بله، در بیشتر موارد، زیر برش ماشینکاری CNC امکان پذیر است. بسیاری از خریداران طرحهایی را ارسال میکنند که شامل یک شیار پنهان، یک شکاف داخلی-لولهای مناسب، یا یک شکاف T{2}}میشود، فقط برای دریافت یک «نمیتوانم» یا قیمتی دو یا سه برابر بیشتر از حد انتظار دریافت میکنند. این مقاله توضیح میدهد که ماشینکاری آندرکات واقعاً چگونه کار میکند، زمانی که ویژگی دشوار یا گران میشود، و انتخابهای طراحی که هزینهها را معقول نگه میدارد.
Undercut چیست و چرا خریداران نگران آن هستند؟
آندرکات به هر ویژگی فرورفته ای گفته می شود که سطح آن توسط آسیاب انتهایی استاندارد که از یک جهت می آید قابل دسترسی نباشد. این ابزار می تواند وارد دهانه شود، اما مواد آویزان یک مسیر مستقیم را مسدود می کند و از تماس لبه های برش با سطوح پنهان جلوگیری می کند. به زبان ساده، کاتر داخل می شود اما بدون هندسه خاص یا تنظیمات اضافی نمی تواند به پهلو یا زیر آن برسد.
نمونه های رایجی که قبلاً در بسیاری از نقاشی ها ظاهر شده اند عبارتند از:
O- شیارهای حلقه روی دیوارها یا شفت های داخلی
شکاف های دم کبوتر برای اتصالات کشویی یا قفلی
شیارهای T-برای وسایل و میزهای مدولار
چسباندن داخلی{0}}روی لب ها یا ویژگی های نگهدارنده
سوراخ های جانبی یا جیب هایی که در داخل قطعه گشاد می شوند
این ویژگیها باعث نگرانی میشوند زیرا ابزار استاندارد نمیتواند آنها را تولید کند، تنظیمات اضافی خطر تلورانس را افزایش میدهند-و برشهای سفارشی یا ماشینهای چند محوره هزینه اضافه میکنند. درک زودهنگام ماشینکاری آندرکات از بسیاری از این شگفتی ها جلوگیری می کند.
CNC می تواند آندرکات را مدیریت کند. در اینجا 4 راه اصلی وجود دارد
دستگاه های CNC فروشگاهی هر روز با روش های اثبات شده کم کاری می کند. در اینجا نحوه انجام آن در عمل آمده است.
ابزارهای مخصوص زیر برش
برش شکاف AT یک ساقه باریک با یک دیسک پهنتر- سر برش دارد. ابتدا از طریق یک شکاف یا سوراخ از قبل ماشینکاری شده- وارد میشود، سپس به صورت جانبی برش میدهد تا زیر برش گستردهتر را تشکیل دهد. برش های آبنبات چوبی دارای نوک کروی یا گرد روی گردن کوچک شده هستند و برای فرورفتگی های منحنی-یا یک طرفه به خوبی کار می کنند. عرض شیارهای استاندارد T-معمولاً از حدود 3 تا 40 میلیمتر متغیر است. طراحی در این اندازه ها از ابزار سفارشی جلوگیری می کند.
برش دم کبوتر برای زیر برش های زاویه دار
برش های دم کبوتر پروفیل ذوزنقه ای کلاسیک را تولید می کنند که برای قفل کردن اسلایدها و اتصالات دقیق استفاده می شود. زوایای استاندارد 45 درجه و 60 درجه است. تطبیق طرح با زاویه تجاری موجود، زمان و هزینه را پایین نگه می دارد. زوایای غیر استاندارد معمولاً به ابزار زمینی سفارشی-نیاز دارند.
CNC 5 محوره برای قطعات آندرکات
هنگامی که زیر برش عمیق، داخلی یا در زوایای پیچیده باشد، یک ماشین 5 محوره یا ابزار یا قطعه کار را کج می کند. این به برش دسترسی می دهد که یک راه اندازی 3 محوره نمی تواند در یک گیره به آن دست یابد. هنگامی که قطعه یا ابزار آزادانه جهت دهی شود، بسیاری از قطعات پیچیده آندرکات عملی می شوند.
چند-ماشینکاری یا مراکز چرخشی{1}}راه اندازی
آندرکات های ساده را اغلب می توان بر روی یک آسیاب 3 محوری با تنظیم مجدد-قطعات به گونه ای که ویژگی رو به اسپیندل باشد، تکمیل کرد. دستگاههای آسیاب چرخشی، زیر برشهای بخشهای چرخشی-مانند شیارهای تکان دهنده شفت یا حلقههای داخلی O-را در یک تنظیم کنترل میکنند. هنگامی که فرز به حد مجاز خود می رسد، سیم یا سینک EDM یک پشتیبان قابل اعتماد برای غیرقابل دسترس ترین ویژگی ها باقی می ماند.
