搜索基于SolidWorks零件可制造性分析-DFMXpress
2013-05-22 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線
作者: 凱思軟件 黃曉 來(lái)源: 凱思軟件
關(guān)鍵字: DFM SolidWorks 零件可制造性分析
通過(guò)SolidWorks2008里面的DFM分析工具,可以制定我們加工的規(guī)則,可以通過(guò)分析了解到零件在加工過(guò)程中會(huì)存在的問(wèn)題,從而幫助我們?cè)O(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品,以促進(jìn)工程師更專注于他們的設(shè)計(jì)工作,而不是CAD軟件。
1、前言
DFM(Design for Manufacture)是一種基于核準(zhǔn) SolidWorks 零件可制造性的分析工具,幫助我們解決在早期設(shè)計(jì)過(guò)程中,難以加工、加工成本較高或無(wú)法加工的區(qū)域的問(wèn)題;幫助缺乏經(jīng)驗(yàn)的工程師和設(shè)計(jì)師提高分析零件可制造性的效率;幫助有經(jīng)驗(yàn)的工程師和設(shè)計(jì)師更加完善檢查制造的可行性,從而節(jié)省時(shí)間和金錢。
絕大多數(shù)的項(xiàng)目花費(fèi)可以在設(shè)計(jì)流程的最前端來(lái)決定。DFM允許工程師和設(shè)計(jì)師檢查他們的設(shè)計(jì)是否適合銑削加工,例如槽中的內(nèi)部邊角,深槽,或者非標(biāo)準(zhǔn)孔徑。
2、核準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)規(guī)則
我們可以通過(guò)下面設(shè)計(jì)規(guī)則核準(zhǔn)零件
·孔深度/直徑比率(Hole Depth/Diameter Ratio):
檢查太深或者直徑太小、無(wú)法從中有效清理碎片的孔。
孔深度/直徑比率大于 2.75的孔較難加工,不推薦進(jìn)行批量生產(chǎn)。如果是盲孔,孔越深,清理碎屑越困難。如下圖:2/0.25=8 , 2/0.75=2.7
·平底孔(Holes with Flat Bottom):
確保盲孔成錐底形狀而非平底形狀,以加速鉆孔和鉸孔。平底孔在進(jìn)行鉸孔等操作時(shí)可引起問(wèn)題。使用標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)鉆孔生成錐底孔。底部角度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的角度。
·孔入口/出口曲面(Hole Entry/Exit Surface):
鉆孔的入口和出口曲面應(yīng)與孔軸垂直。
當(dāng)鉆尖所接觸的曲面不與鉆孔軸垂直時(shí),鉆尖會(huì)走位。出口孔周圍的出口毛邊將不均勻,這將使毛邊難于清除。
·孔與型腔相交(Hole Intersects Cavity):
檢查與型腔相交的鉆孔,鉆孔不應(yīng)與型腔相交。如果不可避免,鉆孔軸應(yīng)位于型腔之外。
·符合標(biāo)準(zhǔn)鉆孔大小(Conform to standard drill sizes):
確?？状笮》蠘?biāo)準(zhǔn)鉆孔大小。不常見(jiàn)的孔大小會(huì)增加制造成本。
·部分孔規(guī)則 (Partial Hole Rule):
確保穿過(guò)零件邊界的孔不超過(guò)材料中指定的百分比。
在孔開(kāi)在零件的界限之外時(shí),至少 75% 的孔區(qū)域應(yīng)在材料中。勿使孔軸與零件邊緣斜交,否則鉆頭會(huì)走位。
·深容套/槽縫(Deep Pocket/Slot):
既深又狹窄的槽縫很難加工。加工既深又狹窄的槽縫時(shí)需使用的細(xì)長(zhǎng)端銑刀容易振動(dòng),因此很難達(dá)到嚴(yán)格的公差要求。
*建議:避免具有長(zhǎng)半徑的長(zhǎng)邊角。
妥善設(shè)計(jì)碾磨區(qū)域,使端銑刀的長(zhǎng)度到直徑的比例不超過(guò) 3:1。
·無(wú)法訪問(wèn)的特征(Inaccessible Features Rules):
檢查可能需要特殊切割工具或切割步驟的無(wú)法訪問(wèn)的特征。
特征應(yīng)該易于接近,以便以所需方向進(jìn)行加工。
無(wú)法接近的特征要求特殊的加工工具或加工技巧。
·碾磨尖內(nèi)角(Mill Sharp Internal Corners):
確保角不會(huì)由于過(guò)尖而無(wú)法對(duì)其執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)碾磨操作。
尖內(nèi)角無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)碾磨工藝加工,需要采用如 EDM之類的非傳統(tǒng)加工工藝。
*建議:在設(shè)計(jì)一個(gè)三邊線內(nèi)角時(shí),內(nèi)側(cè)邊線中的一條必須具有端銑刀的半徑。推薦使用較大的邊角半徑,以便容納較大的碾刀。使用裝配人員推薦的半徑以便確保容易獲取和維護(hù)工具。
如果不能避免尖角,可鉆一個(gè)單獨(dú)空隙孔以便于安裝凸出的 90 度角。由于鉆頭不能承受大的側(cè)向載荷,故需先鉆孔。
·外邊線上的圓角(Fillets on Outside Edges):
對(duì)于外部邊角,倒角優(yōu)先于圓角。
外部圓角需要使用鏟齒銑刀及精密設(shè)置,兩者均很昂貴。即便是使用滾珠端銑刀,將圓角融合到已有曲面的制造費(fèi)用也很昂貴。獲得外觀良好得融合效果代價(jià)很昂貴。
·鏜孔空隙-針對(duì)車削零件(Bore Relief for Turned Parts):
檢查盲鏜孔在其端處有空隙
·最小邊角半徑-針對(duì)車削零件(Minimum corner radius):
檢查邊角可容納頂端半徑較大的工具。
避免尖內(nèi)角。提供一個(gè)足夠大的內(nèi)部半徑來(lái)容納頂端半徑較大的工具,這樣工具較不容易折斷。垂直于非加工(如鑄造)曲面的折轉(zhuǎn)曲面可能引起毛邊。
·線性與角度公差規(guī)則(Linear and Angular Tolerance Rule):
檢查可能無(wú)法容納標(biāo)準(zhǔn)加工參數(shù)和工具的過(guò)緊公差
公差不應(yīng)過(guò)緊。過(guò)緊公差可能需要超出現(xiàn)有工具的自然加工能力范圍的特殊加工參數(shù)。
3、DFMXpress工作流程
啟動(dòng)DFMXpress如圖:
根據(jù)零件,設(shè)定檢查規(guī)則,并按照規(guī)則運(yùn)行DFM分析。
核查通過(guò)和失敗的規(guī)則:
4、結(jié)論
由上描述我們可以了解到DFM作用就是改進(jìn)產(chǎn)品的制造工藝性。而設(shè)計(jì)與制造是產(chǎn)品生命周期中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié),就是在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮產(chǎn)品的可制造性和可裝配性等因素。其關(guān)鍵是設(shè)計(jì)信息的工藝性分析、制造合理性評(píng)價(jià)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的建議。通過(guò)SolidWorks2008里面的DFM分析工具,可以制定我們加工的規(guī)則,可以通過(guò)分析了解到零件在加工過(guò)程中會(huì)存在的問(wèn)題,從而幫助我們?cè)O(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品,以促進(jìn)工程師更專注于他們的設(shè)計(jì)工作,而不是CAD軟件。
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