Hoe ontwerp je voor een CNC-machine

Ontwerpen voor een CNC-machine kan een grote impact hebben op de kwaliteit, precisie en kosten van uw vervaardigde onderdelen. Wanneer u vraagt hoe te ontwerpen voor CNC-machine, moet u rekening houden met materiaalkeuze, gereedschapstoegankelijkheid, snijpaden en meer om een succesvol productieproces te garanderen. In deze uitgebreide gids verkennen we de beste werkwijzen voor het ontwerpen van onderdelen voor CNC-bewerking, waarbij alle aspecten van CNC-vriendelijke ontwerpen worden behandeld.

Inzicht in CNC-ontwerpprincipes

1. Wat is CNC-bewerking?

CNC-bewerking is een subtractief productieproces waarbij computergestuurde gereedschappen worden gebruikt om materiaal van een werkstuk te verwijderen en zo de gewenste vorm te creëren. CNC staat voor Computer Numerieke Controle, wat betekent dat de gereedschapspaden worden geleid door software-instructies.

De belangrijkste onderdelen van een CNC-machine zijn:

• CNC-besturing: Verantwoordelijk voor het vertalen van computerinstructies naar motorische handelingen.
• Spindel: Het snijgereedschap waarmee het werkstuk wordt gevormd en geboord.
• Gereedschapshouders: Mechanismen die verschillende soorten snijgereedschappen vasthouden.

Voor een krachtige spindeloptie, bekijk onze 1,5 kW ER20 vierkante luchtgekoelde spindel.

2. Vermijd scherpe binnenhoeken

Een van de eerste principes bij het ontwerpen voor CNC-bewerking is het vermijden van scherpe interne hoeken. CNC-snijgereedschappen zijn doorgaans rond, waardoor het onmogelijk is om direct scherpe interne randen te creëren. Om dit probleem op te lossen:

• Gebruik filets met een straal die iets groter is dan het snijgereedschap. Dit minimaliseert de tijd die wordt besteed aan het snijden en zorgt voor een betere toegang tot het gereedschap.
• Standaard aanbeveling: Gebruik een straal die gelijk is aan ten minste driemaal de nominale diameter van het snijgereedschap.

Deze aanpak kan helpen om gereedschapsslijtage te verminderen en de levensduur van de CNC-machine te verlengen. Bekijk voor krachtigere opties die de snijprestaties verbeteren onze 2.2KW ER16 luchtgekoelde spindel.

3. Minimaliseren van gereedschapswisselingen

Om CNC-bewerking te optimaliseren, wilt u gereedschapswisselingen minimaliseren. Dit kan de bewerkingstijd en de totale kosten verminderen.

• Ontwerp onderdelen die kunnen worden vervaardigd met behulp van minder gereedschap.
• Vermijd al te ingewikkelde geometrieën waarvoor meerdere gespecialiseerde gereedschappen nodig zijn.

Bijvoorbeeld door gebruik te maken van standaard gatmaten in plaats van aangepaste afmetingen, waardoor er geen unieke boortjes nodig zijn.

4. Standaard gatmaten gebruiken

Gebruik bij het ontwerpen van onderdelen waarvoor gaten nodig zijn altijd standaard boormaten. Dit maakt het proces sneller en kosteneffectiever. CNC-machines kunnen eenvoudig gaten maken die passen bij standaard boormaten, terwijl niet-standaardmaten aangepaste gereedschappen kunnen vereisen.

• Vermijd het ontwerpen van gaten die te diep (meer dan tien keer de nominale diameter) omdat ze moeilijker te bewerken zijn.
• Incorporeren schroefdraad gaten indien nodig, maar houd er rekening mee dat kranen of draadsnijgereedschappen bereikbaar moeten zijn.

Denk aan onze 3,5 kW ER25 luchtgekoelde spindel voor projecten waarbij veel boor- en snijvermogen vereist is.

5. Wanddikte behouden

Om de sterkte van het onderdeel te waarborgen en bewerkingscomplicaties te beperken, is het van cruciaal belang om een geschikte wanddikte te handhaven.

• Dunne wanden: Muren die zijn te dun kan trillen tijdens het bewerken, wat onnauwkeurigheden of zelfs schade veroorzaakt. Streef voor metalen naar een dikte van ten minste 1,5mm, terwijl voor kunststoffen, 2,0mm of meer wordt aanbevolen.
• Dikke muren: Daarentegen voegen te dikke wanden onnodig gewicht toe en kunnen het bewerkingsproces compliceren. Balans is de sleutel.