دانستن نحوه ماشینکاری ویژگی های آندرکات به هندسه، دسترسی و حجم بستگی دارد. یک دستگاه CNC 3{2}}محور می تواند در صورت وجود ابزارهای ویژه و مسیر ورودی مناسب، بسیاری از آندرکات ها را برش دهد. ویژگی های عمیق تر یا چند وجهی از قابلیت 5 محوری بهره می برند.

وقتی آندرکات ها سخت می شوند
سه موقعیت هزینه و سختی را بالاتر می برد:
آندرکات نسبت به دهانه بسیار عمیق یا باریک است، بنابراین فقط ابزارهای بلند و شکننده می توانند به آن برسند.
مجوز ورود حتی برای یک برش ساق کوچک- کافی نیست.
این ویژگی به یک نمایه غیر استاندارد-نیاز دارد که ابزار سفارشی را مجبور میکند.
در این موارد مقایسه بین CNC در مقابل چاپ سه بعدی برای زیر برش ها عملی می شود.
|
عامل |
ماشینکاری CNC |
چاپ سه بعدی (فلزی یا پلیمری) |
|
پیچیدگی |
با دسترسی ابزار محدود شده است |
عالی – بدون آندرکات |
|
پرداخت سطح |
عالی به عنوان ماشینکاری- |
خطوط لایه؛ تکمیل ثانویه اغلب مورد نیاز است |
|
تحمل |
محکم (0.01-0.05 میلیمتر معمولی) |
متوسط (±0.1-0.5 میلی متر) |
|
زمان سرب |
روز تا هفته بسته به ابزار |
ساعت ها تا روزها برای نمونه های اولیه |
|
بهترین مقدار |
نمونه های اولیه از طریق حجم متوسط/بالا |
حجم کم یا هندسه بسیار پیچیده |
فرآیندهای افزودنی محدودیتهای دسترسی ابزار را نادیده میگیرند و آنها را برای کانالها یا شبکههای پیچیده داخلی جذاب میکنند. برای قطعات فلزی کاربردی که نیاز به استحکام، تحملهای محکم و روکش سطحی خوب دارند، پس از بهینهسازی طراحی، برشهای ماشینکاری CNC بهترین مسیر باقی میماند.
نکات طراحی که هزینه های کمتر را کاهش می دهد
پیروی از دستورالعملهای طراحی زیرکاهی به طور چشمگیری ریسک و قیمت را کاهش میدهد:
اندازههای استاندارد ابزار را مشخص کنید (عرض شکاف T- در میلیمتر کامل یا کسری اینچ معمولی؛ زوایای دم کبوتری 45 درجه یا 60 درجه).
عمق زیر برش را نسبت به عرض و دسترسی ابزار مناسب نگه دارید (به طور ایده آل بین 3-4× قطر برش برای استحکام).
ورودی واضح برای ساقه ابزار{0}}شاخه یا عرض سوراخ باید بیشتر از قطر ساقه به اضافه فاصله باشد.
شعاع گوشه داخلی را اضافه کنید که با شعاع نوک ابزار مطابقت دارد. گوشه های تیز داخلی گران یا غیرممکن هستند.
فاصله کافی بین دیوار زیر برش و هر سطح مقابل را بگذارید (یک قانون رایج حداقل چهار برابر عمق آندرکات است).
طرحها را زودتر برای طرح-برای-بررسی قابلیت تولید ارسال کنید تا قبل از سفارش ابزار، مشکلات احتمالی شناسایی شوند.
این انتخابهای ساده مستقیماً بر میزان هزینهای که ماشینکاری کمتری با آن روبهرو خواهید شد، تأثیر میگذارد. هرچه این ویژگی استانداردتر و در دسترس تر باشد، قیمت به آسیاب معمولی نزدیک تر می شود.
مطالعه موردی: چگونه قطعات Undercut را برای یک پروژه فیکسچر تحویل دادیم
چالش
یک مشتری به 120 صفحه فیکسچر آلومینیومی حاوی شکافهای T داخلی و لبههای نگهدارنده یک طرفه- نیاز داشت. زیربرها در اعماق جیبها قرار میگرفتند، و نقشههای اصلی عرض شکافهای غیر استاندارد-را مشخص میکردند. یک فروشگاه دیگر زمان تحویل 22 روزه و قیمت واحد را تقریباً سه برابر بیشتر از کار آسیاب معمولی اعلام کرده بود.
