Практический DFM-гайд: какие размеры задать на чертеже, чтобы снизить брак и стоимость без потери функции. Внутри — быстрые ориентиры, примеры и чек-лист.
Фрезеровка на ЧПУ — заказать Когда нужна 5-ось Серийное изготовление Отправить STEP/чертёж на расчёт
Быстрые ориентиры (для стартового ТЗ)
| Параметр | Рекомендуйте в чертеже | Комментарий DFM |
|---|---|---|
| Толщина стенок, металл | ≥ 0,8 мм | Абсолютный минимум возможен ~0,5 мм, но с рисками (вибрации/деформация) — лучше ≥0,8 мм. |
| Толщина стенок, пластики | ≥ 1,5 мм | Абсолютный минимум ~1,0 мм допустим точечно; безопаснее ≥1,5 мм. |
| Внутренние углы (вертикальные) | Радиус как можно больше; ставьте чуть больше радиуса фрезы | Напр., вместо 3,175 мм — 3,3 мм: фрезе легче «повернуть», меньше пауз и лучше финиш. |
| Радиус на дне кармана | Оставляйте острый или небольшой радиус (≈0,1–1 мм) | Дает чистый финиш и предсказуемую траекторию, если нужен радиус — закладывайте явно. |
| Глубина кармана (обычно) | ≤ 3–4 × D применяемой концевой фрезы | Глубже — растут прогиб, вибрации и время; 5×D ещё достижимо, дальше — специнструмент. |
| «Глубокая» полость | Считается при >6×D; возможно до 30×D специнструментом | Экстремально дорого/долго; лучше пересобрать геометрию или использовать 5-ось. |
D — диаметр фрезы. Значения — индустриальные ориентиры; точные пределы зависят от материала, оснастки и стратегии обработки.
Почему это экономит деньги
- Крупнее радиусы → толще инструмент → выше подача и меньше проходов — падает «минуты станка».
- Толще стенка → меньше вибраций и эллипсности — меньше брака и переделок.
- Неглубокие карманы облегчают эвакуацию стружки и снижают риск поломки инструмента.
Радиусы внутренних углов: как задавать
Правило №1: закладывайте самый большой допустимый радиус. Если нужен «квадратный» угол, подумайте о разгрузочных пропилах/пазах или смене процесса, иначе резко растёт время и цена.
Правило №2: делайте радиус чуть больше радиуса фрезы — инструменту не придётся останавливаться в углу, траектория станет плавнее, финиш чище.
Правило №3: на дне кармана оставляйте острый угол или небольшой радиус (если нужен радиус — закладывайте явно), чтобы избежать «лишних» проходов и микроподрезов.
Тонкие стенки: где предел разумного
Тонкие стенки вибрируют, «отпружинивают» и ведут к ухудшению точности/шероховатости. Безопасные ориентиры: металлы ≥0,8 мм, пластики ≥1,5 мм. Абсолютные минимумы (металлы ~0,5 мм; пластики ~1,0 мм) встречаются, но требуют замедления режимов и высокого риска брака — используйте только при вынужденной необходимости и сообщайте об этом в ТЗ.
- Геометрию с тонкими стенками лучше делить на сборку или усиливать рёбрами.
- Избегайте длинных тонких «флажков»; добавляйте радиусы сопряжений и фаски.
Глубокие карманы: лимиты и что делать, если нужно глубже
Обычный «рабочий» предел для карманов — до 3–4×D концевой фрезы. 5×D ещё достижимо ценой времени и качества. Всё, что >6×D, считается глубокой полостью: растут прогиб, вибрации, проблемы со стружкой. Да, при специнструменте возможно до ~30×D, но это уже отдельная экономика (нестандарт, долгие циклы, износ и цена инструмента).
- Увеличивайте диаметр инструмента/радиусы углов, делайте ступенчатые карманы.
- Рассмотрите 5-осевую обработку (меньше перевстановов и лучшая жёсткость).
- Используйте трохоидальные стратегии/врезное фрезерование и эвакуацию стружки.
Мини-пример: сколько «стоит» уменьшить радиус угла
Деталь-крышка с внутренним карманом 40×60×12 мм. При радиусе угла 3,0 мм можно использовать фрезу Ø6 — высокие подачи и мало проходов.
Если заставить сделать R=1,0 мм (фреза Ø2), подача и глубина резания падают, удвоятся/утроятся проходы, добавится чистовой «чистящий» проход → «минуты станка» растут в разы.
В сумме получается ощутимая разница в цене при одинаковой геометрии «по виду».
DFM-чек-лист для конструктора
- Сначала отмечайте функциональные поверхности — только там стоит «тянуть» радиусы и Ra.
- Ставьте радиусы углов чуть больше радиуса фрезы (и одинаковые во всех углах).
- Карманы: глубину держите в пределах 3–4×D; при необходимости глубже — пересоберите деталь или заложите 5-ось/специнструмент.
- Стенки: металлы ≥0,8 мм, пластики ≥1,5 мм; ниже — только осознанно, с предупреждением о рисках.
- На дне кармана закладывайте острый или малый радиус (0,1–1 мм), если нужен радиус — укажите его явно.
Следующий шаг — проверим ваш чертёж на DFM
Пришлите STEP/чертёж с пометками по радиусам, стенкам и карманам — предложим, где можно упростить и снизить себестоимость без потери функции.
FAQ
Можно ли делать острые внутренние углы?
Фрезой — нет (нужен радиус). Если принципиально нужен «квадрат», применяют разгрузочные пропилы, электроэрозию или сборочную геометрию.
Насколько глубоко можно фрезеровать карманы?
Ориентир — до 3–4×D. 5×D возможно с ухудшением производительности. Глубже 6×D — глубокая полость; экономически оправдано редко.
Какая «универсальная» толщина стенок?
Металлы ≥0,8 мм и пластики ≥1,5 мм считаются разумными. Ниже — только осознанно, с корректировкой режимов и рисками брака.