6. Het opnemen van ontwerphoeken

Toevoegen ontwerp hoeken is nuttig bij het bewerken van bepaalde geometrieën. Bijvoorbeeld:

• Voor verticale wanden, gebruik een kleine ontwerphoek van 1-2 graden om ervoor te zorgen dat het snijgereedschap niet vastloopt tijdens de bewerking.
• Trekhoeken zorgen voor een beter oppervlakteresultaat en verlengen de levensduur van het gereedschap door slijtage van het gereedschap te verminderen.

7. Het kiezen van het juiste materiaal

Verschillende materialen hebben unieke eigenschappen die van invloed zijn op bewerkbaarheid, kosten en afwerking. De meest gebruikte materialen voor CNC-bewerking zijn:

• Aluminium: Lichtgewicht, veelzijdig en eenvoudig te bewerken.
• Roestvrij staal: Duurzaam, maar moeilijker te bewerken vanwege de hardheid.
• Kunststoffen: Uitstekend geschikt voor prototypes, maar vereist een langzamere bewerking om smelten te voorkomen.

De keuze van het materiaal heeft een grote impact op de levensduur van het gereedschap, de productietijd en de kosten. Zorg ervoor dat u een materiaal kiest dat past bij uw behoeften en dat CNC-vriendelijk is.

8. Dunne functies vermijden

Het ontwerpen van functies die te dun kan problemen veroorzaken tijdens CNC-bewerking. Dunne kenmerken zijn vaak kwetsbaar en kunnen trillen of afbuigen tijdens het snijproces.

• Vermijd het ontwerpen van functies die dunner zijn dan 0,8mm.
• Als er dunne elementen nodig zijn, overweeg dan om extra ondersteuning toe te voegen of het materiaal te vervangen door een robuuster alternatief.

9. Diepe holtes vermijden

Diepe holtes zijn lastig te bewerken en vereisen mogelijk speciale gereedschappen en meerdere passes, wat de kosten verhoogt. Bij het ontwerpen van holtes:

• Houd de diepte op niet meer dan vier keer de breedte van de holte.
• Gebruik meerdere niveaus van stappen als een diepere holte nodig is.

Voor efficiënte diepe sneden kunt u overwegen om onze 4,5 kW luchtgekoelde spindel met flens.

10. Ontwerpen voor gereedschapstoegang

Het is essentieel om ervoor te zorgen dat het snijgereedschap de juiste toegang heeft tot elk deel van het werkstuk. Ontwerp het onderdeel zodanig dat:

• Het gereedschap kan alle oppervlakken bereiken zonder belemmering.
• Vermijd hoeken of ondersnijdingen waarvoor speciale gereedschapspaden of aangepast gereedschap nodig zijn.

Voor krachtigere spindelopties die het snijproces verbeteren, bekijk onze 6KW ER32 luchtgekoelde spindel.

Veelgestelde vragen over ontwerpen voor CNC-bewerking

1. Waarom moet ik scherpe binnenhoeken bij CNC-ontwerp vermijden?

Scherpe binnenhoeken zijn een uitdaging voor ronde snijgereedschappen om effectief te bewerken. Het toevoegen van een radius aan binnenhoeken verbetert de toegang tot het gereedschap en vermindert slijtage.

2. Hoe kies ik het juiste materiaal voor CNC-bewerking?

Het materiaal moet worden gekozen op basis van bewerkbaarheid, sterkte en de specifieke vereisten van uw project. Veelvoorkomende materialen zijn aluminium, roestvrij staal en plastic.

3. Zijn diepe holtes moeilijk te bewerken?

Ja, diepe holtes vereisen gespecialiseerde gereedschappen en meerdere passes, wat de kosten kan verhogen. Houd de holtediepte beheersbaar om bewerkingsuitdagingen te verminderen.

4. Wat zijn standaard gatmaten en waarom zijn ze belangrijk?

Standaardgatmaten komen overeen met de gangbare boortjes, waardoor het bewerkingsproces eenvoudiger en kosteneffectiever wordt.

Conclusie: CNC-ontwerpprincipes onder de knie krijgen

Hoe ontwerp je voor een CNC-machine omvat het begrijpen van de beperkingen van CNC-gereedschappen, het onderhouden van geschikte geometrieën en het selecteren van de juiste materialen. Door deze richtlijnen te volgen, kunt u de bewerkingstijd verkorten, kosten minimaliseren en de kwaliteit van uw eindproduct garanderen. Vergeet niet dat een goed doordacht ontwerp leidt tot een betere efficiëntie en betere resultaten bij CNC-bewerking.