Fase vs. Verrundung: Die Kosten stecken im Detail

In Tuofa CNC-Bearbeitung Werkstatt, viele Teile haben abgerundete Ecken und Kanten. Dieses Design wird als „scharfe Kanten und Ecken entfernen“ bezeichnet. In der Qualitätsprüfung der Feinwerkstatt können wir sehen, dass viele Teile mit diesem Verfahren behandelt wurden.

Bei der kundenspezifischen CNC-Bearbeitung von Teilen können neben scharfen Ecken (regelmäßige geometrische Figuren zwischen zwei Verbindungsflächen oder Eckpunkten) einige Ecken auch als Fase oder abgerundete Ecken gestaltet werden.
Den Unterschied zwischen Fase und Verrundung zu kennen, ist ein grundlegender Faktor, den Konstrukteure berücksichtigen müssen. Weil es die Einfachheit und Kosten der Teilefertigung beeinträchtigt. Im Allgemeinen führen Verrundungen und Fasen zu zusätzlichen CNC-Bearbeitungskosten und verringern gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit. Daher muss umfassend überlegt werden, ob abgerundete Ecken und Fasen verwendet werden sollen.

Was ist Filet?

Verrundung: Die Kanten oder Ecken der Teile werden abgerundet, um alle scharfen Ecken zu beseitigen. Dies kann das Erscheinungsbild und die Lebensdauer verbessern und verhindern, dass scharfe Ecken den Benutzer verletzen.

Drei Arten von Filets

Drei Arten von Mechanismen für Verrundungen: abgeschrägte Verrundungen, konkave Verrundungen und Cabochon-Verrundungen. Verrundungen verringern die Belastung eines Teils, indem sie die Belastung über eine größere Oberfläche verteilen und so eine plötzliche Verformung komprimierter Teile verhindern. Auch die beste Wahl zum Beseitigen und Entfernen scharfer Kanten.

Die Rolle abgerundeter Ecken:

Die Design- und Verarbeitungsqualität der Hohlkehle hat direkten Einfluss auf die Zuverlässigkeit mechanischer Teile. Diese Implikationen manifestieren sich in den folgenden zwei Aspekten.

(1) Die Größe und Verarbeitungsqualität der Verrundung wirkt sich direkt auf die Leistung des Wärmebehandlungsprozesses des Teils aus. Die Wärmebehandlung ist eine wichtige Methode zur Verbesserung der Materialleistung und dient auch der Prüfung von Material- und Bauteilfehlern (Strukturfehler und Verarbeitungsfehler).

Eine unsachgemäße Konstruktion oder Verarbeitung der Hohlkehlen mechanischer Teile ist ein häufiger Faktor, der zu Verformungen und Rissen bei der Wärmebehandlung führt. Während des Wärmebehandlungsprozesses (insbesondere des Abschreckens) von Teilen aufgrund der gemeinsamen Wirkung von Phasenumwandlungsspannung (Unterschied in der Volumenänderung aufgrund von Strukturumwandlung) und thermischer Belastung (Unterschied in der Wärmeausdehnung und -kontraktion der Fläche verschiedener Teile aufgrund von Temperaturunterschieden). ), wird das Teil verformt, wenn diese Spannung die Bruchfestigkeit des Materials übersteigt. Es führt auch dazu, dass das Teil reißt.

(2) Die plötzliche Änderung der Teilestruktur ist der Ort der Spannungskonzentration. Am Ort der Spannungskonzentration erfolgt die Entstehung und Ausbreitung von Mikrorissen einfacher und schneller. Aufgrund der unsachgemäßen Gestaltung oder Bearbeitung der Hohlkehle kann es bei der CNC-Bearbeitung dazu kommen, dass sich die Wechselspannung bis zum schwächsten Bereich „ausbreitet“. In diesem Bereich treten einige Mikrorisse auf, und die anschließende Rissausbreitung führt zu einem Ermüdungsversagen. Unter anderem ist ein früher Ausfall (Low-Cycle-Ermüdung) schädlicher für die Teile. Und der Schaden an mechanischen Produkten tritt in Form eines „plötzlichen“ Schadens auf, der große Gefahren birgt.

Was ist Fase?

Beim Fasen wird die abgeschrägte Kante oder Ecke des Teils bearbeitet. Eine Fase kann Grate entfernen und die Montage erleichtern.

Beim Fasen werden die Grate an den Teilen während der Bearbeitung entfernt. Und das Anfasen der Kanten der Teile erleichtert die Montage.

