CNC-обработка стала одним из ключевых производственных процессов для продукции XXI века. Широкое использование 5-осевых CNC-станков, в частности, позволило этой технологии изготавливать более сложные структуры.
Однако CNC-обработка все еще сталкивается с некоторыми ограничениями. Такие факторы, как диапазон перемещения CNC-станка, толщина материала, длина режущего инструмента и структура детали, могут помешать обработке некоторых деталей в одной единице. Для преодоления этих ограничений часто применяются методы разделения деталей.
Методы разделения по типу материала
В процессе обработки методы разделения деталей варьируются в зависимости от свойств материала и требований к обработке. Обычно материалы делятся на металлы и пластики, для каждого из которых применяются специфические методы разделения, соответствующие их характеристикам и потребностям.
Методы разделения металлических деталей
Для металлических материалов распространенными методами разделения являются сварка и проектирование отверстий для крепления винтами. На ранних этапах структурной проверки и тестирования некоторые металлические прототипы разделяются путем проектирования отверстий для винтов на задней стороне и соединения их винтовым креплением. По сравнению с методом сварки разделенных частей это легче в сборке и менее подвержено деформациям.
Например, сложный алюминиевый отражатель для автомобиля. Из-за его структурных особенностей его необходимо разделить при CNC-обработке. Мы можем спроектировать винтовые шпильки в подходящих местах для соединения частей, не влияя на сборку с другими компонентами. Кроме того, проектирование винтовых шпилек не должно влиять на внешний вид отражателя. Поэтому их обычно проектируют на задней стороне детали при разделении металлических деталей.
Методы разделения пластиковых деталей
Разделение пластиковых деталей можно разделить на две категории: без использования клея и химическое связывание или клеение.
Разделение без использования клея
Аналогично разделению металлических частей, этот метод включает проектирование отверстий для винтов и использование винтов для фиксации.
Химическое связывание или клеение
Разделение пластиковых деталей с химическим связыванием можно разделить на непрозрачные и прозрачные пластики.
Непрозрачные пластики
Для непрозрачных пластиковых деталей основной задачей при разделении является прочность соединения. Распространенные методы разделения включают зигзагообразный шов (слева на рисунке ниже) и ступенчатый шов (справа на рисунке ниже).
Оба этих соединения обеспечивают структурное ограничение разделенных частей, сохраняя структурную целостность. В то же время они увеличивают площадь контакта между разделенными частями, обеспечивая более прочное соединение. Однако чрезмерно большие площади соединения могут затруднить равномерное нанесение клея, что приводит к непостоянной прочности соединения.
Обычно ступенчатый шов основывается на толщине материала детали 1/2 * 2 мм для разделения, например, при толщине материала 3 мм это обычно делится на 1,5 * 2 мм для соединения. Зигзагообразный шов обычно имеет высоту 3-5 мм, а длина регулируется в зависимости от структуры детали, обычно 30-50 мм.
Прозрачные пластики
Для прозрачных пластиковых деталей обычно применяют разрез по контуру в углах деталей прямым методом. Однако следует обратить внимание на необходимость избегать участков передачи света и направляющих при разделении прозрачных компонентов автомобильных фар.
Возьмем, например, фары. Большую изогнутую прозрачную поверхность на верхней части фар следует разделить как единое целое. Однако разделение этой изогнутой поверхности и ее склеивание могут создать тень от линии раздела, когда свет включен, что повлияет на передачу света.
Также посмотрите на прозрачные детали ниже. Хотя они были разделены на несколько различных компонентов, а затем обработаны и отполированы перед склеиванием в единое целое, можно увидеть, что линии соединения едва видны в конечной детали, что делает продукт выглядящим как единое целое.
Почему методы разделения чаще всего применяются на этапе прототипирования?
Возможно, вы удивитесь, почему разделение часто используется в CNC-прототипировании, особенно для пластиковых прототипов. Оно редко используется в массовом производстве по следующим причинам:
Для разных стадий производства выбираются различные процессы. CNC-обработка используется для прототипирования, вакуумное литье — для пробного производства, а литье под давлением — для массового производства.
Даже если CNC-обработка используется от прототипирования до массового производства, участки, требующие разделения на этапе прототипирования, будут скорректированы на этапе пробного производства. Это гарантирует, что детали могут быть обработаны как единое целое в массовом производстве, что улучшает эффективность производства.
Заключение
Методы разделения деталей в CNC-обработке помогают преодолеть ограничения, связанные с перемещением машины, толщиной материала, длиной инструмента и структурой детали. Это помогает расширить использование CNC-обработки и снизить затраты. Поэтому эти методы разделения имеют значительную ценность в CNC-обработке.