In de techniek verwijst CNC fillet machining naar het afronden van interne of externe hoeken. Deze afgeronde randen kunnen zowel op interne als externe onderdelen voorkomen.
Convexe filets zijn buitenfilets, terwijl de concave filets binnenfilets zijn. De belangrijkste functie is om de concentratie van stress te minimaliseren en stress binnen een structuur te verdelen.
Filletradii worden gedefinieerd als afgeronde binnenranden of hoeken. Deze verbeteren de gietkwaliteit en het draagvermogen. Gietontwerpen profiteren ook van filletradii om de prestaties te verbeteren.
In deze gids krijgt u inzicht in wat een filet is, hoe filets worden bewerkt en ontworpen en wat hun belangrijkste toepassingen zijn.
Wat is een filet? Doel en filetontwerp
Afbeeldingsnaam: Filetbewerking
Filet definitie engineering randen worden gebruikt bij richtingsveranderingen om spanning te verminderen. Het verklaart ook dat deze randen gladder zijn en ronde randen de wrijving verminderen en de stevigheid en levensduur van het product vergroten. Ze helpen bij het verminderen van het vermoeidheidsniveau en verhogen het draagvermogen van onderdelen. In de meeste ontwerpen wordt spanningsvermindering bereikt met behulp van fillets in plaats van met behulp van afschuiningen.
Hoewel fillets hun praktische toepassingen hebben, zorgen ze er ook voor dat dingen er esthetisch uitzien. De gladheid van de rand is ook ronder en geeft het object een professionelere uitstraling. Binnenfilets zien eruit alsof ze zijn uitgehold, terwijl buitenfilets eruit zien alsof ze uitsteken. Als fillets echter alleen voor cosmetische doeleinden worden gebruikt, kan het gebruik van CNC-bewerking duur en tijdrovend zijn.
Afschuiningen of afschuiningen lijken vaak op filets. Ze zijn echter niet hetzelfde. Een filet is rond, terwijl een afschuining een hoekige snede heeft. Bewerkte randen kunnen ook worden afgeschuind als de randen moeten worden gelast of anderszins worden gebruikt om een sterke permanente verbinding te creëren.
Probeer Boda nu!
Wanneer moet u het gebruik van fillets in onderdeelontwerpen vermijden?
Afbeeldingsnaam: Vermoeidheidsweerstand bij afgeronde hoeken
Fillets verbeteren het ontwerp van onderdelen, maar kunnen soms extra kosten met zich meebrengen. Gebruik geen fillets als ze u geen functioneel voordeel bieden. Hier zijn enkele scenario's om fillets te vermijden;
Vermijd filets aan de onderkant
Naam: Filet Edges-uitdagingen
Het afvullen van de onderkanten van blinde gaten of pockets verbetert het uiterlijk, maar brengt vaak extra kosten met zich mee. Kogelfrezen zijn nodig en ze kosten meer dan vierkante frezen. Deze frezen vereisen 3D-bewerkingen, wat de productie vertraagt en de procedure compliceert. Bovendien hebben kogelfrezen een kortere standtijd en materiaalsnijsnelheden in vergelijking met snijgereedschappen met vierkante bodem.
De spanningsreductie aan de onderkant van een holte wordt meestal geoptimaliseerd door een verandering van de diepte of door de positie van de geometrie te veranderen. Deze veranderingen zijn economischer vergeleken met de filletbewerking van ingewikkelde holtes op vloerniveau.
Gebruik geen fillets in 3D-geprinte objecten.
Afbeeldingsnaam: 3D-filetmodellen
Filletbewerking wordt overbodig met 3D-printen. Omdat de technologie het mogelijk maakt om complexe structuren te creëren. Spanningsontlastende fillets zijn niet nodig op de additief vervaardigde onderdelen. Platte of rechte randen of pockets zoals scherpe hoeken kunnen direct worden geprint zonder extra functies. Het is mogelijk om afgesloten holtes te ontwerpen en te produceren die volledig zijn ingekapseld door materiaal en niet noodzakelijkerwijs worden bewerkt.
Bij de overstap van 3D-printen naar cnc-bewerkingsproces:, heroverweeg ontwerpen. Aanzienlijke procesbeperkingen zorgen voor tijd en kosten die niet kostenefficiënt zijn.
