Tipps und Tricks:Was Sie wissen sollten, wenn Sie Ihr CAD-Modell für das CNC-Fräsen vorbereiten

CNC-Fräsen ist eine der beliebtesten Optionen für die Herstellung von Prototypen und Teilen, die Schneiden oder Bohren erfordern. Die Technologie verwendet ein rotierendes zylindrisches Schneidwerkzeug, um ein Design aus Metall oder Kunststoffmaterial zu schneiden oder zu bohren. Im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungstechniken bietet das CNC-Fräsen Vorteile wie eine hohe Produktionsgeschwindigkeit, größere Präzision und eine automatisierte Teilekühlung.

Aber bevor ein Designer sein Design auf einer CNC-Maschine zum Leben erwecken kann, muss das Modell zuerst in einer CAD/CAM-Software skizziert werden. Es gibt eine Reihe von Schritten, die Sie beim Entwerfen eines Objekts für den CNC-Fräsprozess unternehmen sollten. Hier sind einige der wichtigsten Dinge, die Sie wissen müssen.

Vorbereitung von CAD-Modellen für das CNC-Fräsen

In den meisten Fällen beginnt der erste Schritt des CNC-Fräsprozesses mit einer CAD-Software, in der Sie das gewünschte Modell erstellen. Sobald das Design abgeschlossen ist, müssen Sie das Bild entweder in das DXF- oder das DWG-Dateiformat konvertieren. Von hier aus wird die Zeichnung in die CAM/CNC-Software importiert, wo sie in G-Code umgewandelt wird, die Programmiersprache, die die CNC-Fräsmaschine steuert und steuert.

Es gibt ein paar Techniken, die beim Entwerfen von Modellen für das CNC-Fräsen verwendet werden können.

Sie können beispielsweise ein Bild aufnehmen und manuell mit Vektorschnittpfaden nachzeichnen .

Dazu zeichnen Sie die Silhouette und die Hauptmerkmale des Bildes nach, die dann als DXF-Datei gespeichert und in ein CAM-Programm importiert werden können.

Eine andere Methode, die Sie verwenden können, ist die automatische Bildkonvertierung .

Dazu gehört das Scannen Ihrer Skizze, das Speichern als PDF-Datei und das Konvertieren des Bildes in eine DXF-Datei. Importieren Sie von hier aus einfach die Vektor-DXF-Datei in ein CAM/CNC-Programm, um den erforderlichen G-Code zu generieren.

Klingt einfach genug, oder?

Nun, es gibt noch andere entscheidende Faktoren, die bei der Erstellung einer CAD-Zeichnung für das CNC-Fräsen zu beachten sind. Obwohl die meisten CAM-Softwareprogramme die Vorbereitung für Sie übernehmen, müssen Sie dennoch bestimmte Einstellungen vornehmen und verschiedene Aspekte des Modells überprüfen, bevor Sie es nach DXF exportieren.

So optimieren Sie Konstruktionen für das CNC-Fräsen

Es gibt eine Fülle von Möglichkeiten, Ihr Design zu optimieren, um es für die Fertigung vorzubereiten, und diese Faktoren bestimmen oft, wie erfolgreich das Ergebnis sein wird. Hier sind einige Tipps, die Sie bei der Vorbereitung eines Designs für das CNC-Fräsen beachten sollten.

Hohlräume, Kanten, Wände und Löcher richtig implementieren

So vielseitig eine CNC-Maschine auch sein mag, jedes Fertigungswerkzeug hat seine Grenzen. Daher ist es wichtig, dass die komplizierten Abschnitte Ihres CAD-Modells vollständig für die Produktion optimiert sind.

Tiefe und Durchmesser der Hohlräume

Wenn Sie ein Modell für das CNC-Fräsen entwerfen, werden Sie sich immer über die Tiefe und den Durchmesser von Hohlräumen ärgern wollen. Zum größten Teil sind Schaftfräser in der Schnittlänge begrenzt und können nur das Drei- bis Vierfache ihres Durchmessers schneiden. Indem Sie die Tiefe der Kavität auf das Vierfache des Werkzeugdurchmessers begrenzen, erzielen Sie erstklassige Ergebnisse.

