Im Bereich der CNC-Bearbeitung gibt es eine Vielfalt an Maschinenkonfigurationen, einfallsreichen Designlösungen, Auswahlmöglichkeiten für Schnittgeschwindigkeiten, Maßangaben und Arten von Materialien, die bearbeitet werden können.
Zur Unterstützung der Implementierung von Bearbeitungsprozessen wurden verschiedene Normen entwickelt. Einige dieser Normen sind das Ergebnis langjähriger Versuche und praktischer Erfahrung, andere wiederum das Ergebnis sorgfältig geplanter wissenschaftlicher Experimente. Darüber hinaus wurden einige Normen von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) offiziell anerkannt und genießen internationale Autorität. Andere, obwohl inoffiziell, sind ebenfalls in der Branche bekannt und werden mit leicht abweichenden Standards übernommen.
1. Designstandards: Designstandards sind inoffizielle Richtlinien, die speziell zur Steuerung des computergestützten Designaspekts des CNC-Bearbeitungsprozesses entwickelt wurden.
1-1: Rohrwandstärke: Während des Bearbeitungsprozesses können die entstehenden Vibrationen bei Teilen mit unzureichender Wandstärke zu Brüchen oder Verformungen führen, was insbesondere bei geringer Materialsteifigkeit von Bedeutung ist. Die Mindestwandstärke beträgt in der Regel 0,794 mm für Metallwände und 1,5 mm für Kunststoffwände.
1-2: Loch-/Kavitätentiefe: Tiefe Kavitäten erschweren effektives Fräsen, entweder weil der Werkzeugüberhang zu lang ist oder das Werkzeug abgelenkt wird. In manchen Fällen erreicht das Werkzeug die zu bearbeitende Oberfläche möglicherweise nicht einmal. Für eine effektive Bearbeitung sollte die Mindesttiefe einer Kavität mindestens das Vierfache ihrer Breite betragen, d. h. bei einer Kavität von 10 mm Breite sollte ihre Tiefe 40 mm nicht überschreiten.
1-3: Löcher: Es wird empfohlen, die Lochkonstruktion anhand der vorhandenen Standardbohrgrößen zu planen. Für die Lochtiefe wird generell empfohlen, die Standardtiefe vom 4-fachen Durchmesser zu berücksichtigen. In manchen Fällen kann die maximale Lochtiefe jedoch bis zum 10-fachen des Nenndurchmessers betragen.
1-4: Strukturgröße: Bei hohen Strukturen wie Wänden ist das Verhältnis von Höhe zu Dicke (H:L) ein entscheidendes Konstruktionskriterium. Konkret bedeutet dies, dass bei einer Strukturbreite von 15 mm die Höhe 60 mm nicht überschreiten sollte. Umgekehrt können die Abmessungen bei kleinen Strukturen (z. B. Löchern) bis zu 0,1 mm betragen. Aus praktischen Gründen werden jedoch 2,5 mm als Mindeststandard für diese kleinen Strukturen empfohlen.
1.5 Teilegröße: Heutzutage sind herkömmliche CNC-Fräsmaschinen weit verbreitet und können typischerweise Werkstücke mit den Abmessungen 400 mm x 250 mm x 150 mm bearbeiten. CNC-Drehmaschinen hingegen können üblicherweise Teile mit einem Durchmesser von Φ500 mm und einer Länge von 1000 mm bearbeiten. Bei großen Teilen mit Abmessungen von 2000 mm x 800 mm x 1000 mm ist der Einsatz von extrem großen CNC-Maschinen erforderlich.
1.6 Toleranz: Die Toleranz ist ein entscheidender Faktor im Konstruktionsprozess. Obwohl Präzisionstoleranzen von ±0,025 mm technisch erreichbar sind, gelten in der Praxis 0,125 mm als Standardtoleranzbereich.
2. ISO-Normen
2-1: ISO 230: Dies ist eine 10-teilige Normenreihe.
2-2: ISO 229:1973: Diese Norm dient speziell der Festlegung von Geschwindigkeitseinstellungen und Vorschubgeschwindigkeiten für CNC-Werkzeugmaschinen.
2-3: ISO 369:2009: Auf dem Gehäuse einer CNC-Werkzeugmaschine sind üblicherweise bestimmte Symbole und Beschreibungen angebracht. Diese Norm legt die genaue Bedeutung dieser Symbole und die entsprechenden Erklärungen fest.
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Veröffentlichungszeit: 20. Februar 2025