.5, são usináveis, mas podem aumentar os custos de ferramental e o tempo de processamento.
Considerações de projeto para cavidades fechadas
Cavidades fechadas com quatro lados fechados e cantos afiados são difíceis de usinar com ferramentas de fresamento padrão.
Use um raio interno maior (R ≥ 0.5 mm) ou abra um lado da cavidade para permitir usinagem mais rápida ou eletroerosão por fio, se necessário.
Diretrizes de chanfradura para cavidades fechadas
Para chanfros internos em cavidades fechadas, mantenha o tamanho em ou abaixo de C20.
Chanfros maiores exigem ferramentas especializadas e geralmente resultam em tempos de ciclo mais longos e custos de usinagem mais altos.
Chanfradura na Boca de Cavidades Abertas
Evite projetos onde ambos os lados de um ângulo R externo exijam chanfro, pois não podem ser usinados com fresas de topo padrão. Mantenha o tamanho do chanfro abaixo C20 para reduzir custos e complexidade.
Caso especial
Se apenas um lado da cavidade precisar de chanfro, uma fresa de topo pode ser usada, mesmo quando o chanfro excede C20—desde que o acesso às ferramentas seja garantido.
Dicas para dimensionar, chanfrar e estruturar furos para melhorar a eficiência de fabricação.
Recomendações para o Projeto de Furos Redondos
Furos sem tolerâncias especificadas são normalmente considerados furos retos de uso geral.
Para furos retos sem requisitos de precisão, perfuração é recomendado para diâmetros ≤ Φ20 mm, com uma profundidade máxima de usinagem de 10× o diâmetro do furo.
Para furos retos usando um fresa (Φ ≤ 20 mm), a profundidade de usinagem recomendada é 4× o diâmetro do cortador.
Recomendações de projeto de furos de precisão
Para furos de alta precisão, diferentes métodos são aplicados com base no diâmetro:
Φ ≤ 20 mm: Usar alargamento para acabamento; a profundidade recomendada é ≤ 5× o diâmetro do furo.
Φ > 20 mm: Usar fresamento + mandrilamento, com uma profundidade sugerida de ≤ 80 mm.
Tolerâncias e rugosidade da superfície (por exemplo Ra 1.6, Rz 6.3) pode ser especificado diretamente no seu modelo 3D clicando duas vezes no furo para definir as propriedades.
Recomendações de projeto para furos roscados
Tanto para roscas grossas quanto finas, o profundidade efetiva da rosca deve geralmente ser mantido dentro 3× o diâmetro nominal para equilibrar resistência, eficiência e vida útil da ferramenta.
Formatos de furos redondos recomendados
Os furos em forma de cintura devem ter uma largura mínima de 1 mme um profundidade não superior a 4× o diâmetro da ferramenta.
O diâmetro da fresa deve ser igual ou menor que a largura do buraco da cintura.
Para definir os requisitos de precisão, clique duas vezes na especificação do furo no seu modelo 3D para aplicar tolerâncias de ajuste e configurações de acabamento de superfície (por exemplo: Ra 1.6 / Rz 6.3).
Chanfradura em aberturas de furos e ranhuras
Para furos padrão e furos de cintura, os chanfros devem ser mantidos abaixo de C20.
Chanfros acima deste tamanho requerem ferramentas especiais que aumentam os custos e não pode ser citado automaticamente.
Para manter a eficiência e a compatibilidade com fresas padrão, chanfros maiores são geralmente não recomendado.
Chanfradura em furos escalonados
Evite aplicar Chanfros C ou R em superfícies escalonadas de buracos ou buracos de cintura.
Se for necessário chanfrar e o ângulo exceder 0.5 mm, serão necessárias ferramentas especiais, o que pode levar a custos de usinagem significativamente mais altos.
Para a parte inferior de furos de precisão ou roscados criados por perfuração, um Cone de broca de 118° é aplicado automaticamente através do comando de modelagem “punch” e será reconhecido corretamente durante a cotação.
Condições de parede fina no projeto
Evite deformações e garanta estabilidade estrutural com projeto de espessura de parede adequada.
Nota sobre modelagem de parede fina
No design 3D, paredes finas são frequentemente esquecidas devido à escala visual de telas grandes.
Se alguma seção da parede cair abaixo da espessura recomendada, pode levar a deformação, quebra ou falha de usinagem.
Nosso sistema sinalizará automaticamente esses riscos na interface de configuração 3D.
Se você optar por prosseguir com o design original, um revisão de cotação manual será necessário.
Paredes finas entre diferentes características do furo
Ao projetar vários recursos próximos uns dos outros — como furos retos, furos de precisão, furos roscados ou cavidades — certifique-se de que a espessura da parede entre eles não seja muito fina.
Paredes muito estreitas podem causar distorção, vibração, ou quebra durante a usinagem.
