Кейс (дизайн продукта): при проектировании корпуса бытового прибора дизайнер сделал сложную криволинейную форму без указания допусков по поверхности и радиусов сопряжений — какие технологические ограничения при изготовлении литьём или фрезеровкой вы предвидите и как предложите документировать форму для подрядчика

30 Сен в 17:42
9 +2
0
Ответы
1

Кратко — проблема в том, что свободно‑криволинейная форма без допусков и технологических требований оставляет подрядчику слишком много свободы и риски: невозможность изготовления, большие доработки, повышенная цена и неоднозначный контроль качества. Ниже — что надо учесть (технологические ограничения) и как это задокументировать для подрядчика.

1) Технологические ограничения — литьё (разные способы)

Требование углов съёма (draft):
Литьё под пластик/инжекционное: обычно 0.5°–2° в зависимости от глубины рельефа и текстуры.Литьё под металл (литьё в затверд. формы, литьё под давлением): ~0.5°–1.5°.Минимальная и равномерная толщина стенок:
Пластик (инжекционная формовка): 0.8–3 mm в зависимости от материала.Литьё под давлением (цинка/алюминия): 1–3 mm типично.Песчаное литьё/инвестиционное: толще и менее точные допуски.Радиусы сопряжений:
В литье рекомендуется избегать острых кромок; наружные/внутренние скругления минимум 0.5–1 mm; для тонкостенных пластиковых деталей — ≥1–2 mm.Участки под углом, подрезы и карманы — потребуют сложных разъёмных форм, вставок (core/cavity), слабых мест у съёма, дополнительных затрат.Усадка/деформация: нужно учитывать коэффициент усадки материала и зону усиления, компенсировать в модели.Поверхностная отделка и текстура: матовая/грубая поверхность требует больших draft’ов и увеличивает требования к форме.Допуски по форме: обычно для литья ±0.1–0.5 mm на критичных размерах, для менее критичных — до ±0.5–2 mm.

2) Технологические ограничения — фрезеровка (CNC)

Доступность инструмента (tool access): внутренние радиусы не меньше диаметра фрезы; минимальный внутренний радиус = min ø инструмента (часто 1–3 mm; для больших деталей — 6–12 mm).Поверхности, которые нельзя обработать одним наложением — потребуют многопозиционной зажимки/переналадки или 5‑осевой обработки.Радиусы/переходы: острые внутренние углы невозможны; наружные вершины зависят от радиуса торца фрезы.Шаг по поверхности (stair/stepover) и радиус торца влияют на шероховатость: для Ra≈1.6 µm нужен малый шаг и мелкая фреза, что дороже.Допуски по размерам:
Точность 3‑осевой фрезеровки обычно ±0.05–0.1 mm в зависимости от размера и материала; 5‑осевая — лучше в сложных местах.Необходимость заготовки с припуском на чистовую обработку: обычно 0.5–2 mm в зависимости от процесса.Внутренние полости: невозможность «обработать» если нет доступа; потребуется расточка/электроэрозия/формовка.

