Mặc dù thiết kế của bộ phận có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu chức năng chính xác, nhưng điều đó không có nghĩa là thiết kế phù hợp để tiết kiệm chi phí Cơ khí CNC. Trên thực tế, một số tính năng của bộ phận có thể khó hoặc thậm chí không thể xử lý như thiết kế, điều này sẽ ảnh hưởng đến các vấn đề về chi phí, chất lượng và năng suất.

Việc sử dụng thiết kế cho các thông lệ về khả năng sản xuất (DFM) có thể xác định một số động lực chính của thời gian và chi phí xử lý:

Lòng khoan dung .

 Dễ dàng quy định dung sai kích thước quá khắt khe làm tăng thời gian sản xuất, giảm sản lượng và tăng giá thành.

Kích thước tính năng. 

Bạn cần đảm bảo rằng các tính năng bộ phận của bạn có thể được sản xuất bằng các công cụ tiêu chuẩn chứ không phải các công cụ tùy chỉnh.

Xử lý bề mặt. Việc thiết kế các bộ phận với bề mặt hoàn thiện mịn hơn mức bạn cần sẽ dẫn đến việc sản xuất CNC tốn kém và không hiệu quả.

Bán kính, vát mép, lỗ chữ thập và mài mòn. 

Cách mép của chi tiết bị gãy xung quanh lỗ và các đặc điểm khác sẽ ảnh hưởng đến bán kính chi tiết tạo thành chi tiết, các đường vát và lỗ chéo các biến số quan trọng cần xem xét trong quá trình thiết kế.

viền. 

Chỉ vì một bộ phận có thể có nhiều đường viền không có nghĩa là nó nên như vậy. Đơn giản hóa các bộ phận để chúng có thể được sản xuất trên máy ba trục thay vì máy năm trục, để bạn có thể bỏ tiền vào túi trong quá trình sản xuất.

Kiểm tra của. Điều đáng giá là phải điều chỉnh thiết kế bộ phận để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kiểm tra, biến biến này trở thành một phần quan trọng nhưng tinh tế của quá trình thiết kế.

Dung sai kích thước

Nếu quá chặt, dung sai có thể dễ dàng kéo dài thời gian sản xuất, dẫn đến việc bạn phải đi vào các khu vực chế biến tốn kém hơn và giảm sản lượng. Đây là lý do tại sao bạn nên tự hỏi bản thân xem một bộ phận có thực sự cần dung sai nghiêm ngặt nhất theo quan điểm chức năng hay không. Nếu bộ phận đó có, thì chúng tôi có khả năng xử lý các dung sai khắt khe nhất. Nhưng nếu không, thì việc nới lỏng dung sai khi thích hợp có thể cải thiện đáng kể khả năng gia công của các bộ phận về thời gian và chi phí.

Dung sai đề cập đến lượng thay đổi kích thước có thể chấp nhận được sẽ vẫn cho phép đối tượng hoạt động bình thường.

Chúng có thể được áp dụng cho bản chất của hình dạng của bộ phận, cho dù đó là mặt phẳng, đường thẳng hay đường tròn, và nó cũng có thể được áp dụng cho vị trí, cho dù đó là đối xứng hay đồng tâm. Các loại dung sai khác bao gồm định hướng đối tượng, đường bao và thời gian chạy.

Các nhược điểm của dung sai quá chặt làm giảm thời gian và chi phí. Ví dụ, dưới một ngưỡng kích thước nhất định, kích thước lỗ sẽ yêu cầu các công cụ tùy chỉnh hoặc đặc biệt, do đó làm tăng chi phí. Hoặc, xưởng gia công có thể phải chuyển từ gia công sang gia công phóng điện (EDM), khoan cố định hoặc cắt tia nước để đạt được các thông số kỹ thuật về kích thước lỗ nghiêm ngặt nhất, làm tăng thời gian và chi phí nhân công lành nghề.

Ngay cả khi dung sai có hiệu quả, bản thân quá trình sản xuất sẽ có những thách thức, dẫn đến năng suất thấp và chi phí bổ sung. Không có gì lạ khi các bộ phận được gia công đáp ứng dung sai trong các xưởng ấm áp, nhưng việc nhìn thấy nhiệt độ lạnh hơn trong quá trình kiểm tra có thể khiến các bộ phận vượt quá dung sai.

Ví dụ thực tế

Một ví dụ về bộ phận có dung sai quá chặt là túi nhện, là một phần của cụm điều khiển của nhóm thanh nhà máy điện hạt nhân. Bộ phận lắp ráp bao gồm 24 chân, mỗi chân có một lỗ với dung sai kích thước là 0.280 inch (cộng hoặc trừ một phần nghìn). Để đưa những con số này vào viễn cảnh, túi nhện phải chứa một dung sai chặt hơn sợi tóc người tám lần.

