В машиностроении обработка скруглений на станках с ЧПУ относится к скруглению внутренних или внешних углов. Эти скругленные края могут быть как на внутренних, так и на внешних деталях.
Выпуклые скругления являются внешними скруглениями, а вогнутые скругления являются внутренними скруглениями. Его основная функция заключается в минимизации концентрации напряжений и распределении напряжений внутри конструкции.
Радиусы скругления определяются как закругленные внутренние края или углы. Они повышают качество литья и грузоподъемность. Конструкции литья также выигрывают от радиусов скругления для улучшения производительности.
Это руководство поможет вам понять, что такое филе, как оно обрабатывается и проектируется, а также его основные области применения.
Что такое филе? Назначение и конструкция филе
Название изображения: Обработка филе
Инженерное определение филе Кромки используются при смене направления для снижения напряжения. Это также объясняет, что эти кромки более гладкие, а закругленные кромки снижают трение и повышают прочность и долговечность изделия. Они способствуют снижению уровня усталости и повышают несущую способность деталей. В большинстве конструкций снижение напряжения достигается с помощью галтелей, а не фасок.
Хотя скругления имеют и практическое применение; они также придают вещам эстетичный вид. Гладкость края также более округлая и придает объекту более профессиональный вид. Внутренние скругления выглядят как полые, а внешние — как выступающие. Однако, если скругления используются только в косметических целях, использование обработки на станке с ЧПУ может быть дорогим и трудоемким.
Фаски или скосы часто выглядят как скругления. Однако это не одно и то же. Скругление круглое, тогда как скос имеет угловой срез. Обработанные края также могут быть скошены, если края должны быть сварены или иным образом использованы для создания прочного постоянного соединения.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Когда следует избегать использования скруглений в конструкциях деталей?
Название изображения: Усталостная прочность на скругленных углах
Скругления улучшают конструкцию детали, но в некоторых случаях могут привести к дополнительным расходам. Не используйте скругления, если они не дадут вам никаких функциональных преимуществ с вашей стороны. Вот несколько сценариев, в которых следует избегать скруглений;
Избегайте закруглений на нижних краях
Имя: Проблемы с филе-краями
Скругление нижних кромок глухих отверстий или карманов улучшает внешний вид, но, как правило, влечет за собой дополнительные расходы. Необходимы шаровые концевые фрезы, и они стоят дороже квадратных. Эти концевые фрезы требуют операций 3D-обработки, что замедляет производство и усложняет процедуру. Кроме того, шаровые концевые фрезы имеют меньший срок службы инструмента и скорость резки материала по сравнению с режущими инструментами с квадратным дном.
Снижение напряжения на дне полости обычно оптимизируется путем изменения глубины или изменения положения геометрии. Эти изменения более экономичны по сравнению с обработкой галтелей сложных полостей на уровне пола.
Не используйте скругления в объектах, напечатанных на 3D-принтере.
Название изображения: 3D Fillet Models
Обработка филе становится ненужной при 3D-печати. Поскольку эта технология позволяет создавать сложные структуры. На деталях, изготовленных методом аддитивного производства, не нужны филе для снятия напряжений. Плоские или прямые края или карманы, такие как острые углы, можно печатать напрямую без дополнительных функций. Можно проектировать и изготавливать закрытые полости, которые полностью инкапсулированы материалом и не обязательно подвергаются механической обработке.
При переходе от 3D-печати к процесс механической обработки с чпу, пересмотреть проекты. Существенные ограничения процесса приводят к затратам времени и средств, которые неэффективны с точки зрения затрат.
Фаска и скругление: в чем разница?
Название изображения: Конструкция скругления против фаски
Вот основные различия между скругление против фаски
обработка:
- В процессе обработки галтелей вам нужны инструменты для разных размеров радиусов. В то время как для фасок используется один размер инструмента для многих размеров.
- Использование обработки фасок более доступно по сравнению с обработкой галтелей. Галтели обычно приводят к увеличению стоимости производства деталей и конструкций.
- Филе безопаснее, так как у них нет острых краев/углов. Фаски содержат острые края на ощупь и, следовательно, требуют мер предосторожности.
- Обработка филе позволяет распределить напряжение по более крупным радиусам. Поэтому они не деформируются легко. Фаски больше фокусируют напряжение и могут изгибаться.
- По сравнению с обработкой скошенных кромок, изготовление филе занимает больше времени. Конструкции филе немного более требовательны и требуют более высокой точности при обработке.
- Обработка галтелей требует больше времени и навыков из-за изогнутой кромки. Литье и ковка — это несколько лучших вариантов для изготовления галтелей. По сравнению с другими процессами, снятие фаски происходит быстрее и не требует многого в плане обработки.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Как обрабатываются филе: основные соображения
Имя изображения: Изображение круглого края филе
При проектировании галтелей следует учитывать следующее:
- Обработка торцов днища на станках с ЧПУ
Название изображения: Вогнутые края скругления
Скругления на нижних кромках, такие как вогнутые кромки в полостях, сложно обрабатывать с помощью инструментов на ЧПУ. К ним относятся такие инструменты, как шаровые концевые фрезы, которые являются деликатными и требуют более низких оборотов. Это значительно увеличивает производственные затраты, а также время выполнения заказа. Выбор характеристик с квадратным дном в большинстве случаев сравнительно дешевле.