3) Рекомендации по документированию формы для подрядчика

Основной принцип: передать 3D‑модель + набор критичных геометрических требований (datums, допуски, поверхности), а не идеализированную «красивую» форму без требований.Формат и комплект:
3D CAD (оригинал) + STEP 242/STEP 203 (с PMI если возможно) для точности.2D чертежи для критичных сечений/узлов.STL/OBJ для быстрого анализа/симуляций (не для допусков).Обязательные элементы спецификации:
Перечень критичных размеров и приоритетов (что должно быть выдержано жёстко, а что — условно).Датумы/система координат для замера.Точность формы: профиль поверхности (GD&T — профиль поверхности ISO) для всей криволинейной поверхности с указанием допустимой погрешности (пример: ±0.1–0.3 mm для фрезеровки, ±0.2–0.5 mm для литья — указывать по согласованию с производителем).Допуски на радиусы сопряжений: явно указать либо номинал + допуск (например R5 ±0.2 mm), либо минимальное значение (например Rmin = 3 mm) и допуск на засечки/фаски.Минимальная толщина стенки и требуемые Draft‑углы (по каждой направляющей/секции).Места, требующие чистовой обработки (указать припуск на механическую обработку).Поверхностная отделка (Ra, либо текстура формы) и требуемые участки с разной отделкой.Указания по усадке/коэффициенту компенсации для выбранного материала.Указание допустимых технологических решений: разрешено/запрещено использование вставок, сварки, доработок.Требуемый метод контроля/приёмки (CMM, визуальный контроль, лекальные калибры) и критерии приёмки.Требования к заусенцам, фаскам, радиусам кромок.Дополнительно:
Рисунки с разрезами, показывающие минимальные радиусы и толщины в критичных местах.Указание рекомендованных минимальных диаметров фрез/инструмента (если вы ожидаете фрезеровку): например internal Rmin >= 3 mm (или оговорить, что внутренние R < 3 mm будут формоваться литьём/шаблонами).Технологическая заметка: «для финишной поверхности требуется чистовая фрезерная обработка по эталонной поверхности с припуском X мм».Приложить моделированные tool‑path/DFM‑анализ или попросить подрядчика предоставить его.Используйте GD&T (ISO или ASME) для контроля свободных поверхностей: профиль поверхности — предпочтительный символ для контролирования сложных форм; позиционные допуска/плоскостность/радиальные допуски — по необходимости.Примерные числовые ориентиры (для согласования с подрядчиком):
Профиль поверхности: 0.1–0.3 mm (фрезеровка), 0.2–0.6 mm (высокоточное литьё), 0.5–1.0 mm (обычное литьё).Радиусы: внутренние ≥ 3 mm для фрезеровки (минимум ø фрезы 3 mm); для литья внутренние ≥1 mm, внешние ≥0.5–1 mm.Допуск размеров: фрезеровка ±0.05–0.1 mm; литьё ±0.1–0.5 mm (в зависимости от размера и способа).Припуск на чистовую обработку: 0.5–2.0 mm (зависит от метода литья и материала).

4) Процесс взаимодействия с подрядчиком — практические шаги

До передачи на производство провести DFM/DFMA анализ и пометить критичные зоны.Согласовать с выбранным подрядчиком технологические лимиты (минимальный радиус фрезы, требуемый draft, допустимая площадь чистовой обработки).Попросить подрядчика предоставить:
Предварительную технологическую карту (разъём формы/план фрезеровки, количество операций, ориентировочные допуски).Стоимость альтернатив (5‑осевая vs многопозиционная фрезеровка, литьё + чистовая обработка).Прототип (3D‑печать или пробная заливка) для проверки посадок и формы.Для контроля добавить в контракт требование к поставке: финальный чертёж/PMI, отчёт измерений (CMM) по критичным зонам.

5) Альтернативы и рекомендации

Если форма очень сложная и критична, рассмотреть:
5‑осевую фрезеровку (дороже, но лучшее соответствие форме).Комбинацию литья + точение/фрезеровка критичных зон.Аддитивное производство для мелких серий/прототипов.Минимизируйте число «неопределённых» требований — задавайте принцип: «всё критично» только где действительно критично, остальное — с более свободными допусками.

6) Контрольный чек‑лист для передачи подрядчику

3D модель (STEP) с PMI2D чертежи с разрезами для критичных зонПеречень критичных размеров/датумовПрофиль поверхности и RaУказание радиусов (Rnom/Rmin и допуски)Минимальные толщины и draft‑углыПрипуск на чистовую обработку и требования к финишуМетод контроля и методы приёмкиЗапрос технологической карты и прототипа

Если хотите, могу:

Просмотреть конкретную 3D‑модель и отметить проблемные зоны (с пометками: Rmin, draft, стенки, где нужна чистовая обработка).Подготовить пример страницы технологического спецификационного листа (на русском) с типовыми значениями для вашего материала и метода (литьё/фрезеровка).
1 Окт в 02:37
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир