metal part

Kit di risorse per il corretto design di parti da lavorazione CNC

Ottieni consigli di progettazione dettagliati per ottimizzare la lavorazione CNC di pezzi in plastica. Progettare tenendo sempre in mente la lavorazione CNC pruò accelerare i tempi di fabbricazione e ridurre i costi

Ottimizzare la progettazione dei pezzi per la lavorazione CNC

Per creare componenti in plastica o metallo per la lavorazione CNC occorre tener conto di diversi aspetti in fase di progettazione, tra cui costi, qualità, montaggio e fattibilità. E muoversi in uno scenario di questo tipo a volte può essere difficile. Da Protolabs forniamo analisi di fattibilità automatizzate su file CAD che mettono in evidenza particolari della progettazione del pezzo che possono essere modificati ai fini della producibilità. È una risorsa di progettazione unica da tenere a portata di mano. Per ridurre al minimo gli avvisi riguardando la producibilità e ottimizzare la progettazione dei pezzi, abbiamo creato questo kit di risorse molto utile per la lavorazione CNC.

Progettare pezzi da lavorazione CNC

Tolleranze
Fori
Aree profonde da lavorare
Filettature e inserti
Testo
Raggi di curvatura

Come orientarsi tra gli avvisi di lavorazione più critici

Materiale non rimosso
Pareti sottili
Fori che possono essere filettati
Pezzi di grandi dimensioni


cnc stainless steel part

Progettazione per la fattibilità

La lavorazione CNC esiste da decenni e non a caso. È una delle tecnologie di produzione più veloci per prototipi e pezzi finiti. Vuoi saperne di più su come ottimizzare i vostri cicli di sviluppo del prodotto con la lavorazione CNC? Questo white paper spiega come progettare per il processo di produzione sottrattiva, selezionare il materiale più adatto all'applicazione prevista e ottimizzare lo sviluppo di nuovi prodotti.

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Design software

Ottimizzare il pezzo per la lavorazione CNC

La fabbricazione di prototipi e parti di produzione in modo rapido e conveniente è spesso un gioco di equilibri tra le capacità di lavorazione CNC su richiesta e l’ottimizzazione della progettazione della parte per rispondere a queste esigenze. Per questo motivo, quando vanno progettati pezzi utilizzano i processi di fresatura e tornitura di Protolabs, occorre tener conto di una serie di considerazioni importanti che possono accelerare i tempi di produzione e ridurre i costi.
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Progettazione per pezzi da lavorazione CNC


Tolleranze

cnc part tolerances

Le tolleranze rappresentano la precisione al livello delle dimensioni di una parte. Indicano il margine di scostamento accettabile nelle dimensioni di un pezzo. In genere, Protolabs garantisce una tolleranza generale di lavorazione di ±0,1 mm o superiore, ma il nostro partner di rete HUBS può arrivare fino a ±0,010 mm. L'aspetto più interessante di una tolleranza generale standard di ±0,1 mm è che non è necessario produrre un disegno 2D: possiamo iniziare la produzione non appena disponiamo del modello 3D.

Read Tip

Fori

CNC radial holes

In generale, da Protolabs, la maggior parte dei fori viene realizzata con una fresa anziché essere realizzata con un trapano. Oltre a consentire una maggiore flessibilità delle dimensioni dei fori, offre anche una migliore finitura delle superfici rispetto ai fori trapanati. Lo stesso utensile viene utilizzato anche per le scanalature e le gole, con una conseguente riduzione del tempo di ciclo e del costo del pezzo. Lo svantaggio principale è che i fori più profondi di 6 mm possono essere problematici, in quanto normalmente richiedono una punta specifica e potrebbe essere necessario lavorare il pezzo da entrambi i lati.

Filettatura

cnc threading

Invece della tradizionale filettatura a mano, adottiamo un approccio più moderno che consiste nell'impiego di una filettatrice a punto singolo che intaglia elicoidalmente il profilo del filetto; tramite questo processo CNC otteniamo un risultato di maggiore precisione, utilizzando un unico utensile per praticare più filettature con lo stesso passo (numero di filetti per pollice). Per le filettature UNC e UNF da #2 a 1/2 pollice e filettature metriche da M2 a M12 è possibile utilizzare un unico set di utensili. Di seguito, l'elenco completo

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Testo

cnc Testo

Protolabs è in grado di lavorare il testo, a condizione che lo spazio tra i caratteri e il tratto utilizzato per scrivere sia di almeno 0,5 mm.
È bene notare che il testo deve essere:

  • incassato, non in rilievo; normalmente è sufficiente una profondità di 0,2-0,5 mm, perchè la rimozione del materiale è più rapida;
  • scritto in caratteri curvi, come arial, verdana, sans-serif o simili, perché si adattano agli strumenti circolari;
  • le dimensioni del carattere devono essere di almeno 20 punti, per garantire che una larghezza del testo superiore a 0,5 mm.

