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、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
作者: 凱思軟件 黃曉 來源: 凱思軟件
關鍵字: DFM SolidWorks 零件可制造性分析
通過SolidWorks2008里面的DFM分析工具,可以制定我們加工的規則,可以通過分析了解到零件在加工過程中會存在的問題,從而幫助我們設計更好的產品,以促進工程師更專注于他們的設計工作,而不是CAD軟件。
1、前言
DFM(Design for Manufacture)是一種基于核準 SolidWorks 零件可制造性的分析工具,幫助我們解決在早期設計過程中,難以加工、加工成本較高或無法加工的區域的問題;幫助缺乏經驗的工程師和設計師提高分析零件可制造性的效率;幫助有經驗的工程師和設計師更加完善檢查制造的可行性,從而節省時間和金錢。
絕大多數的項目花費可以在設計流程的最前端來決定。DFM允許工程師和設計師檢查他們的設計是否適合銑削加工,例如槽中的內部邊角,深槽,或者非標準孔徑。
2、核準零件的設計規則
我們可以通過下面設計規則核準零件
·孔深度/直徑比率(Hole Depth/Diameter Ratio):
檢查太深或者直徑太小、無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,不推薦進行批量生產。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。平底孔在進行鉸孔等操作時可引起問題。使用標準旋轉鉆孔生成錐底孔。底部角度應符合標準鉆頭的角度。
·孔入口/出口曲面(Hole Entry/Exit Surface):
鉆孔的入口和出口曲面應與孔軸垂直。
當鉆尖所接觸的曲面不與鉆孔軸垂直時,鉆尖會走位。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,鉆孔不應與型腔相交。如果不可避免,鉆孔軸應位于型腔之外。
·符合標準鉆孔大小(Conform to standard drill sizes):
確保孔大小符合標準鉆孔大小。不常見的孔大小會增加制造成本。
·部分孔規則 (Partial Hole Rule):
確保穿過零件邊界的孔不超過材料中指定的百分比。
在孔開在零件的界限之外時,至少 75% 的孔區域應在材料中。勿使孔軸與零件邊緣斜交,否則鉆頭會走位。
·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需使用的細長端銑刀容易振動,因此很難達到嚴格的公差要求。
*建議:避免具有長半徑的長邊角。
妥善設計碾磨區域,使端銑刀的長度到直徑的比例不超過 3:1。
·無法訪問的特征(Inaccessible Features Rules):
檢查可能需要特殊切割工具或切割步驟的無法訪問的特征。
特征應該易于接近,以便以所需方向進行加工。
無法接近的特征要求特殊的加工工具或加工技巧。
·碾磨尖內角(Mill Sharp Internal Corners):
確保角不會由于過尖而無法對其執行標準碾磨操作。
尖內角無法通過傳統碾磨工藝加工,需要采用如 EDM之類的非傳統加工工藝。
*建議:在設計一個三邊線內角時,內側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工具。
如果不能避免尖角,可鉆一個單獨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向載荷,故需先鉆孔。
·外邊線上的圓角(Fillets on Outside Edges):
對于外部邊角,倒角優先于圓角。
外部圓角需要使用鏟齒銑刀及精密設置,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用也很昂貴。獲得外觀良好得融合效果代價很昂貴。
·鏜孔空隙-針對車削零件(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。
避免尖內角。提供一個足夠大的內部半徑來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)曲面的折轉曲面可能引起毛邊。
·線性與角度公差規則(Linear and Angular Tolerance Rule):
檢查可能無法容納標準加工參數和工具的過緊公差
公差不應過緊。過緊公差可能需要超出現有工具的自然加工能力范圍的特殊加工參數。
3、DFMXpress工作流程
啟動DFMXpress如圖:
根據零件,設定檢查規則,并按照規則運行DFM分析。
核查通過和失敗的規則:
4、結論
由上描述我們可以了解到DFM作用就是改進產品的制造工藝性。而設計與制造是產品生命周期中最重要的兩個環節,就是在開始設計時就要考慮產品的可制造性和可裝配性等因素。其關鍵是設計信息的工藝性分析、制造合理性評價和改進設計的建議。通過SolidWorks2008里面的DFM分析工具,可以制定我們加工的規則,可以通過分析了解到零件在加工過程中會存在的問題,從而幫助我們設計更好的產品,以促進工程師更專注于他們的設計工作,而不是CAD軟件。
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