ottobre 16, 2023
Lo spessore delle paretiIl primo suggerimento utile per migliorare la progettazione CNC riguarda lo spessore delle pareti.
È importante progettare le pareti di un componente meccanico in modo che non siano eccessivamente sottili.
Il motivo è semplice.
Quando lo spessore è troppo ridotto:
· Finisce per influire sulla rigidità del materiale del componente CNC, alterandolo.
Ciò vuol dire inficiare negativamente su una proprietà che potrebbe essere decisiva a livello funzionale: il pezzo avrà performance inferiori.
· Le vibrazioni indotte dal processo lavorativo aumentano notevolmente.
Tendendo conto di queste motivazioni, si può fornire una misura standard che funga da guida.
Precisamente, lo spessore standard:
· Delle pareti metalliche è di 0.794 mm.
· Delle pareti di plastica è di 1.5 mm.
Nel caso in cui vi sia un’esigenza stringente di pareti più sottili è consigliabile far capo ad un altro metodo di produzione.
Le tolleranze
Un ulteriore consiglio applicativo sulla progettazione delle lavorazioni CNC riguarda le tolleranze.
Se non strettamente necessarie, si può procedere lasciando che la macchina utensile applichi le tolleranze standard.
In questo modo si risparmia sul costo della lavorazione CNC e si ottimizzano le tempistiche di produzione.
Le tolleranze più stringenti andrebbero specificate solo laddove strettamente indispensabile, come nel caso di un pezzo che si accoppia o interfaccia ad altri particolari.
Per il resto è consigliabile evitare tolleranze restrittive quando non servono.
Elementi non lavorabili con CNC
Non tutti gli elementi sono lavorabili tramite macchine e strumenti a controllo numerico computerizzato.
Un esempio di tali caratteristiche sono i fori curvi, che non possono essere realizzati tramite trapani, frese o torni CNC.
Dunque questi elementi andrebbero evitati nella progettazione della lavorazione CNC.
Se ciò non è possibile e tali caratteristiche risultano irrinunciabili, è consigliabile provvedere tramite altri metodi di fabbricazione.
Elementi estetici
Un altro consiglio applicativo di progettazione CNC ha a che fare con gli elementi estetici.
Ve ne sono alcuni che non possono essere lavorati in modo efficiente.
La precisione e l’accuratezza non andrebbero sacrificate in nome dell’estetica.
Dunque il consiglio è di migliorare un modello puntando sulla precisione degli elementi, per poi eventualmente utilizzare processi di post-lavorazione per cambiare e migliorare l’estetica.
Le cavità
È importante progettare le cavità con un corretto rapporto profondità-larghezza: la profondità non dev’essere eccessiva.
Il motivo è semplice.
Cavità troppo profonde possono provocare:
· Inceppamenti o rottura degli utensili.
· Problematiche per quanto riguarda l’evacuazione dei trucioli.
Dunque per evitare queste circostanze negative è necessario attenersi ad un rapporto profondità-larghezza adeguato.
Si può affermare, come valore che funga da guida, che la profondità delle cavità non dev’essere superiore a 3 / 4 volte la sua larghezza.
Una cavità è considerata profonda se la sua profondità è almeno 6 volte maggiore rispetto alla sua larghezza.
Se si ha un’esigenza simile, si dovrebbe prendere in considerazione la possibilità di dotare il modello di una profondità variabile della cavità.
Il raggio di curvatura
Ecco un altro consiglio applicativo sulla progettazione riferito ad un caso ben specifico: la fabbricazione di spigoli interni affilati.
Considerando che la gran maggioranza di utensili da taglio sono cilindrici, è chiara l’impossibilità di realizzare degli spigoli interni affilati.
Per tal motivo, è consigliabile provvedere in altro modo: inserire nei bordi verticali del modello un raggio di curvatura.
Esso dovrebbe essere equivalente al 130% del raggio dell’utensile di fresatura, così da evitare l’usura non necessaria dell’utensile stesso.
Se gli angoli interni affilati sono un’esigenza irrinunciabile, si consiglia di aggiungere sottoquadri anziché ridurre il raggio del bordo.
La lunghezza delle filettature
Bisogna limitare la lunghezza delle filettature: quando esse sono troppo lunghe si vanno ad incrementare i costi di lavorazione, e non solo.
Infatti la forza di avvitamento smette di aumentare quando la lunghezza della filettatura è eccessiva rispetto al diametro del foro.
Considerando ciò, i consigli sono:
· Progettare un modello in cui le filettature non superano 2 volte il diametro del foro.
· Se si tratta di fori ciechi, inserire in fondo a quest’ultimo una lunghezza non filettata pari almeno alla metà del suo diametro.
Elementi troppo piccoli
Elementi e caratteristiche eccessivamente piccole andrebbero escluse dalla progettazione CNC, ove possibile.
La loro realizzazione non è impossibile, ma bisogna tener conto che la maggior parte delle macchine CNC hanno un diametro minimo dell’utensileria pari a 2.5 mm.
Per tal motivo, un elemento inferiore a questa misura potrebbe essere difficile da realizzare oppure richiedere l’impiego di utensili speciali.
In queste casistiche va ad aumentare sia il costo che la tempistica di produzione.
I fori
I fori possono essere lavorati in modo più rapido e preciso se si impiegano punte di dimensioni standard.
Altrimenti invece risulta necessario il ricorso a frese o alesatori di finitura per sagomare un foro con dimensioni fuori standard.
Generalmente si impiegano incrementi:
· Di 0.1 mm per fori fino a 10 mm di diametro.
· Di 0.5 mm per fori più grandi.
Per quanto riguarda poi la profondità:
· È consigliabile progettare fori con profondità non superiore a 4 volte il loro diametro.
· È possibile anche eseguire fori più profondi, fino a 10 volte il loro diametro, ma ciò implica un incremento del costo.
Scritte e contrassegni
Scritte e contrassegni potrebbero essere evitati, laddove non indispensabili, se si vuole ridurre il costo complessivo della lavorazione CNC.
Tuttavia è sempre possibile, in post-lavorazione, marcare del testo su di un pezzo.
Dunque, se non si vuole rinunciare alla marcatura, è consigliabile:
· Optare per le incisioni in profondità, piuttosto che in rilievo.
· Scegliere un font e una dimensione che aiutino a contenere i costi.
Con questi consigli di progettazione delle lavorazioni CNC è possibile ottenere risultati di maggior qualità e accuratezza.
In ogni caso il suggerimento è quello di affidarsi agli esperti.
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