Die Funktionen der Fase sind wie folgt:

(1) Scharfe Kanten entfernen (aus Sicherheitsgründen).

(2), Führung (erleichtert die Montage).

(3) Grate entfernen und schön machen.

(4) Lagerstahlteile müssen bei der Grobbearbeitung vor der Wärmebehandlung eine Fase aufweisen, die eine sehr wichtige Rolle bei der Spannungsfreisetzung, der Umverteilung der inneren Struktur, weniger Rissen und der Reduzierung der Verformung während der Wärmebehandlung des Materials spielt.

Zum Anfasen verwendete Maschinen:

1. Automatischer Schalter

Die Funktion dieses automatischen Schalters: Stecken Sie das Netzteil von zwei verschiedenen Maschinen in die Buchse des automatischen Schalters, und der automatische Schalter verbindet die beiden Maschinen miteinander. Verknüpfung bedeutet, dass die beiden Maschinen in Haupt- und Hilfsmaschinen unterteilt sind. Einer ist der Master, der andere ist das Hilfsgerät, und der Master steuert das Hilfsgerät.

Wenn die Hauptmaschine gestartet wird, wird auch die Hilfsmaschine gestartet, und wenn die Hauptmaschine gestoppt wird, wird auch die Hilfsmaschine gestoppt. Das ist die Verknüpfung. Wenn die beiden Maschinen nicht an den automatischen Schalter angeschlossen sind, sind sie getrennt und haben keine Beziehung. 

Dennoch glaube ich, dass sich jeder den Nutzen des automatischen Schalters vorstellen kann.

2. Hochdruckpumpe

Mit dem automatischen Schalter können wir es mit einer Miniatur-Hochdruckwasserpumpe kombinieren und so problemlos und sorgenfrei die Bearbeitung durchführen (die Reichweite der Wasserpumpe zeigen und demonstrieren).

Unterschätzen Sie diese Miniatur-Wasserpumpe nicht. Die horizontale Reichweite beträgt mehr als 5 Meter. Wenn es mit einem Gummischlauch verbunden ist, kann die Höhe 10 Meter erreichen. Es eignet sich am besten für die Wasserversorgung der Wasserbohranlage.

Die Universaldüse ist für den Einsatz auf jeder Marmormaschine geeignet, mit ihrem Befestigungsclip lässt sie sich einfach an der Marmormaschine befestigen und die Größe des Wasserstrahls lässt sich einstellen.

Die Düse ist über den Gummischlauch mit der Wasserpumpe verbunden, und die Wasserpumpe wird von der Marmormaschine über den automatischen Schalter gesteuert, wodurch ein Satz automatischer Wassersprühgeräte entsteht.

Das Gerät kann auf einen automatischen Kühltyp aufgerüstet werden, nachdem die Marmormaschine und die Wasserbohranlage aufeinander abgestimmt sind. Der Baustaub wird reduziert und Bauarbeiter werden davor bewahrt, Ziegelstaub einzuatmen und an einer Lungenentzündung zu erkranken.

Verrundung vs. Fase

Die glatten Kanten, die durch abgerundete Ecken entstehen, lassen sich zudem leichter beschichten und lackieren. Umgekehrt kann eine Fase dazu führen, dass die Beschichtung mit der Zeit abplatzt.

Fasen sind aufgrund ihrer scharfen Kanten leichter zu tragen, aber sie sind sicherer als scharfe Ecken, da diese Kanten verborgen sind. Fasen sind beim Zusammenbau zusammenpassender Teile nachsichtiger als Verrundungen. Die abgeschrägten Löcher ermöglichen eine reibungslose Bewegung und Einführung und eignen sich daher ideal für den einfachen Zugang der männlichen Teile zu den weiblichen Teilen während der Montage. Darüber hinaus können mit einem Werkzeug unterschiedlich große Fasen erzeugt werden.

Eckfase umfasst Fase und Verrundung. Sie spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Herstellung, Montage und Verwendung von Produkten und dürfen nicht ignoriert werden. Aus diesem Grund möchten viele Ingenieure beim Produktdesign eine Fase hinzufügen, wenn sie die Ecken sehen, und die Ecken müssen abgerundet sein. Wie jeder weiß, kann das Hinzufügen von Fasen und abgerundeten Ecken nach Belieben die Herstellungskosten eines Produkts erheblich erhöhen.

Wo sonst braucht man Fase oder Verrundung?

Das Design von Fasen und Verrundungen dient hauptsächlich den Anforderungen der Sicherheit, der Handwerkskunst und der optischen Verzierung.