Kanten

Wenn Sie Innenkanten und -ecken in Ihrem Design haben, muss auch der Durchmesser des Schneidwerkzeugs berücksichtigt werden. Wenn Sie eine hochwertige Oberflächengüte erzielen möchten, können Sie die Eckradien um etwa 1 mm über den empfohlenen Wert hinaus erhöhen.

Wenn Ihr 3D-Modell andererseits Innenecken aufweist, die in einem 90-Grad-Winkel stehen, fügen Sie dem Design einen T-Bone-Hinterschnitt hinzu.

Wandstärke

Sie sollten auch vorsichtig sein, wenn Sie die Wandstärke Ihres Modells verringern, da dies die Steifigkeit eines Materials verringern, Vibrationen erzeugen und die Gesamtqualität der Oberflächengüte verringern kann.

• Bei Konstruktionen, die Sie aus Metall herausarbeiten möchten, halten Sie die Wandstärke bei etwa 0,8 mm oder mehr.
• Wenn Sie Kunststoffmaterial verwenden möchten, halten Sie die Dicke bei 1,5 mm oder mehr.

Löcher erstellen

Nicht zuletzt erfordert das Erstellen von Löchern in Ihrer CAD-Zeichnung auch eine sorgfältige Planung, insbesondere angesichts der Durchmesser- und Tiefenfähigkeiten der Standardbohrergröße. Für Löcher, die enge Toleranzen erfordern, können Reibahlen und Bohrwerkzeuge verwendet werden.

Wenn Sie Gewinde in das Modell integrieren, halten Sie die Größe mindestens über M2, vorzugsweise um die M6-Markierung oder höher, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

So integrieren Sie Text

Planen Sie, eine Teilenummer, Beschreibung oder ein Logo in Ihr Teil zu schreiben? Es gibt ein paar Tipps, die Sie beachten sollten, wenn Sie ein Design mit Text erstellen.

• Zunächst einmal sollte der in das CAD-Modell eingefügte Text einen Abstand von mindestens 0,5 mm zwischen jedem einzelnen Zeichen haben.
• Der gesamte Text sollte ebenfalls vertieft sein und klare und prägnante Schriftarten wie Arial, Sans-Serif, Verdana usw. verwenden.

Überlappende Geometrie entfernen

Um sicherzustellen, dass der CNC-Fräsprozess reibungslos verläuft, sollten Sie Ihr Modell überprüfen, um überlappende Vektoren zu eliminieren.

Warum ist das so wichtig?

Nun, wenn in einem Design Vektoren übereinander gestapelt sind, fährt die CNC-Maschine über denselben Bereich hin und her.

Um Ihr Modell zu optimieren, löschen Sie alle doppelten Kopien von Objekten, verschmelzen Sie alle überlappenden Linien und kombinieren Sie verschiedene Abschnitte des Designs, wenn sie richtig ausgerichtet sind.

Geometrie auf einer einzelnen Ebene platzieren

Neben der Eliminierung von Redundanzen in Ihrem Design sollten Sie auch Ihre CAD-Zeichnung bereinigen, bevor Sie sie in die CAM-Software importieren.

Dazu können Sie Ihre Vektorlinien auf die geringstmögliche Anzahl von Knoten reduzieren, bevor die Designqualität beeinträchtigt wird. Achten Sie außerdem darauf, dass Sie beim Konvertieren in eine DXF-Datei nur die notwendigen Teile Ihres Modells exportieren.

Definieren Sie den Maßstab Ihres Vektorbildes

Eine andere Möglichkeit, den CNC-Prozess zu optimieren, die manche vielleicht vergessen, ist das Skalieren Ihres Vektorbildes. Scan2Cad, ein Unternehmen, das Software zum Vektorisieren von CAD-Modellen in das DXF- und DWG-Dateiformat entwickelt, schlägt vor, sich an die Systemeinheit Millimeter sowie eine Genauigkeit oder Toleranz von etwa 0,5 Mikrometer zu halten.

Schlussfolgerung

Wenn Sie diese Tipps befolgen und Ihr Design für das CNC-Fräsen verfeinern, wird die Qualität Ihres fertigen Teils exponentiell steigen.

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Wenn Sie jedoch diese Tipps zur Optimierung Ihrer CAD-Zeichnung verwenden, wird Ihr Design für die CNC-Fräsmaschine vorbereitet, was zu Teilen und Prototypen mit unglaublicher Präzision und einer hochwertigen Oberflächenbeschaffenheit führt.