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    CNC加工的低成本設計技巧
    2022-11-23 15:23 4437 0

    CNC加工是通過高速旋轉的切削工具去除固體塊的材料,以便根據圖紙制作所需的零件,其中刀具在CNC加工中起著重要作用,它直接接觸零件并去除附加材料以獲得所需的零件。

    最常見的數控刀具,如立銑刀和鉆頭,具有圓柱形刀柄,具有一定的刀尖形狀和有限的切削長度,刀具的這兩個特點使得切削能力具有局限性,無法加工深小孔和倒扣,以下整理了些常用省錢設計技巧:


    一、最小R角注意事項

    CNC銑刀具有圓柱形狀,當切割內墻時,垂直角上會出現一個半徑,小型工具可以以較低的速度進行多次以獲得小半徑,這將導致更多的時間和更高的成本。

    因此,當您設計通過CNC加工制成的零件時,最好增加腔深度半徑,并為內邊緣使用類似的半徑。若您沒有提供2D圖檔特別說明直角處要清角,工件所有內腔直角我司按以下規則最小R加工;

    假設刀具直徑為∮Dmm,內腔最大深度為Hmm,最小內Rmm為R  公式為R=(H/10)+0.5,∮D=H/5,例如:內腔深度是30MM,最小內R可以加工到R3.5mm=(30/10)+0.5,對應的刀具為∮6=30/5。目前我們最小內R能做到R0.5且深度≤3mm,內R越小,需要的刀具越小,加工成本會越高。

    平臺建議在允許的情況下R角能倒大的盡量倒大點!

    若需要工件保留直角,請您提供2D圖檔標注說明,需要火花機放電清角處理(清角需要CNC加工銅公后再在火花機上放電加工,成本較高),或者更改工件結構,做R角避空位,CNC直接加工出來,成本較低。如果工件兩面是通孔可以在線割機上切割加工清角,成本較高。

    二、螺紋注意事項

    1.為了減少溝通成本,避免加工錯誤,建議設計時,把螺紋按標準的鉆孔內徑和滾造外徑來設計,并把螺紋參數表述完整,下單時盡量配套內外牙工件放在同一張訂單加工;

    2.每個工程師畫3D圖螺紋底孔直徑不一樣,如M3x0.5的底孔標準徑的是∮2.5(見下圖),在編程時直接按底孔∮2.5編程鉆底孔,然后上自動牙機攻牙,如果把底孔畫成∮3,底孔加工大了就不能攻牙(有些可以鑲牙套補救);

    3.有特殊螺紋的需要提供實物來適配;

    4.強螺紋連接發生在前幾個螺紋中,有時完全不需要很長的螺紋長度,長螺紋孔可能需要特殊工具,并且需要更多的加工時間及費用,螺紋長度建議不超過孔徑 3 倍。螺紋孔為盲孔時,建議在孔底部留至少為孔直徑一半的無螺紋長度。


    三、型腔深度注意事項

    加工深腔會極大地影響CNC零件的成本,因為需要去除大量材料,耗時極長。CNC刀具的切削長度有限,切削深度達到其直徑的2-3倍時,加工效果最好。例如,一個?12銑刀可以安全地切割高達25mm深的型腔。

    切割較深的型腔(刀具直徑的5倍或更大),會導致刀具懸垂、刀具偏斜、排屑困難及刀具斷裂等問題,因此需要專用工具或多軸CNC系統。此外,切割型腔時,刀具必須傾斜至正確的切割深度,平滑的入口需要足夠的空間。

    將所有空腔的深度限制為其長度的5倍(即XY平面上的最大尺寸)可達到最小加工成本。

    四、薄壁厚度注意事項

    薄壁加工需要在低切削深度下進行多次走刀,容易發生振動導致變形或斷裂。因此,薄壁很難精確加工,且加工時間會增加。

    金屬件的壁厚最好設計為0.8mm以上(最小可達0.5mm),塑料件的最小壁厚應在1.5mm以上(最小可達1mm)。



    五、公差注意事項

    公差越嚴,加工成本越高,因為它增加了加工和質檢時間。

    如果零件圖紙上沒有標注特定公差,那么將按標準公差(±0.1mm或更高)進行加工,如果有特殊公差加工要求,務必提供2D圖紙并對應標注。


    六、2D圖注意事項

    2D圖紙是傳達設計某些方面的最佳方式,對關鍵重點特征明確標注公差、表面粗糙度、組裝方式,重點檢查以及質量控制這對選擇最佳加工方式及工藝路線提供參考,成本也會更低;

    針對螺紋孔及尺寸深度,也需要同步標注;

    工程審圖也會對比3D和2D圖,如有沖突,也能及時溝通反饋。


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