Sicherheitsbedürfnisse

Nach dem Fräsen der Teile sind die Ecken oft sehr scharf. Fasen und Verrunden werden häufig zum Entfernen scharfer Ecken und Grate verwendet, um Kratzer zu vermeiden. Fasen und Verrundungen an diesen Stellen können auch die Spannung an der Produktspitze abbauen und so Schäden und Ausfälle des Produkts aufgrund von Stößen und Ermüdung reduzieren.

Handwerksprodukte

Und einige Teile müssen aufgrund der Prozessanforderungen mit entsprechenden Fasen und abgerundeten Ecken gestaltet werden. Die Fase des Wellenlochs und der Teile ist einfach zu montieren; Die Fase der Zahnoberseite des Zahnrads kann nicht nur verhindern, dass sich die Zahnoberseite durch die Wärmebehandlung verformt, sondern verhindert auch, dass die Zahnoberseite aufgrund der Härtung zusammenbricht, um eine Beeinträchtigung der Eingriffsqualität zu vermeiden.

Teile aus der Pulvermetallurgie

Der Konstruktionsschrägewinkel von pulvermetallurgischen Teilen kann das Entformen des Produkts erleichtern und den Verschleiß verringern. Das Design der Fase oder Kehle an der Ecke der Produktstruktur erleichtert eine reibungslose Flüssigkeitszirkulation in der Form, einen gleichmäßigen Druck und eine bequeme Entformung.

Dekorative Produkte

Auch Fasen und Verrundungen haben eine dekorative Wirkung. Die abgerundete Fase macht das Produkt freundlicher und attraktiver. Im Produktdesign werden üblicherweise vier Arten von Fasenmethoden verwendet: gleiche Fase, relative Fase, umgekehrte Fase und ebene Übergangsfase.

Die Merkmale der gleichen Fase bestehen darin, dass die horizontalen Linien parallel zueinander sind und die Kanten des Abschnittsumrisses senkrecht zueinander stehen. Wenn der Fasenradius nicht groß ist, entsteht eine harte und zarte „Linie“, die die Feinheit und den allgemeinen Sinn für die Handwerkskunst des Produkts widerspiegeln kann.

Der durch die entsprechende Fase erzeugte virtuelle Raum liegt außerhalb der Teile, wodurch das Volumen des gesamten Produkts deutlich kleiner wird und das Produkt optisch dünner „geschnitten“ wird, was nicht nur das starre und gleichgültige Bild des Rechtecks ​​schwächt, sondern auch das macht Gesamtform einfach. Es verbessert den Gesamteindruck des Produkts und wird häufig in elektronischen Produkten verwendet.

Die Form der Abgangsfase umfasst Änderungen von Polylinie, Kurve, Winkel und virtuellem Raum. Im Vergleich zur gleichartigen Fase erzeugen die rhythmischen Veränderungen des divergierenden Fasenkörpers, der Oberflächendrehung und des dreidimensionalen Raums dynamische Hinweise und haben einen starken unabhängigen Einfluss auf die Körpersegmentierung. Die typischsten Anwendungen sind Mobiltelefontasten und Computertastaturen, und auch die Öffnungs- und Schließabdeckungen einiger elektronischer Produkte verwenden diese Art von Fase.

Eine übermäßige ebene Fase ist die häufigste Fasenart und es gibt keine offensichtliche Trennlinie. Die sanften und Übergangsformen, die reichhaltigen und vielfältigen Formen unterstreichen die Gesamtschönheit des Produkts.

Fase und Verrundung, wie man wählt

Der Übergangsteil der Verrundung ist glatt, ohne scharfe Spitzen und Kanten; Während die Fase eine Abschrägung bildet und unabhängig davon, wie sich der Neigungswinkel ändert, bilden die beiden Seiten der Abschrägung scharfe Ecken mit dem Umriss des Teils, aber diese scharfen Spitzen. Ein Winkel ist stumpf und nicht scharf. Daher eignen sich abgerundete Ecken besser zur Reduzierung der Spannungskonzentration als abgeschrägte Ecken, und die Schutzleistung abgerundeter Ecken ist besser als die abgeschrägter Ecken.

In der Montagebeziehung spielt das Fasendesign oft eine führende Rolle, um die Montage zu erleichtern, es ist jedoch notwendig, Störungen zu vermeiden. Nehmen Sie als Beispiel die Verrundung und Fase in der folgenden Abbildung. Um sicherzustellen, dass keine Überschneidungen auftreten, muss beim Anpassen der Außenfase und der Innenrundung die Außenfase größer sein als die Innenfase der Innenrundung. Wenn die äußere Verrundung und die innere Verrundungsfase kombiniert werden, muss die äußere Verrundung größer sein als die innere Verrundungsfase.