رویکرد
ما طرح را با اندازههای استاندارد برش شکاف T تنظیم کردیم و شکافهای ورودی را 0.8 میلیمتر برای فاصله ابزار افزایش دادیم. قطعات بر روی یک پلت فرم 5 محوره ماشین کاری شدند تا پس از یک راه اندازی اولیه، بتوان به زیر بریدگی ها با ابزارهای کوتاه و سفت رسید. ابعاد بحرانی تا 0.02 ± میلی متر نگه داشته شد و با یک CMM به علاوه گیج های سفارشی تأیید شد.
نتیجه
اولین-تأیید مقاله 9 روز دیگر دریافت شد. دسته کامل 120 قطعه در مجموع 14 روز با شکستگی ابزار صفر و کیفیت ثابت ارسال می شود. قیمت واحد نهایی 38 % کمتر از قیمت قبلی غیربهینه شده بود. مشتری اکنون از همین فرآیند برای سفارشات تکراری استفاده می کند.
نحوه انتخاب یک کارخانه ماشینکاری CNC برای قطعات Undercut
قبل از ثبت سفارش، این سوالات را بپرسید:
آیا تجهیزات 5{1}}محور (یا قابلیت چرخش-) در داخل دارید؟
آیا قطعات مشابه مشابهی تولید کردهاید{0}}آیا میتوانید عکسها یا گزارشهای بازرسی را به اشتراک بگذارید؟
آیا طراحی رایگان-برای-بررسی قابلیت ساخت روی نقشه ها انجام خواهید داد؟
آیا می توانید یک نمونه یا اولین مقاله-قبل از تولید کامل ارائه دهید؟
چه روشها و گزارشهای بازرسی را برای ویژگیهای Undercut ارائه میدهید؟
یک سازنده قطعات CNC توانمند به این سوالات به وضوح پاسخ می دهد و به جای اینکه کار را رد کند، پیشنهادات عملی ارائه می دهد. به دنبال یک کارخانه قطعات ماشینکاری سفارشی CNC باشید که به جای یک استثنا، آندرکات را به عنوان یک قابلیت معمول در نظر می گیرد. برای حجمهای بالاتر، تأیید کنید که میتوانند در مقیاس عمدهفروشی قطعات ماشینکاری شده CNC در حالی که همان کنترل فرآیند را حفظ میکنند.
سوالات متداول
س: آیا دستگاه CNC می تواند زیر انداز کند؟
ج: بله. با ابزارهای مناسب، تنظیمات، یا ماشینهای چند محوره، زیر برشهای ماشینکاری CNC یک قابلیت استاندارد برای اکثر هندسهها است.
س: آیا یک دستگاه CNC 3 محوره می تواند خطوط زیرین را برش دهد؟
پاسخ: بله، زمانی که آندرکات ورودی واضحی داشته باشد و با برش های T-، دم کبوتر، یا آبنبات چوبی قابل دسترسی باشد. ویژگی های داخلی پیچیده تر معمولاً به تجهیزات 4 یا 5 محوری یا چندین راه اندازی نیاز دارند.
س: آیا قطعات زیر برش برای ماشین گران تر هستند؟
A: آنها معمولاً به دلیل ابزارهای تخصصی، برنامه نویسی و تنظیمات اضافی ممکن، بیش از قطعات منشوری ساده هزینه دارند. طراحی در اندازههای استاندارد و ارائه دسترسی خوب، حق بیمه را متوسط نگه میدارد.
س: کوچکترین آندرکات CNC چیست؟
A: محدودیت های عملی به در دسترس بودن ابزار بستگی دارد. ویژگیهای اسلات T معمولاً با عرض 3 میلیمتر شروع میشوند. فرورفتگی های کوچکتر با ابزارهای مخصوص آب نبات چوبی یا شکل ممکن است، اما به تدریج گران تر و شکننده تر می شوند.
س: آیا باید از چاپ CNC یا 3D برای طراحی آندرکات استفاده کنم؟
پاسخ: هنگامی که به تحملهای سخت، پرداخت سطح برتر، استحکام کامل مواد یا حجم تولید نیاز دارید، CNC را انتخاب کنید. چاپ سه بعدی را زمانی انتخاب کنید که هندسه بسیار پیچیده است، مقدار آن بسیار کم است و تحمل کمتر قابل قبول است.

