Raccordo e smusso: esplorazione di progetti di bordi comuni di componenti CNC

Nella produzione di componenti CNC, i bordi della maggior parte dei componenti sono progettati per avere una finitura curva o angolata. Questa è una decisione deliberata presa durante il processo di progettazione, dopo aver considerato fattori quali funzionalità ed esigenze estetiche. In questo articolo, esploriamo ciascuna di queste tipologie di bordi e le loro differenze.

Raccordo e smusso: panoramica

I componenti CNC sono prodotti da Sistemi CNC (controllo numerico computerizzato).. Questi sistemi dispongono di software, uno strumento di elaborazione e un'unità di controllo. Questi sistemi ricevono uno schema di progettazione e trasformano il progetto in un prodotto completo. I componenti con raccordi e smussi sono esempi di componenti realizzati con questo sistema. 

In questo articolo ci concentreremo solo sullo smusso e sul raccordo e non sulla macchina CNC o sulle altre parti del componente. Iniziamo quindi definendo smusso e raccordi ed esplorando alcune delle loro caratteristiche distintive. 

Cos'è un raccordo nella lavorazione CNC?

Un bordo esterno o interno arrotondato di un componente CNC è noto come raccordo. La frase round potrebbe significare molte cose in base al design, agli standard di produzione e al materiale utilizzato.

Talvolta i raccordi vengono confusi con smussi e raggi d'angolo. Per differenziare i tre, ingegneri e progettisti utilizzano le caratteristiche geometriche di ciascuno. Il modo migliore per differenziare i raccordi da tutti e tre è tenere presente che i raccordi hanno un raggio misurabile mentre gli altri no.

Ciò è applicabile principalmente ai componenti metallici per rimuovere gli spigoli vivi che potrebbero causare incidenti se lasciati incustoditi. Alcuni altri vantaggi di questo consistono nel migliorare la capacità di carico dei bordi ed evitare danni ai bordi.

A cosa serve un raccordo?

I progettisti incorporano bordi smussati nei loro progetti per due ragioni generali. Da un lato, un raccordo aiuta ad aumentare l'estetica o la funzionalità del componente. 

Per quanto riguarda l'aspetto estetico, puoi convenire che gli angoli arrotondati sembrano migliori di quelli acuti. Secondo i ricercatori, l'occhio umano percepisce gli angoli arrotondati come più naturali degli angoli acuti. 

D'altra parte, i filetti sono funzionali nel senso che proteggono i bordi dai danni derivanti da varie forme di stress. Inoltre, i raccordi aumentano la capacità portante di un componente attraverso la ridistribuzione delle sollecitazioni, l'aumento dell'area della sezione trasversale e una maggiore resistenza alla fatica.

Come vengono progettati i filetti?

I filetti hanno una caratteristica forma concava o convessa a seconda della loro posizione. Per dirla in dettaglio, quando un raccordo viene posizionato all'esterno del bordo, avrà una forma convessa mentre i bordi interni avranno una forma concava. L'unica considerazione effettuata durante la progettazione è il raggio del raccordo, che viene creato utilizzando il percorso utensile radiale nella maggior parte dei software 3D.

Cos'è uno smusso nella lavorazione CNC?

I bordi che non richiedono finiture lisce possono essere angolati di circa 45 gradi per ottenere risultati funzionali ed estetici simili ai filetti.

Gli smussi assomigliano ai tagli smussati. Hanno lo stesso aspetto. Tuttavia, la differenza principale tra loro è che uno smusso ha una superficie inclinata mentre uno smusso ha una superficie angolata. Quindi, in un certo senso, potresti dire che uno smusso è un tipo di smusso. Inoltre, gli smussi sono quasi sempre angolati a 45 gradi mentre l'angolo di uno smusso può variare.

Lo scopo di uno smusso

Come un raccordo, uno smusso ha scopi sia funzionali che estetici. Lo scopo principale è quello di eliminare lo spigolo vivo di un componente che si forma durante il taglio della macchina. 

L'altro scopo di uno smusso è migliorare le proprietà meccaniche di un componente. Ciò significa specificamente ridurre la concentrazione dello stress. Tuttavia, gli smussi non ridistribuiscono la sollecitazione così come i raccordi. Tuttavia, ciò non trascura il loro scopo funzionale.

Per i componenti destinati ad essere incastrati tra loro, gli smussi contribuiscono a un assemblaggio senza soluzione di continuità delle parti. In altre parole, le parti femmina e maschio di un componente smussato si incastrano facilmente grazie a questa caratteristica.

Come vengono realizzati gli smussi?

Nella progettazione 3D, gli smussi vengono realizzati utilizzando un comando come il comando SMUSSO nel software AutoCAD. Lo strumento di elaborazione nel sistema CNC taglia quindi l'angolo di 45 gradi come istruzioni dal software nel sistema. Per i tagli manuali, i produttori possono utilizzare una punta per fresare smusso o una scanalatura a V. Queste macchine sono progettate specificatamente per la realizzazione di smussi.

Raccordo e smusso: caratteristiche

Questi due tipi di finiture dei bordi hanno caratteristiche o caratteristiche distinte. Per la maggior parte, queste funzionalità sono lì per descriverle di più. Inoltre, ti aiutano a capire perché sono entrambi una cosa. Vediamo le loro caratteristiche.