Bei der Bearbeitung können sowohl abgerundete Ecken als auch abgeschrägte Ecken durch Schneiden, Schleifen und andere Bearbeitungsmethoden fertiggestellt werden, aber der Bearbeitungsbereich von Fasen ist breiter als der von abgerundeten Ecken und die Bearbeitung ist einfacher.

Wenn Sie beispielsweise ein Wellenteil mit einer gewöhnlichen Drehmaschine bearbeiten, kann die Fase mit einem gewöhnlichen Drehwerkzeug fertiggestellt werden, und für die abgerundete Ecke ist ein spezielles Formwerkzeug erforderlich. Bei der Bearbeitung mit einer CNC-Werkzeugmaschine ist die Effizienz der Fase höher als die der abgerundeten Ecken.

Daher ist eine Fase aus wirtschaftlicher Sicht besser als abgerundete Ecken. Wenn keine besonderen Anforderungen bestehen, werden Fasen für Außenflächen und Ebenen bevorzugt. Die Ecke der Seitenwand des inneren Hohlraums sollte möglichst abgerundet sein, da beim Schneidvorgang des Werkzeugs mit der Seitenkante der Radiusbogen des Werkzeugs an der Ecke verbleibt. Wenn die Seitenwand des Innenhohlraums mit einer Fase oder einem rechten Winkel bearbeitet wird, sind zusätzliche Bearbeitungsgeräte wie Elektroerosion erforderlich, was zu relativ hohen Kosten führt.

Wie gestaltet man die kostengünstigere Fase?

Die durch Fasen verursachten Werkzeugkosten steigen proportional mit der Vergrößerung des Kantenradius, und das Verrunden von Ecken verursacht unabhängig vom Anlass unnötige Bearbeitungskosten.

Bevor Sie der Teilekonstruktion Fasen oder abgerundete Ecken hinzufügen, können Sie über die folgenden vier Fragen nachdenken:

• Was bewirkt eine Fase oder Verrundung?
• Sind Fase und Verrundung für die Funktion des Teils notwendig?
• Ist es angesichts der geplanten Produktionsmengen wirtschaftlich, dieses Design zu erhöhen?
• Wie prüft man die Toleranz?

Wenn es sich nur um eine Probenahme handelt, sind die Kosten für jedes Teil bereits hoch und es ist nicht kosteneffektiv, Fasen- oder Verrundungsdesigns hinzuzufügen. Bei Massenproduktion steigen die Kosten pro Teil jedoch nicht wesentlich, was kosteneffektiv ist. Und für Guss- oder Schmiedeprozesse sind abgerundete Ecken nicht nur kostengünstig, sondern ein Muss.

Je kleiner die Toleranz, desto höher sind die Bearbeitungskosten. Wenn festgestellt wird, dass die Größe unwichtig ist, kann die Fase aus dem Volumenmodell entfernt und der Zeichnung ein Hinweis hinzugefügt werden, der besagt: „Scharfe Kanten werden abgestumpft und es werden Bereichswerte für stumpfe Fasen oder Bögen angegeben.“

Geben Sie Lösungen aus 4 Aspekten an

Aus Sicht der Funktion, Positionstoleranz und Kosten von CNC-Bearbeitungsteilen.

1 Funktion

Vergessen Sie nicht die Endverwendung Ihres CNC-gefrästen Teilprodukts. Schädigen scharfe Kanten eher die Umwelt? Wird das Teil in einer tragenden Anwendung verwendet? Wie viel Gewicht sollte das CNC-gefräste Teil bei Verwendung tragen? Überlegen Sie, ob die Produktfunktionalität vom Vorhandensein von Fasen oder Verrundungen abhängt.

Soll das Teil beispielsweise lackiert oder beschichtet werden oder sollte es für längere Haltbarkeit lackiert werden? Muss das Bauteil genau zum Gegenstück passen oder gibt es ein gewisses Maß an Toleranz? Die Beantwortung dieser Fragen hilft Ihnen bei der Entscheidung, welche Ecke Sie verwenden möchten.

2. Standort (innen und außen)

Es ist wichtig zu berücksichtigen, ob sich die Ecke, die Sie entwerfen, auf der Innen- oder Außenseite des CNC-bearbeiteten Teils befindet. Umso wichtiger ist es, die Außenkante sorgfältig zu berücksichtigen, da diese fast immer sichtbarer, anfälliger für äußere Einflüsse und mit der Zeit verschleißt.