Ngay cả khi dung sai lệch đi một phần mười inch, bộ phận đó phải được loại bỏ. Thách thức hơn nữa là túi nhện bao gồm 24 lỗ, dẫn đến tỷ lệ phế phẩm rất cao và thời gian giao hàng không nhất quán – cả hai điều này đều làm tăng đáng kể chi phí sản xuất.

Trên các thành phần hàng không vũ trụ sẽ được đưa lên mặt trăng, nhiệm vụ là giảm trọng lượng bằng cách cắt các túi có dung sai cộng hoặc trừ 5 mm. Những chiếc túi này không có mục đích chức năng nào khác ngoài việc giảm trọng lượng của bộ phận tổng thể, điều này đặt ra câu hỏi: Tại sao phải trả nhiều tiền hơn cho những dung sai chật hẹp như vậy?

Luôn luôn là một ý tưởng tốt để xem xét liệu dung sai của các bộ phận có cần chặt chẽ như vậy không. Nếu được giải quyết trong giai đoạn thiết kế ban đầu, có thể dễ dàng tránh được nhiều vấn đề sản xuất ngoài dây chuyền liên quan đến dung sai. Trong nhiều trường hợp, việc chế tạo lại một bộ phận khi nó đã vào xưởng sẽ chứng tỏ là một nỗ lực tốn kém.

Tinh chỉnh thiết kế từng phần giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, tôi cần chú ý điều gì?

Tránh các công cụ cắt tùy chỉnh

Điều chỉnh dung sai chỉ là một trong nhiều cách để tinh chỉnh thiết kế bộ phận nhằm gia công hiệu quả. Một vấn đề liên quan đến khả năng sản xuất liên quan đến kích thước thiết kế yêu cầu sử dụng máy nghiền cuối có kích thước tùy chỉnh và các tính năng của công cụ cắt khác. Các lỗ, rãnh, bán kính và vát mép là tất cả các ví dụ về các tính năng của bộ phận. Nếu kích thước của đối tượng địa lý không phù hợp với công cụ kích thước tiêu chuẩn, có thể yêu cầu các công cụ cắt tùy chỉnh đắt tiền.

Phần gần nhất có bán kính 0.18 inch, nhưng bán kính của máy nghiền cuối ba phần tám inch tiêu chuẩn là 0.1875. Từ quan điểm chức năng, liệu 0.0075 inch này có đủ quan trọng để kích hoạt chi phí bổ sung và thời gian giao hàng của các nhà máy sản xuất cuối tùy chỉnh không?

Trong một ví dụ khác, bạn cần đặt hàng một bộ phận có bán kính phi lê 0.188 inch để có thể cắt độ sâu 1.900 bằng dụng cụ có đường kính 0.375. Bán kính này sẽ không gây trở ngại cho bất kỳ lỗ nào hoặc các đặc điểm chức năng khác, nhưng phải mất vài lần cắt chậm và dần dần để đạt được độ sâu này. Sau nhiều lần thảo luận với kỹ sư thiết kế của bộ phận, bán kính đã được tăng lên 0.260 inch, cho phép sử dụng 0.500 máy nghiền cuối ở độ sâu tối đa, hầu như không có lực đẩy xuống và rút ngắn thời gian bằng một phần ba tiết kiệm chi phí cho khách hàng và thời gian dẫn. dụng cụ.

Tại sao các kỹ sư cần phải tùy chỉnh?

Vậy tại sao lại có kích thước bất thường? Trong một số trường hợp, thủ phạm là tâm lý “sao y bản chính”, đưa kích thước của vật đúc hoặc nguyên mẫu ban đầu vào bản vẽ sản xuất. Lúc khác, chính phép biến đổi số liệu gọi là thứ nguyên đặc trưng. Các công cụ cắt tiêu chuẩn có kích thước hệ mét, không chỉ kích thước đế quốc Mỹ. Trong những trường hợp này, bạn nên cung cấp cho cửa hàng máy các bản vẽ kích thước hệ mét ban đầu, thay vì lãng phí thời gian và công sức để chuyển đổi nhãn thành thứ gì đó có thể không đáp ứng kích thước dụng cụ tiêu chuẩn của Hoa Kỳ.

Hậu quả của việc gọi ra các kích thước tính năng không phù hợp với các dụng cụ cắt tiêu chuẩn có thể nghiêm trọng. Một số chi phí này là giá của chính dụng cụ cắt và các dụng cụ có kích thước tùy chỉnh có xu hướng bị hỏng và mòn sớm, điều này có thể làm trầm trọng thêm tình trạng này. Sau đó, có chi phí cơ hội liên quan đến việc có được thời gian dẫn đầu lâu hơn cho bộ phận.