Caratteristiche dei filetti

Alcune delle caratteristiche comuni dei raccordi includono;

• Aiuta nella distribuzione dello stress. La distribuzione delle sollecitazioni è la gestione di come vengono distribuite le forze interne all'interno di un oggetto. A condizione che gli angoli acuti concentrino lo stress, la natura rotonda dei raccordi aiuta a distribuire questo stress. 
• Morbidezza spigoli vivi. Gli spigoli vivi tendono a causare danni alle persone o al componente stesso. I bordi arrotondati invece conferiscono morbidezza a questi bordi, il che migliora la sicurezza delle persone e mantiene il componente in buone condizioni.
• Migliora l'estetica. Puoi essere d'accordo sul fatto che gli angoli arrotondati appaiono migliori rispetto agli angoli acuti. Questa è una considerazione fondamentale nella produzione di componenti in cui l'aspetto è una delle principali preoccupazioni. 
• Migliora la forza. L’integrità strutturale è una caratteristica di progettazione ampiamente ricercata in diversi settori. La filettatura è un modo per ottenere questo risultato. Nello specifico, i raccordi migliorano la durata della maggior parte dei componenti.

Caratteristiche degli smussi

Le caratteristiche degli smussi sono in qualche modo simili a quelle dei raccordi ma con lievi differenze. Alcune di queste funzionalità includono;

• Promuove la facilità di montaggio. I componenti che devono essere assemblati sarebbe meglio smussati piuttosto che raccordati. L'angolo di 45 gradi del bordo smussato della femmina si fonderà facilmente con quello del bordo maschio.
• Riduce lo stress. Come il raccordo, anche lo smusso ha il compito di ridurre le sollecitazioni sul bordo del componente. Tuttavia, è necessario notare che gli smussi non ridistribuiscono lo stress come fanno i raccordi.
• Proteggi i bordi dai danni. Gli spigoli vivi sono soggetti a danni, quindi la smussatura è un modo per proteggerli dai danni che possono verificarsi a causa dello stress meccanico. 
• Ridurre il peso di un disegno. Nella progettazione, il peso finale di un componente è cruciale, soprattutto se ne influenza il costo e l’usabilità. In questi casi, lo smusso può essere utilizzato come meccanismo di controllo.
• Migliora la producibilità. Si può dire che l'aspetto della facilità di assemblaggio sia una caratteristica che migliora la producibilità di un prodotto.

Differenze tra raccordo e smusso

Dal design, dalle caratteristiche e dall'applicazione di questi due design dei bordi, puoi vedere le loro differenze. Analizziamoli.

• Costi di produzione – I raccordi sono più difficili e costosi da creare mentre gli smussi sono facili ed economici. 
• Complessità progettuale – Sebbene ciò possa essere influenzato da diversi fattori, è generalmente noto che i raccordi sono più difficili da progettare rispetto agli smussi nella maggior parte dei software CAD. 
• Applicazione – I raccordi vengono utilizzati principalmente per migliorare la capacità di carico, mentre gli smussi consentono un migliore incastro delle estremità accoppiate.
• Forza – Generalmente i raccordi formano bordi più resistenti rispetto agli smussi. Ciò è dovuto alla distribuzione uniforme delle sollecitazioni e alla migliore resistenza alla fatica rispetto agli smussi.

Somiglianze tra raccordo e smusso

Sebbene i raccordi e gli smussi abbiano un aspetto completamente diverso, presentano alcune somiglianze che dovresti conoscere. Alcuni di essi includono;

• Forma – Sia i raccordi che gli smussi sono mirati ad aumentare l'estetica e la funzionalità di un bordo di un componente. In altre parole, sono entrambi utilizzati per attenuare gli angoli acuti che possono derivare dai tagli della macchina. Ciò significa che entrambi servono a due scopi principali.
• Uso materiale – Quando un componente è stato smussato o raccordato, l'integrità strutturale e la composizione del materiale del prodotto finale rimangono intatte. Di conseguenza, il peso del prodotto finale viene ridotto.
• Funzione di sicurezza – Sia i raccordi che gli smussi rientrano nella categoria delle caratteristiche di sicurezza dei componenti CNC. Come abbiamo più volte sottolineato, gli spigoli vivi possono essere pericolosi se lasciati incustoditi.
• Versatilmente – Raccordi e smussi sono versatili nel senso che possono essere applicati a una vasta gamma di componenti per raggiungere gli scopi delineati. Pertanto, sono abbastanza essenziali nella progettazione dei materiali. 

Vantaggi dei raccordi e degli smussi nella progettazione del prodotto 

La progettazione del prodotto è uno degli elementi più essenziali considerati durante la progettazione e la produzione di componenti CNC. Questo perché la progettazione del componente ha il maggiore impatto su diversi aspetti dello stesso. Pertanto, le caratteristiche di progettazione come i raccordi e gli smussi sono molto utili. 

La protezione dei bordi è uno dei principali vantaggi di queste caratteristiche di progettazione. Ciò significa che i bordi delle parti lavorate sono protetti da eventuali danni. Di conseguenza, ciò rende il prodotto più resistente e durevole.

Un altro vantaggio dei raccordi e degli smussi è l'aspetto estetico. Presso HM, progettiamo e produciamo diversi componenti CNC a base metallica. L'estetica è uno degli obiettivi primari della finitura dei bordi di questi componenti con un raccordo o uno smusso. 

Conclusione

Progettare un componente CNC senza considerare la finitura del bordo è ormai un ricordo del passato. La maggior parte del settore manifatturiero sta scoprendo la necessità di raccordi o smussi. Pertanto, c’è più armonia e coerenza nel settore. In definitiva, questo è vantaggioso per voi come consumatori e per noi come produttori di componenti CNC.