Pareti e dettagli

cnc part walls

I set di utensili Protolabs contengono materiali come il carburo di tungsteno, un composto super rigido che offre la massima durata e produttività dell'utensile con una deflessione minima. Ma anche gli utensili più resistenti si flettono, così come i metalli e le materie plastiche che vengono lavorati.
Lo spessore minimo degli elementi nella fabbrica di Protolabs va da 0,5 a 1 mm e la profondità massima del taglio singolo è di 50 mm di altezza e 1 mm di larghezza, con un rapporto di 50:1. Questi valori sono fattibili con alcuni materiali, laddove un rapporto 20:1 rappresenta una buona regola generale. *

Raggi di curvatura

cnc radii

Come risultato del processo di lavorazione CNC, gli angoli interni appuntiti di un pezzo saranno arrotondati (stondati). Questo sarà definito prima della fresatura del pezzo. Per i materiali più morbidi, gli utensili hanno il fondo piatto, quindi è necessario considerarne solo il diametro. Per i metalli più duri è normale che gli utensili abbiano anche una curvatura della punta, che lascerà un piccolo raggio nella parte inferiore delle tasche. **

Note:

* Provate ad aggiungere dei puntelli ai contrafforti per conferire più rigidità al progetto.
Stiate attenti a gole profonde e strette o a elementi situati accanto a pareti alte. Le vibrazioni della fresa o del pezzo in lavorazione potrebbero causare una deviazione e una perdita di precisione o di finitura della superficie.

** In generale, è bene prevedere un raggio di curvatura poichè distribuiscono bene i carichi, mentre gli spigoli vivi possono agire come generatori di tensioni e dare origine a crepe da sollecitazioni.
Sbaviamo tutti i pezzi, ma se state pensando di aggiungere curvature esterne per migliorare l'estetica e la maneggevolezza, per la CNC uno smusso a 45° è più veloce da tagliare e molto più conveniente.
Da ricordare per la CNC:

  • Angoli interni; filetto/curvatura
  • Angoli esterni: smusso

Qualsiasi pezzo che richieda angoli squadrati avrà un costo elevato, perché l'unico modo per ottenerli tramite elettroerosione (EDM) o tagliarli lentamente con utensili estremamente piccoli.


Come orientarsi tra gli avvisi di lavorazione più critici




Materiale rimosso

cnc Materiale rimosso

Indichiamo in anticipo quale percentuale verrà fresata e quale percentuale sarà esclusa dalla fresatura in deroga al tuo progetto originario. Le aree blu scuro sono quelle in cui verrà lasciato del materiale o dove gli elementi non verranno formati. Si può decidere se modificare il progetto o accettare le differenze.

I motivi per cui il materiale non è accessibile si dividono in due categorie:

  • Progettazione generale per CNC, ad esempio fori profondi, cavità interne, filettature profonde, sottosquadri non raggiungibili o accesso agli utensili: queste caratteristiche potrebbero rappresentare un limite invalicabile per qualsiasi processo CNC, candidando il pezzo alla realizzazione mediante stampa 3D.
  • Le controindicazioni per una produzione rapida sono: fori di diametro superiore a x6, filettature di diametro superiore a x3, sottosquadri che richiedono utensili speciali (frese a T, frese a legno o frese a palla), pezzi a 5 assi di grandi dimensioni o accesso limitato agli utensili. Questo perché disponiamo di un set di ustensili standardizzati. Siamo sempre lieti di offrire consulenza e disponiamo di un'ampia gamma di funzionalità CNC attraverso la nostra rete HUBS.

Fori che possono essere filettati

Fori che possono essere filettati

Nell'ambito dell'analisi di fattibilità, è possibile evidenziare e posizionare facilmente i fori che necessitano di filettatura, semplicemente facendo clic sul modello 3D.
Offriamo una selezione di filettature metriche e in pollici (UNF, UNC) insieme a inserti per bobine e chiavi, ma non installiamo né forniamo inserti.
Per rendere un foro idoneo alla filettatura, deve essere modellato sul diametro della punta pilota. Il software rileva i filetti idonei e consente di selezionarli uno per uno o tutti insieme in pochi secondi.

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Troppo sottile

cnc Troppo sottile

La tolleranza standard dei pezzi in Protolabs è di +/- 0,1 mm (o media ISO-2768). Gli elementi inferiori a 1 mm vengono automaticamente evidenziati dal sistema di preventivazione come geometria a parete sottile. È bene tenere presente che la lavorazione sarà comunque eseguita, ma il pezzo lavorato potrebbe differire leggermente dal progetto originario. Le pareti sottili inferiori a 0,5 mm rischiano di rompersi durante la lavorazione e di flettersi o deformarsi successivamente. Per quanto possibile, si consiglia di aumentarne lo spessore.

CNC Materials

Pezzi di grandi dimensioni

Il valore massimo si riferisce alla materia grezza e all'involucro di lavorazione. A seconda della geometria del pezzo e dei requisiti di montaggio/serraggio, le dimensioni massime del pezzo possono essere leggermente inferiori. Per ogni pezzo caricato effettueremo un'analisi e forniremo un feedback.

Scoprite le dimensioni massime di ogni singolo materiale disponibile presso Protolabs.

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Capacità di lavorazione migliorata con la nostra rete digitale

Ottieni opzioni di anodizzazione, tolleranze più strette e prezzi in base al volume attraverso la nostra rete di partner di produzione supportata da Hubs. Disponibilità di rivestimenti esterni (ossido nero, nichel), anodizzazione (Soft, Hard) e rivestimento cromato su larga scala; tolleranze fino a ±0,020 mm; pezzi lavorati

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