Solusi desain dan manufaktur terbaik untuk pemesinan CNC sudut bagian dalam yang tajam
Seiring dengan pemilihan material, desain adalah salah satu faktor terpenting dalam menentukan kualitas dan fungsionalitas bagian akhir. Terlepas dari metode manufaktur yang dipilih, tim produk harus mematuhi prinsip-prinsip desain untuk manufakturabilitas (DFM) selama fase desain dan pembuatan prototipe proyek apa pun. Namun, banyak tim produk menganggap DFM sangat menantang saat merancang suku cadang untuk pemesinan CNC.
Meskipun permesinan CNC sangat baik untuk memproduksi suku cadang dengan toleransi yang ketat, namun mahal untuk mencapai fitur internal yang tajam, terutama sudut siku-siku. Bit CNC bulat, jadi jika seorang insinyur mencoba membuat sudut 90 ° dengan bit bundar, bit tidak akan pernah bisa memotong sudut yang benar. Geometri sudut yang tidak dapat diakses yang tertinggal disebut radius sudut. Jari-jari sudut dalam secara langsung memengaruhi kemampuan mesin suatu suku cadang, dan juga dapat memengaruhi biaya dan jadwal produksi.
Untungnya, desainer dan tim produk dapat mengatasi masalah ini dengan beberapa solusi desain yang efektif untuk menghindari fitur internal yang tajam. Jika fitur internal yang tajam sangat diperlukan, ada sejumlah solusi manufaktur yang dapat digunakan. Inilah yang perlu diketahui tim produk.
Cara menghindari sudut dalam yang tajam
Taruhan terbaik seorang desainer adalah menghindari penggunaan sudut dalam yang tajam sama sekali dan menyertakan jari-jari di semua tepi internal. Teknisi akan menggunakan end mill dengan radius sedikit lebih kecil dari radius yang ditambahkan ke tepi. Misalnya, jika jari-jari bagian adalah 0,25", maka end mill 6mm atau 7/32" harus digunakan. Hal ini memastikan bahwa alat berat dapat berjalan pada kecepatan yang wajar tanpa menimbulkan tekanan pada alat.
Pilihan lain adalah menggunakan jari-jari sudut non-standar. Menambahkan setidaknya 0,02” hingga 0,05” ke jari-jari sudut internal memberikan ruang yang cukup bagi endmill untuk berbelok sedikit di sudut tanpa berhenti total.
Selain itu, desainer dapat melunakkan jari-jari sudut bagian dalam dengan membuat jalur pahat bulat dengan pahat yang lebih besar. Perkakas yang lebih besar menciptakan jari-jari sudut bagian dalam yang lebih lebar dan mengurangi keterlibatan pahat, yang mengurangi waktu pemesinan, menghemat biaya, dan menciptakan permukaan akhir yang lebih halus. 150 persen radius pahat sudah memadai, tetapi radius pahat 200% umumnya dianggap ideal.
Solusi kemampuan mesin untuk sudut tajam
Jika tim produk menggunakan desain yang membutuhkan sudut dalam yang tajam, mereka masih memiliki beberapa solusi yang tersedia untuk mereka. Beberapa tim memilih untuk membiarkan jari-jari sudut dalam tetap utuh, tetapi mengurangi ukurannya dengan menggunakan mata bor dengan diameter yang lebih kecil. Ini adalah pendekatan cepat dan relatif murah yang tidak membuat desain asli lebih sulit untuk dikerjakan. Namun perlu diperhatikan bahwa pendekatan ini tidak cocok untuk material CNC yang lebih tebal.
Cara paling umum untuk mengakomodasi sudut tajam adalah dengan menggunakan fillet tulang anjing atau tulang t. Fillet ini adalah jenis undercut yang memperpanjang bentuk sudut di luar area yang dipotong sehingga mata bor dapat membuat putaran penuh dan meninggalkan sudut, menciptakan sudut 90°, atau mundur sedikit untuk membuat sudut tajam seperti berikut jalur alat. Seperti namanya, fillet tulang anjing terlihat seperti mainan kunyah dan fillet tulang-t terlihat seperti huruf “T”, dengan tepi membulat.
Fillet dog-bone dan t-bone tidak sulit untuk dimasukkan ke dalam desain CNC dan mereka tidak secara inheren menaikkan biaya pemesinan CNC. Namun, perancang harus ingat untuk membuat titik masuk untuk fillet tulang anjing 15% hingga 20% lebih besar dari diameter bit router.
Jika desain tidak dapat mengakomodasi fillet tulang anjing, cara paling sederhana untuk memasukkan sudut dalam yang tajam adalah dengan memotongnya secara manual menggunakan gergaji tarik, pahat standar, atau pahat sudut. Bros, pembentuk, dan alat pemesinan pelepasan listrik juga dapat membuat sudut tajam, tetapi cenderung menjadi solusi yang kurang hemat biaya.
Anda juga dapat mencapai sudut siku-siku dengan menggunakan kawat EDM. Secara teknis, Anda tidak akan dapat mencapai sudut persegi yang sebenarnya — akan ada radius kecil 0,005″-0,006″ yang ditinggalkan oleh kawat — tetapi banyak tim produk menganggap radius sekecil ini dapat diterima. Pemesinan di sekitar sudut tajam dengan kawat EDM dapat menghasilkan potongan yang sangat presisi dan permukaan akhir yang sangat baik. Namun, penting untuk dicatat bahwa mesin EDM kawat sangat lambat, terutama dibandingkan dengan alat pemotong CNC.
Desain untuk kemampuan mesin dengan Radius Cepat
Bagi banyak tim produk, mendesain bagian yang bersih dan fungsional itu mudah — mendesain untuk kemampuan manufaktur — dan kemampuan mesin secara khusus — itu lebih menantang. Mengoptimalkan desain untuk kemampuan manufaktur membutuhkan latihan, pengalaman, dan banyak keahlian teknis. Bagaimana tim produk dapat memastikan bahwa desain mereka akan menghasilkan bagian yang fungsional dan indah yang tidak akan menaikkan biaya pemesinan CNC?
Merancang untuk kemampuan mesin menjadi lebih mudah dengan bantuan mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius. Kami memiliki teknologi desain digital terbaru yang kami miliki, dan tim ahli desain dan insinyur kami dapat membantu tim produk dari segala bentuk dan ukuran mengoptimalkan bagian mereka. Hubungi kami hari ini — mari wujudkan hal-hal baru.
Untuk pertimbangan utama dan tips lainnya tentang cara mendesain untuk kemampuan mesin, kunjungi pusat pembelajaran Radius Cepat.
Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?
Mulai kutipan Anda