Afschuining versus fillet: wat zijn de verschillen?
Afbeeldingsnaam: Fillet versus Chamfer-ontwerp
Dit zijn de belangrijkste verschillen tussen filet versus afschuining
bewerking:
- Bij het filletbewerkingsproces heb je gereedschap nodig voor verschillende radii-afmetingen. Terwijl afschuiningen één gereedschapsmaat gebruiken voor meerdere afmetingen.
- Het is betaalbaar om chamfer machining te gebruiken in vergelijking met fillet machining. Fillets leiden meestal tot hogere productiekosten van onderdelen en fabricaties.
- Filets zijn veiliger omdat ze geen scherpe randen/hoeken hebben. Afschuiningen hebben scherpe randen bij aanraking en vereisen daarom voorzorgsmaatregelen.
- Filletbewerking zorgt ervoor dat spanning over grotere radii wordt verdeeld. Hierdoor vervormen ze niet zo snel. Afschuiningen richten de spanning meer op en kunnen buigen.
- In vergelijking met het bewerken van afgeschuinde randen, kosten fillets meer tijd om te maken. Fillet-ontwerpen zijn iets veeleisender en vereisen een hogere nauwkeurigheid tijdens het bewerken.
- Filletbewerking kost meer tijd en vaardigheid vanwege de gebogen rand. Gieten en smeden zijn de weinige beste opties voor het maken van fillets. Vergeleken met andere processen is afschuinen sneller en is er niet veel bewerking nodig.
Probeer Boda nu!
Hoe worden filets bewerkt: belangrijke overwegingen
Afbeeldingsnaam: Afbeelding van de ronde rand van de filet
Houd bij het ontwerpen van filets rekening met het volgende:
- Einden van de bodem in CNC-bewerking
Afbeeldingsnaam: Concave Fillet Edges
Fillets aan onderste randen zoals concave randen in holtes zijn lastig te bewerken met gereedschappen in de CNC. Hieronder vallen gereedschappen zoals kogelkopfrezen, die delicaat zijn en lagere RPM's vereisen. Het draagt enorm bij aan de productiekosten en de doorlooptijd. Het selecteren van vierkante bodemkenmerken is in de meeste gevallen relatief goedkoper.
In het geval dat uw ontwerp fillets nodig heeft voor functionaliteit, moet u mogelijk overstappen op 3D-printen. Deze complexe geometrieën worden gerealiseerd zonder de last van andere bewerkingscomplexiteiten door AM-processen (Additive Manufacturing).
- Interne filets tussen verticale wanden
Afbeeldingsnaam: Fillet Wall Design
CNC-frezen creëert inherent een afgeronde binnenrand, waar verticale zijwanden aan elkaar grenzen, fillets genoemd. De filletgrootte wordt bepaald door de diameter van de frees die in de specifieke bewerking moet worden gebruikt. Bijvoorbeeld, een gereedschap met een diameter van 0.8 mm produceert een fillet met een radius van 0.4 mm. Het is onmogelijk om kleinere radiussen te maken, bijvoorbeeld 0.2 mm met dergelijke gereedschappen.
Bovendien moet u bij het filet bewerken tussen verticale en gebogen wanden rekening houden met de grootte en lengte van het gereedschap. De lengte van freeseinden moet 3 tot 5 keer hun diameter zijn voor de beste resultaten bij gebruik van een CNC-machine. (Ga dieper in opnaar richtlijnen voor plaatwerkontwerp)
Toepassingen voor filets
De meest voorkomende toepassingen van filets zijn:
- Cosmetische gezichtsranden
Door fillets op cosmetische vlakken worden randen gemengd. Dit creëert een gladde, gepolijste look ertussen. Deze cosmetische fillets brengen geen sterkte of stijfheid aan een onderdeel, maar kunnen waarde toevoegen aan de look. Cosmetische fillets moeten worden toegevoegd nadat andere geometrische kenmerken zijn bepaald om extra kosten te voorkomen. Omdat deze niet bijdragen aan functionaliteit, moeten ze af en toe worden gebruikt om redelijke bewerkingskosten te behouden.