В случае, если ваш дизайн нуждается в скруглениях для функциональности, вам может потребоваться перейти на 3D-печать. Эти сложные геометрии реализуются без обременения другими сложностями обработки с помощью процессов AM (аддитивного производства).
- Внутренние галтели между вертикальными стенками
Название изображения: Дизайн филе стены
Фрезерование с ЧПУ по своей сути создает скругленную внутреннюю кромку, где примыкают вертикальные боковые стенки, называемые скруглениями. Размер скругления определяется диаметром концевой фрезы, которая будет использоваться в конкретной операции. Например, инструмент диаметром 0.8 мм создает скругление с радиусом 0.4 мм. С помощью таких инструментов невозможно сделать меньшие радиусы, например 0.2 мм.
Кроме того, при обработке галтелей между вертикальными и изогнутыми стенками следует учитывать размер и длину инструмента. Длина концевых фрез должна быть в 3–5 раз больше их диаметра для достижения наилучших результатов при использовании станка с ЧПУ. (Попасть глубже вв Руководство по проектированию листового металла)
Применение филе
Наиболее часто филе используют:
- Косметические края лица
С помощью скруглений на косметических поверхностях края смешиваются. Это создает гладкий, отполированный вид между ними. Эти косметические скругления не придают прочности или жесткости детали, но могут добавить ценность внешнему виду. Косметические скругления следует добавлять после определения других геометрических характеристик, чтобы избежать дополнительных расходов. Поскольку они не добавляют функциональности, их следует использовать время от времени, чтобы поддерживать разумные затраты на обработку.
- Повышение простоты использования и безопасности
Скругления также способствуют удалению острых углов в металлических компонентах, с которыми часто сложно работать. Скругления являются новой функцией в обработке на станках с ЧПУ. Острые края часто удаляются. Скругления повышают безопасность в эргономичных конструкциях. Закругленные края обеспечивают безопасность для пользователя и делают деталь более безопасной в обращении. Там, где не требуются идеальные радиусы, может быть достаточно согнуть острые углы для снижения производственных затрат.
- Помощь в размещении штифтов и крепежных элементов.
Галтели облегчают вставку штифта или крепежа, обеспечивая при этом улучшенную удерживающую способность конструкции по окружности отверстия.
Хотя фаски предпочтительны в запрессованных или резьбовых отверстиях, скругления также могут помочь выровнять деталь при работе с жесткими допусками.
Винтовые кромки хорошо подходят для винтов, болтов и штифтов. Фаска направляет их в материал. Эти закругленные кромки минимизируют концентрацию напряжений. Это также гарантирует, что сопрягаемые поверхности имеют совместимую геометрию.
Где необходимо филе?
Обработка галтелей имеет решающее значение для:
1. Внутренние ребра между плоскими гранями
Название изображения: Филе внутреннего угла
Невозможно обработать острые прямые углы между двумя вертикальными стенками. Поскольку инструменты с ЧПУ круглые и аксиально-симметричные. Это относится к любому краю, где вертикальные стенки встречаются под углом менее 180°. В этом случае для обработки требуется скругление. Рекомендуется вводить скругления в этих областях во время анализа DFM. Большинство инструментов для фрезерования с ЧПУ являются осесимметричными. Хотя возможно иметь летучие резаки Некоторые токарные инструменты отличаются от осесимметричных инструментов. Эти инструменты могут быть полезны в некоторых особых случаях, но скругления по-прежнему требуются в большинстве операций с ЧПУ.
2. Переходы между наклонными или органическими поверхностями
Скругления необходимы, когда наклонная или органическая поверхность пересекается с другой поверхностью под углом менее 180°. Такие края обычно обрабатываются с помощью шаровых концевых фрез.
Радиус инструмента определяет наименьший возможный размер галтели. В противном случае переход между этими поверхностями может быть неточным и может снизить прочность рассматриваемой детали. Оптимальная конструкция галтели улучшает поток и полезность, одновременно увеличивая долговечность конструкции.
3. Переходы между вертикальными и наклонными поверхностями
Филе используются там, где вертикальные стенки примыкают к угловым, изогнутым или органически формованным частям конструкции. Если этот шаг пропустить, то при открытии формы на стыке останется остаточный материал, что может изменить конструкцию. Эта проблема возникает из-за того, что квадратные или сферические концевые фрезы не могут удалить материал на таких переходах без филе.
Галтели удобны тем, что позволяют соединить две детали с помощью гладких кромок, не снижая при этом несущую способность детали.
Быстрая доставка деталей по индивидуальному заказу в Boda Tech
Теперь, когда вы ознакомились с обработкой галтелей, вы можете применить эти знания в своем следующем проекте, который включает в себя... сложная обработкаЕсли у вас возникнут какие-либо вопросы по поводу выбора правильного размера скругления, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к инженерам Boda Tech. Они специализируются на совершенствовании конструкций деталей, изготовленных с помощью станков с числовым программным управлением, независимо от их сложности.
Чтобы стать профессионалом услуги механической обработки, зарегистрируйтесь в Boda Tech и загрузите свою деталь сегодня, чтобы получить мгновенную оценку цены ЧПУ онлайн вместе с анализом DFM. Посмотрите, как специалисты Boda поставляют точные компоненты с быстрым оборотом!