Как проектировать литой корпус под ЧПУ — разбор реальной детали

Разбор реального литого корпуса, который обрабатывали на ЧПУ с восьми сторон: где конструктор заложил проблемы и как их обходили в цехе. Про поднутрения и грибковые фрезы, огромные вылеты инструмента, специнструмент под заказ, пористость в литье и «холодильник», а также как экономить, сводя диаметры отверстий и резьб. Полезно конструкторам, которые проектируют детали под изготовление.

Что разбираем: • типовые ошибки конструктора, которые всплывают только на станке • поднутрения: почему нужна грибковая фреза и чем опасен её вылет • связь «вылет инструмента → жёсткость → риск поломки» и малые подачи • специнструмент под заказ — свёрла, центровки, фрезы с занижением шейки • литьё: пористость, направление заливки, «холодильник» под ответственное отверстие • экономия: одно сверло под отверстие и под резьбу, компоновка резьб в корпусе

Смотрите также: • Обработка литейной оснастки в MasterCAM (ч.1) — https://www.youtube.com/watch?v=EBUGP2Oug5I • Разбор программы MasterCAM — стержневой ящик из фанеры — https://www.youtube.com/watch?v=i4ibmWT3nIo

Бесплатный курс по SolidWorks и MasterCAM: https://3dkonstryktor.ru/kurs/ Продвинутый платный курс: https://3dkonstryktor.ru/kurs-platno/

Ставьте лайк, если помогло, и пишите в комментариях, какую деталь разобрать следующей. На связи был Денис Мизин.

чпу #литьё #технологичность #конструктору #cnc

Главы урока

  • 00:00 Корпус: литьё в землю плюс обработка с 8 сторон
  • 00:57 Претензии к конструктору и что удалось согласовать
  • 02:30 Поднутрение в кармане — грибковая фреза с вылетом 100+ мм
  • 03:16 Почему тонкая шейка фрезы ломается на большом вылете
  • 04:05 Двойной инструмент: столбик Ø16 плюс фреза Ø6
  • 04:50 Отверстия, которых не купить — специнструмент и центровки
  • 05:36 Глубокие отверстия сбоку и ограничения по стенкам
  • 07:58 Пористость в литье и «холодильник» под точное отверстие
  • 09:31 Установы под углом и накопленная погрешность приспособления
  • 13:22 Сводите диаметры отверстий и резьб — меньше инструмента
  • 16:26 Пара отверстий, которые пришлось переносить по согласованию

Конспект урока

Это не SolidWorks-урок, а разбор технологичности реального литого корпуса, который автор изготавливал на ЧПУ. Корпус отлит в землю и обрабатывался с восьми сторон: шесть стандартных установов плюс два дополнительных под углом — для последних изготовили специальное приспособление, в котором деталь крепилась наклонно.

Претензии к конструктору

К конструктору у автора было много замечаний. Часть удалось согласовать напрямую, часть — нет: сборка уже спроектирована, детали заказаны, поэтому изменения вносить не стали. Изготовить корпус реально, но потребовалось много специального инструмента.

Поднутрение и грибковая фреза

В одном из карманов есть поднутрение, которое не даёт обработать стенку обычной фрезой — пришлось заказывать грибковую фрезу с вылетом более 100 мм. При таком вылете подачи ставят минимальные: диаметр заниженной шейки всего 6 мм при рабочем диске 12 мм, такой перепад создаёт большой рычаг, и фрезу легко сломать.

Углы и составной инструмент

Углы кармана имеют радиус 3 мм, поэтому нужна фреза Ø6, но с учётом верхней точки вылет достигает 100–112 мм. Автор объясняет, что можно было сделать двойной инструмент: рабочая часть Ø6 на высоте 55 мм, остальное — столбик Ø16 с вылетом 110 мм.

Специнструмент и центровка

Сверло с нужным вылетом нигде не купить — его заказывали. Все отверстия предварительно центруются специальной центровкой: сначала она наносит точку, затем в неё заходит сверло. Внутри корпуса есть два отверстия, в которые нужно залезать сверху при расстоянии до низа 250–260 мм — это тоже специнструмент под заказ. Окно, которое сбоку обработать невозможно, делали сверху инструментом с большим вылетом и минимальными подачами. Основной инструмент здесь — концевые фрезы-«столбики» с нужным вылетом; можно применять переходные диаметры, но всё равно придётся заказывать.

Пористость литья и холодильник

Отверстие Ø15 сверлилось на глубину 274 мм. Если при сверлении вскрывается пористость, сверло уводит в сторону. Нужное место должно быть без пор, но в отливке оно оказалось снизу: металл заливался сверху, и это толстое место затвердевало последним. Чтобы ускорить его охлаждение, поставили холодильник — стальную пластину, которая забирает тепло и даёт месту застыть раньше стенок; иначе там образовались бы поры, и сверло ушло бы в сторону. Автор оговаривает, что это уже литейная тематика, а не фрезерная.

Седьмая и восьмая установки

Боковые установы (7-й и 8-й) потребовали инструмента Ø6 с рекордным для автора вылетом — около 150 мм, потому что обработка шла от дальней точки при ограничениях по двум стенкам. Автор отмечает: чтобы дать инструменту доступ, конструктору следовало бы занизить стенку, отодвинуть её или сместить карман. Потребовались и спецсвёрла с центровками.

Погрешность приспособления

С противоположной стороны проще по инструменту, но сложно было выставить деталь в приспособлении, собранном из нескольких элементов: при сборке нарастает погрешность, и заявленной точности чертежа не добиться. Инструмент приходилось выставлять от углов, так как плоской площадки для привязки по высоте не было. Детали выставляли очень долго и точно.

Компоновка резьб и отверстий

Автор советует не делать большой разброс резьб в одном корпусе (М2, М3, М4, М5…), а компоновать: например, одна мелкая, одна средняя и одна крупная. Отверстия под провода и болты стараться сверлить тем же сверлом, что и отверстия под резьбу. Пример: для резьбы М4 нужно сверло Ø3,3 (шаг 0,7); если рядом есть отверстие Ø3,5, лучше сделать его Ø3,3 — тогда одно сверло делает и отверстие под провод, и под резьбу. Меньше инструмента — дешевле и быстрее изготовление, а мощнее инструмент — тоже дешевле и быстрее.

Пара неразрешимых отверстий

Два отверстия нельзя было сделать ни на станке, ни дрелью (не подлезть). Перенести влево-вправо конструктор не разрешил. В итоге согласовали перенос наверх: на грани сделали небольшой карманчик, куда прикручивается прибор. Если бы отверстия остались на месте, инструмент под них обошёлся бы очень дорого.

Похожие уроки

Хотите пройти всё по порядку?

Бесплатный курс по SolidWorks и MasterCAM собирает уроки в системный курс: смотреть курс →

Хотите научиться MasterCAM и SolidWorks с нуля? Полный видеокурс от практика с 10-летним опытом в металлообработке Смотреть курс