- Verbetering van gebruiksgemak en veiligheid
Fillets dragen ook bij aan het verwijderen van scherpe hoeken in metalen componenten die vaak lastig te hanteren zijn. Fillets zijn een nieuwe functie in CNC-bewerking. Scherpe randen worden vaak verwijderd. Fillets verbeteren de veiligheid in ergonomische ontwerpen. Afgeronde randen bieden veiligheid aan de gebruiker en maken het onderdeel veiliger om te hanteren. Waar perfecte radii niet vereist zijn, kan het voldoende zijn om scherpe hoeken te buigen om productiekosten te verlagen.
- Hulp bij het plaatsen van pinnen en bevestigingsmiddelen
Fillets vergemakkelijken het inbrengen van de pen of bevestiging en zorgen voor een betere houvast van de constructie rond de omtrek van het gat.
Hoewel afschuiningen de voorkeur genieten bij perspassing- of schroefdraadgaten, kunnen afrondingen ook helpen bij het uitlijnen van het onderdeel bij toepassingen met nauwe toleranties.
Geschroefde randen werken goed met schroeven, bouten en pennen. De afschuining leidt ze in het materiaal. Deze afgeronde randen minimaliseren de concentratie van spanning. Het garandeert ook dat de passende oppervlakken een compatibele geometrie hebben.
Waar zijn filets nodig?
Filetbewerking is cruciaal voor:
1. Interne randen tussen vlakke vlakken
Afbeeldingsnaam: Fileren binnenhoek
Het is onmogelijk om scherpe, rechte hoeken tussen twee verticale wanden te bewerken. Omdat CNC-gereedschappen rond en axiaal symmetrisch zijn. Dit geldt voor elke rand waar verticale wanden elkaar ontmoeten in een hoek van minder dan 180°. In dit geval is een fillet nodig voor het bewerken. Het is raadzaam om fillets in deze gebieden te introduceren tijdens DFM-analyse. De meeste CNC-freesgereedschappen zijn axiaal symmetrisch. Hoewel het mogelijk is om vliegensnijders sommige draaibankgereedschappen verschillen van de axiaalsymmetrische gereedschappen. Deze gereedschappen kunnen in sommige speciale gevallen nuttig zijn, maar fillets zijn nog steeds vereist in de meeste CNC-bewerkingen.
2. Overgangen tussen de hoekige of organische oppervlakken
Fillets zijn essentieel wanneer een hoekig of organisch oppervlak wordt gekruist door een ander oppervlak onder een hoek van minder dan 180°. Deze randen worden meestal bewerkt met behulp van kogelfrezen.
De straal van het gereedschap bepaalt de kleinst mogelijke filletgrootte. Anders is de overgang tussen deze oppervlakken mogelijk niet nauwkeurig en kan de sterkte van het betreffende onderdeel afnemen. Een optimaal filletontwerp verbetert de stroming en bruikbaarheid, terwijl tegelijkertijd de levensduur van de structuur wordt verlengd.
3. Overgangen tussen verticale oppervlakken en hellingoppervlakken
Fillets worden gebruikt waar de verticale wanden grenzen aan de hoekige, gebogen of organisch gevormde delen van de structuur. Als deze stap wordt overgeslagen, blijft er restmateriaal achter bij de verbinding wanneer de mal wordt geopend, wat het ontwerp kan veranderen. Dit probleem treedt op omdat vierkante of bolvormige eindfrezen geen materiaal kunnen verwijderen bij dergelijke overgangen zonder fillet.
Fillets zijn een handig hulpmiddel om twee onderdelen met gladde randen aan elkaar te verbinden, zonder dat dit ten koste gaat van het draagvermogen van het onderdeel.
Op maat gemaakte onderdelen snel geleverd bij Boda
Nu je bekend bent met afrondingsbewerking, kun je deze kennis toepassen op je volgende project waarbij je gebruikmaakt van afrondingsbewerking. complexe bewerkingMocht u vragen hebben over het specificeren of selecteren van de juiste afrondingsmaat, neem dan gerust contact op met de ingenieurs van Boda. Zij zijn gespecialiseerd in het perfectioneren van ontwerpen van machinaal bewerkte componenten, ongeacht de complexiteit ervan.
Om professioneel te worden bewerkingsservice:, meld u aan bij Boda en upload uw onderdeel vandaag nog om direct een online CNC-prijsraming te krijgen, samen met DFM-analyse. Bekijk hoe Boda-professionals nauwkeurige componenten leveren met een snelle doorlooptijd!