Espessura mínima da parede entre elementos adjacentes
A distância entre furos retos, furos de precisão e características de forma próximas deve atender requisitos mínimos de espessura de parede para garantir a resistência das peças e a estabilidade da usinagem.
Muito pouco material entre os recursos pode causar empenamento, vibração da ferramenta ou falha estrutural.
| diâmetro | φ2mm ou mais φ5mm ou menos | Mais de φ5mm |
|---|---|---|
| Limite de parede fina | 0.8mm | 1.0mm |
Espessura mínima da parede ao redor de furos roscados
Os furos roscados devem ser posicionados longe o suficiente dos furos, ranhuras ou cavidades próximos para manter a integridade estrutural.
Uma parede muito fina pode causar craqueamento, distorção da rosca, ou falha durante a montagem ou uso.
| diâmetro | M2 ou superior M5 ou inferior | M6 ou superior M10 ou inferior | M12 e acima |
|---|---|---|---|
| Limite de parede fina | 0.8mm | 1.0mm | 1.5mm |
Espessura mínima da parede ao redor das mangas roscadas
As mangas roscadas requerem material envolvente adicional devido à sua forças de instalação maiores e envolvimento mais profundo do thread.
Garanta distância suficiente de recursos próximos para evitar craqueamento, arrancamento do fio, ou deformação durante o uso.
| diâmetro | M2 ou superior M5 ou inferior | M6 ou superior M10 ou inferior | M12 |
|---|---|---|---|
| Limite de parede fina | 2.0mm | 3.9mm | 1.5mm |
Espessura mínima da parede ao redor dos rebaixos
Os rebaixadores criam furos profundos e de fundo plano que removem mais material do que os furos padrão.
Mantenha espaçamento suficiente dos elementos adjacentes para evitar colapso da parede, deflexão da ferramenta ou perda de resistência estrutural.
Espessura mínima da parede abaixo dos rebaixos
Certifique-se de que haja material suficiente abaixo da superfície inferior de um rebaixo quando estiver próximo de furos subjacentes, cavidades ou paredes externas.
Pouca espessura pode levar a avanço, entortar, ou resistência da peça comprometida.
| Diâmetro (D, d) | φ3 ou mais φ6 ou menos | Mais de φ6 |
|---|---|---|
| Limite de parede fina | 0.8mm | 1.0mm |
Espessura mínima abaixo do fundo do furo
Deixe sempre material suficiente abaixo do fundo dos furos, principalmente quando estiverem próximos de outras características, como cavidades, ranhuras ou paredes externas.
Pouca espessura pode resultar em perfuração, rachaduras, ou perda da integridade da vedação.
| Limite de parede fina | 2.0mm |
Espessura da parede ao redor dos orifícios da cintura
Furos em formato de cintura (ranhuras alongadas) exigem espaçamento adicional de elementos próximos devido aos seus caminhos de corte estendidos.
Material fino entre um orifício na cintura e outra geometria pode levar a distorção, deflexão da ferramenta, ou bordas imprecisas.
| Limite de parede fina | 1.0mm |
Espessura mínima da parede ao redor das cavidades
Ao projetar cavidades profundas ou complexas, certifique-se de que haja espessura de parede suficiente entre a cavidade e outros recursos.
Espaçamento insuficiente pode causar desabamento de parede, vibração, ou defeitos de superfície durante a usinagem.
| Limite de parede fina | 1.0mm |
Design vs. Parte Final: Principais Diferenças
Nota sobre as diferenças entre peças modelo e usinadas
Embora a produção seja baseada no seu modelo CAD 3D, há certas situações em que a peça finalizada pode diferir ligeiramente do projeto devido a restrições de usinagem ou geometria da ferramenta.
Abaixo estão os casos comuns onde tais diferenças podem ocorrer.
Pequenos chanfros e raios de canto
Se cantos internos ou externos afiados forem modelados sem um filete ou chanfro definido, a peça acabada normalmente incluirá um pequeno raio padrão ou chanfro na gama de C0.1 a C0.5 mm.
Esse ajuste garante trajetórias de ferramentas mais suaves e evita arestas vivas que podem ser impossíveis de usinar ou frágeis.
Formas de fundo de furo cego
Furos cegos podem ser usinados com uma plano or cônico fundo (normalmente 118°), dependendo do tamanho e da tolerância.
Se o formato do fundo não estiver claramente definido, o MachMaster aplicará automaticamente o método mais adequado. Modele o fundo do furo explicitamente se um formato específico for necessário.
Gerencie suas necessidades de usinagem com MachMaster
Diga-nos o que você precisa
Na MachMaster, nossos engenheiros analisam cada solicitação e respondem com soluções personalizadas.
Seus arquivos são mantidos estritamente confidenciais e serão usados somente para fins de cotação e fabricação.
- info@machcncmaster.com
- +86 139 5006 6486