Bei der Gestaltung der richtigen Bohrung für die Welle ist es jedoch auch wichtig, Inneneckenfasen oder -verrundungen zu berücksichtigen. Es wird empfohlen, entlang der Lochkante eine Abschrägung vorzunehmen, da durch die Abschrägung des Lochs der Stift verschoben und das Einsetzen des Befestigungselements erleichtert wird.

3. Toleranz

Die Optimierung von Maßtoleranzen ist ein wichtiger Bestandteil des Produktdesigns, insbesondere bei der Bearbeitung von Teilen auf einer CNC. Bestimmen Sie, wie genau Ihr Produkt sein muss und wie sich falsche Messungen auf die Funktion und Passform des Produkts auswirken können.

Fragen Sie sich außerdem, wie wichtig Toleranzen für die Gewährleistung der Leistung Ihrer CNC-bearbeiteten Teile sind, und überlegen Sie, wie diese geprüft werden. Beachten Sie, dass die Anwendung sehr enger Toleranzen teuer sein kann und Fasen häufig die Toleranzen vergrößern.

4. Anzahl der Teile

Das Anbringen von Fasen und Verrundungen kann teuer sein. Überlegen Sie, ob Rundungen und Fasen entscheidend für den Erfolg Ihrer CNC-bearbeiteten Teile sind oder nur ein zusätzlicher Bonus. Wenn Sie spezielle Ecken benötigen, überlegen Sie, wie viele Teile hergestellt werden müssen, da sich dies auch auf die Kosten des CNC-bearbeiteten Teils auswirkt.

Um Kosten zu sparen, lautet daher ein notwendiger Grundsatz für die Gestaltung von Fasen und Verrundungen: Um die Anforderungen des Teils zu erfüllen, fügen Sie möglichst wenige strenge Toleranzen sowie großformatige abgerundete Ecken und Fasen hinzu.

Fazit

Die Gestaltung und Verarbeitung von Verrundungen und Fasen ist sehr einfach, aber wenn sie nicht richtig gehandhabt werden, können sie große Probleme verursachen. Daher sollte die Zeichnung in der frühen Phase der Teilekonstruktion streng nach dem Prinzip der Nichteinmischung erstellt werden und gleichzeitig aufgrund der kleinen Fase während der Bearbeitung nicht außer Acht gelassen werden. Der richtige Ansatz der Tuofa CNC-Präzisionsmaschinenwerkstatt kann solche Konstruktionen effizienter, kostengünstiger und langlebiger machen. Kurz gesagt: Versuchen Sie, Verluste zu vermeiden, die durch schlechte Verrundungen oder Fasen entstehen, denn diese Verluste sind völlig vermeidbar.

Warum Ihnen diese Stärken so wichtig sind

Das CNC-Bearbeitungsingenieurteam von Tuofa beginnt normalerweise mit der ersten Skizze und berechnet die komplexen Merkmale und präzisen Spezifikationen des Teils. Diese Teile können Gewinde, Löcher, Nuten oder Kegel aufweisen und müssen für eine optimale Leistung genau zu anderen Komponenten passen.

In Präzisionsmaschinenwerkstätten müssen Maschinisten spezielle Geräte verwenden, um engere Toleranzen zu erreichen. Mit computergesteuerten Maschinen (CNC-Maschinen), Drehmaschinen sowie 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsmaschinen sorgt unser Team für Ihren Erfolg CNC-Bearbeitungsprojekte.

Tuofas Präzisionsbearbeitung Der Prozess kann eine höhere Präzision erreichen, und jeder Schnitt wird von einer fortschrittlichen Maschine aus Deutschland und den Vereinigten Staaten durchgeführt, die Anweisungen von Computersoftware erhält. Diese Maschinen können innerhalb einer begrenzten Fehlertoleranz präzise Schnitte ausführen. Dies führt zu einer erhöhten Wiederholgenauigkeit. Sie können weiterhin 1–1,000,000 identische Teile derselben Spezifikation mit Toleranzen von nur 0.01–0.05 mm produzieren.

Tuofa CNC Machining ist ein führender Auftragsfertiger für Präzisionsteile in China. Als Hersteller von Metall- und Kunststoffteilen mit mehr als 16 Jahren Erfahrung bietet Tuofa Fachwissen und zuverlässige Lösungen für einfache oder komplexe bearbeitete Teile.