3 consejos para ayudarlo a reducir el costo de mecanizado de aluminio

Eres un diseñador que vino aquí para ahorrar algo de dinero en la etapa de creación de prototipos. Diseñar cosas y fabricarlas son artes completamente diferentes. Los diseñadores apuntan a la funcionalidad y la estética y los ingenieros de fabricación se han ido con una geometría imposible después. Bueno, la situación no es tan mala, por lo general. La pieza se puede fabricar, pero los costos pueden ser mucho mayores de lo que podrían ser si la pieza se diseñara inicialmente con respecto a la forma en que se fabricaría. Veamos las piezas de aluminio CNC e intentemos reducir el costo de mecanizado de aluminio.

Aquí hay algunos consejos que debe verificar antes de llevar su producto a la etapa de creación de prototipos. Decidí ilustrar los consejos con un modelo de recinto. Se supone que este es un dispositivo simple, donde se inserta un panel en el orificio cuadrado y el dispositivo se monta con 4 tornillos. La imagen está abajo.

Consejo 1. Revisa los agujeros

Primero. Enhebrado largo

Existe una idea errónea común de que cuanto más larga es la rosca y el tornillo, más fuerte se sostiene. Bueno, eso es completamente incorrecto. Si haces un cálculo de fuerza, verás que solo los primeros dos o tres dientes de la rosca soportan el 80% de la fuerza. ¿Qué significa? Significa que no hay necesidad de hacer esos agujeros largos para pernos largos.

Segundo. Agujeros ciegos

Si el agujero es ciego y está roscado, deje algo de espacio libre de hilo cerca del fondo del agujero. Al menos más de dos lanzamientos. El punto para esto es que el instrumento para enhebrar tiene 2 zonas. El primero es para "intervenir". Su diámetro inicial del instrumento es el mismo que el diámetro interior de la rosca y va creciendo progresivamente hacia el diámetro exterior para que el instrumento corte un poco más con cada vuelta. La segunda zona es para calibración. Hace que el hilo sea más preciso. Por lo tanto, el instrumento necesita algo más de espacio para cortar completamente las últimas vueltas del hilo.

Tercero. Busca agujeros profundos

La pauta general es mantenerlo no mucho más de 3 diámetros de largo. La razón es que cuanto más profundo es el agujero, más largo es el taladro. Las brocas más largas son menos rígidas, es más probable que se desvíen del eje y den como resultado un orificio de baja calidad. Sin embargo, para tales agujeros, se usa el llamado taladro de pistola. Puede crear agujeros de prácticamente cualquier longitud, pero le costará más si tiene que usarlo. Entonces, si tiene agujeros profundos en su parte, tal vez valga la pena investigarlos. Por ejemplo, considere aumentar el diámetro si es posible. Solo para el prototipo. Le permitirá evitar instrumentos especiales, pero la pieza puede conservar sus principales características funcionales.

Consejo 2. Revisa los bolsillos

Primero. ángulos de 90 grados

La gente diseña piezas con bolsillos. Esos bolsillos tienen ángulos de 90 grados. Pero la mayoría de las piezas en la tecnología de prototipos se mecanizan utilizando centros de fresado CNC. Esto significa que la pieza se crea cortando virutas del material con un instrumento giratorio cilíndrico. Entonces, ¿cómo puede hacer un ángulo de 90 grados en un espacio confinado? La respuesta es:no se puede. Para cumplir con el diseño, el fabricante deberá utilizar la máquina de moldeado y cortar el filete. En muchos casos, no necesitas este ángulo. Solo deja que el filete sea. Darle forma es toda una operación innecesaria adicional.

Claro, hay casos en los que necesita colocar alguna parte correspondiente en la ranura. Pero tal vez debería considerar crear los mismos filetes en la parte que se insertará. Hacerlos no hace que el programa CNC sea más difícil o más largo. Si esto no es una opción, está bien. Realice un corte cilíndrico (observe la imagen) de al menos 1/3 de la profundidad de la cavidad. Permitirá que el fabricante procese la pieza en un molino y la pieza cuadrada correspondiente seguirá encajando.

Segundo. Evite los bolsillos profundos

Ja, este fue mi error cuando comencé a mecanizar. Estaba haciendo un álabe de turbina grande y tuve que mecanizar una pieza del perfil aerodinámico. Sin embargo, el stock que elegí era demasiado pequeño, por lo que las plantillas se fijaron justo en el borde del perfil aerodinámico. Debido a su tamaño y curvatura, el bolsillo en el medio era bastante profundo y dado que no podía moverme a ninguna parte más que dentro del perímetro de la superficie aerodinámica, o mi husillo golpearía las plantillas y sería una catástrofe, tuve que elegir un molino de 10 mm de 150 mm de largo. Si configuro la profundidad de corte en más de 0,3 mm, se romperá como una ramita. Perdí 2 o tres de ellos fresando esos perfiles aerodinámicos. Entonces, la moraleja es. Trate de evitar los bolsillos pequeños y profundos. De lo contrario, prepárate para comprar y perder algunos instrumentos.

Tercero. Evita las paredes delgadas

Las paredes delgadas son el enemigo de todos los fabricantes. El mecanizado implica mucha fuerza y ​​calor. Las paredes delgadas son realmente dañadas por eso, así que si tiene algunos elementos adelgazados para evitar mucho peso, hágalos más gruesos y perfore algunos agujeros en ellos. O hacer que las paredes delgadas se vuelvan más gruesas a medida que se acercan a su base.

Consejo 3. Compruebe los requisitos de las piezas

Muchos diseñadores piensan que cuanto más precisa sea la pieza o más fino el acabado de la superficie, mejor. Este es un gran error. Claro, las partes rectificadas y pulidas se ven increíbles, brillantes y no son tan susceptibles a la corrosión, sin embargo, fabricarlas es un proceso largo y costoso. Por eso se diferencian las tolerancias de las piezas y los acabados superficiales.

Primero. Comprobar el acabado de la superficie

En la ingeniería de fabricación, todas las superficies de las piezas se dividen en dos categorías. Funcional y secundaria. Las Superficies Funcionales determinan el funcionamiento de la pieza en el mecanismo, por ejemplo, el agujero central interior de la rueda del coche es una superficie funcional porque va encajado en el chasis. Esas superficies suelen ser las superficies más precisas y finas de la pieza. Eso es lógico. Soportan todas las cargas y hacen todo el trabajo.

Las superficies secundarias, en cambio, sirven de mediador entre las superficies funcionales o son necesarias para la resistencia de la pieza (añaden espesor). Esta es la razón por la que no tiene sentido hacer que todas las superficies estén bien. Solo pagará 5 veces más por su parte.

Segundo. Compruebe las tolerancias

Entonces, la historia aquí es la misma. ¿Por qué molestarse en esmerilar y acabar todas las superficies con una precisión de 0,005 mm si no aprovecharán esa ventaja? Al diseñar una pieza, en primer lugar, determine sus superficies funcionales y céntrese en ellas.

En Conclusión

Hay millones de consejos para reducir los costes de mecanizado. Algunos de ellos implican el posicionamiento del tamaño correcto en el dibujo de la pieza, otros implican elegir o crear superficies para fijar la pieza. Existen métodos para mejorar el mecanizado sin modificar el diseño y muchas otras medidas complejas. Sin embargo, la persona que diseña el producto no tiene por qué conocerlos. Un ingeniero de fabricación tiene que hacerlo. Pero está trabajando para una empresa de subcontratación, por lo que debe tomar una parte de su trabajo al menos en la etapa de diseño. Siguiendo estos consejos, reducirá significativamente el tiempo de mecanizado de su prototipo.