Kích thước tính năng đặc biệt cũng có một chi phí ẩn mà có thể không rõ ràng: Các tính năng được gia công bằng dụng cụ cắt tiêu chuẩn thường có thể được kiểm tra bằng các chốt đo đơn giản và các công cụ kiểm tra tương tự. Các tính năng được sản xuất bằng các công cụ phi tiêu chuẩn có thể cần đến máy đo tọa độ, do đó làm tăng chi phí sản xuất và thời gian giao hàng.

Nếu bộ phận có các tính năng yêu cầu một công cụ tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu chức năng, chúng tôi có thể thực hiện bất kỳ thứ gì bạn muốn đưa vào bản vẽ. Nhưng điều đáng nghiên cứu là liệu có những tính năng nào có thể đơn giản hóa kích thước để phù hợp với các công cụ tiêu chuẩn mà không can thiệp vào chức năng của bộ phận trong giai đoạn đầu của quá trình thiết kế hay không.

Xử lý bề mặt: hành vi cân bằng

Sơ đồ một số xử lý bề mặts có thể trông như thế nào. Độ nhám trung bình (Ra) và bình phương trung bình căn (RMS) là các đại diện phổ biến của độ nhám bề mặt, nhưng mỗi loại được tính toán khác nhau.

Rõ ràng, việc chỉ định quá mức các tính năng của bộ phận nhất định (chẳng hạn như dung sai kích thước, rãnh, lỗ và bán kính) sẽ làm tăng thời gian và chi phí sản xuất, nhưng việc hoàn thiện bề mặt có thể là một vấn đề khác. Mặc dù việc thiết kế các bộ phận có bề mặt mịn hơn yêu cầu khiến gia công CNC không hiệu quả và tốn kém, nhưng điều ngược lại xảy ra thường xuyên hơn.

Kinh nghiệm của chúng tôi tại L&S Machine Company là độ hoàn thiện bề mặt được chỉ định trên bản vẽ không phải lúc nào cũng phản ánh đúng nhu cầu của khách hàng. Ví dụ, bề mặt Ra có kích thước 125 microinches trông mịn bằng mắt thường, trong khi bề mặt Ra có kích thước 250 microinches có vẻ thô hơn. Cho dù vì lý do thẩm mỹ hay chức năng, khách hàng sẽ quay lại vì họ muốn bề mặt nhẵn hơn.

Mặc dù 250 có thể được hiển thị trong hình, những gì khách hàng thực sự muốn và mong đợi là 125 hoặc mượt mà hơn. Điều này đặc biệt đúng đối với các tính năng bộ phận như lỗ nước. Trong nhiều trường hợp, việc qua lại này sẽ kéo dài thời gian sản xuất.

Mặt khác, điều quan trọng cần nhớ là bề mặt hoàn thiện càng mịn thì càng cần nhiều lao động để đạt được nó. Do đó, việc chỉ định quá nhiều lớp hoàn thiện cũng sẽ làm tăng thời gian và chi phí. Ví dụ, mặc dù có thể dễ dàng đạt được độ hoàn thiện bề mặt 125-250 bằng cách sử dụng tia nước và phay CNC, nhưng để có được bề mặt mịn hơn sẽ đòi hỏi các công cụ hoặc bàn làm việc chuyên nghiệp hơn, dẫn đến tăng chi phí đáng kể.

Liên kết đến bài viết này : Tinh chỉnh thiết kế từng phần giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, tôi cần chú ý điều gì?

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Tinh chỉnh thiết kế từng phần giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, tôi cần chú ý điều gì?Dịch vụ gia công CNC chính xác 3, 4 và 5 trục cho gia công nhôm, berili, thép cacbon, magiê, gia công titan, Inconel, bạch kim, siêu hợp kim, axetal, polycarbonate, sợi thủy tinh, than chì và gỗ. Có khả năng gia công các bộ phận có đường kính lên đến 98 inch. và dung sai độ thẳng +/- 0.001 in. Các quy trình bao gồm phay, tiện, khoan, doa, ren, khai thác, tạo hình, khía, gia công phản lực, gia công kim loại, doa và cắt laser. Các dịch vụ thứ cấp như lắp ráp, mài không tâm, xử lý nhiệt, mạ và hàn. Sản xuất nguyên mẫu và số lượng thấp đến cao được cung cấp với số lượng tối đa 50,000 chiếc. Thích hợp cho năng lượng chất lỏng, khí nén, thủy lực và van các ứng dụng. Phục vụ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, máy bay, quân sự, y tế và quốc phòng. [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *