
CNC 加工是一種減材製造方法,它使用切削工具從一塊原材料或預先存(cún)在的零件中去除材料。CNC 加工中心一(yī)般使用最先(xiān)進的5軸機床,通過消除中間設置(zhì)並啟用底(dǐ)切和離軸特征,大大縮短了(le)周轉(zhuǎn)時間。CNC加工是互補技術,對於(yú)需要鑽孔、鑽孔、麵(miàn)銑或其他精密加工以增(zēng)強特征的3D零件。利(lì)用(yòng)CNC加工作為有(yǒu)價值的二次操作,加工(gōng)的零件的複雜性通常會有所不(bú)同。
從簡單的平麵零件到(dào)要求(qiú)苛刻(kè)、高度複雜的曲麵幾何形狀,選擇正確的 CNC 機床至關重要。不同類型的數控機床可以加工(gōng)不同的零件,使用的機器類型(數控車床,3軸數控銑床或 5軸加工中心)通常(cháng)取決於零件的(de)複雜(zá)性、幾(jǐ)何形狀、尺寸、公差、產品的最終(zhōng)用途和材料類(lèi)型。
CNC加工材料
材料往往(wǎng)是影響(xiǎng)CNC加工成本的第二大因素,當您能夠在材料成本及(jí)其可(kě)加工性之間取得平衡時,就會實現最(zuì)具成本效益的加工。當談到可(kě)加工性或材料在加工過程中的容易程度時,材料的可加工性越強,零件的製造速度就越快(kuài),服務成本也就越低。塑料材料和較軟的金屬合金通(tōng)常更容易加工。要確定材料的固有可加(jiā)工(gōng)性,可以參考(kǎo)CNC加工圖表中的各個材料屬性。
CNC加工時間和勞動力
技術人員對數控機床進行編(biān)程在使用數控加工進(jìn)行製(zhì)造(zào)時(shí),通常最大的成本因素是製造零(líng)件(jiàn)所需的時間。複雜的大(dà)型(xíng)零件需要(yào)更長的加(jiā)工時間,從而增加總體成本。
需要多軸加工(gōng)的複雜幾何形狀需要更長的時間,複雜的構建通常依賴於手動製造和後處理。如果零件(jiàn)設計(jì)的每一側都包含不同的特征,則通常需要手動重新定位,有時需要使(shǐ)用(yòng)新夾具來重新定位的(de)零件,來加工這些特征,與實現設計相關的工序越多,零件就越貴。
CNC加工成(chéng)本隨著零件數量的增加而顯著(zhe)降低。在(zài)項目的早期階段,考慮因機加工零件數量較多而產生的較低單價可能是有利的。
CNC零件設計
加工鋁製零件(jiàn)通過優化設計以實現快(kuài)速生產,幾乎不需要手動重新定位,可以(yǐ)顯著降低加(jiā)工零件的成本。具體來說,可以考慮以下主要(yào)設(shè)計特征:
寬高比小於 4 的設計特征是理想的,更小的特征需要更(gèng)多的(de)機器通過(guò),並且容易發生振動,從而提高精度(dù)和加工時間。
腔(qiāng)的深度常在切(qiē)割深度高達其直徑2-3倍的腔(qiāng)時效果最佳,如果可能,使(shǐ)深度小於刀具直徑的4倍。
壁(bì)厚應介於0.8 - 1.5毫米之間,較薄的壁需要在(zài)低切削深度下使用刀具進行多次走刀。壁薄特征(zhēng)容易產生振動,精確加工(gōng)時具有挑(tiāo)戰性並增加加工(gōng)時間。
標準鑽頭尺寸(cùn)的(de)孔可以快速完成,非標準(zhǔn)尺寸的孔必須使(shǐ)用立(lì)銑刀加工,這會增加總成本(běn)和(hé)加工時間(jiān)。螺紋應設計為最小長度為孔直(zhí)徑的(de) 1.5倍,最大長度(dù)為孔直徑(jìng)的(de)3倍。
長度與直徑之比為3:1或(huò)更小(xiǎo)的內角半徑可確(què)保減少(shǎo)銑削次數、無需更換刀具並縮短(duǎn)整體加工時間。
在嚐試降低CNC加(jiā)工訂單的成本時,最好(hǎo)在便宜(yí)的材料與易加工(gōng)性和優化的標準(zhǔn)化設計(jì)之間取得平(píng)衡。確保設計中的所有功能對關鍵項目都至關重(chóng)要,可以簡化整體範圍,越複雜對機械師的要(yào)求越多,解決方案的效率就越低。
結論
從廣義(yì)上講,由於其設計(jì)、特定(dìng)尺寸和要求,複雜的零件在加工過程中需要更多考慮。在零件處於設計過程(chéng)中時,設計工程師應始終在可能的(de)情(qíng)況下努力(lì)構(gòu)建簡單、易於生產的零件。設計越簡單,製造起來就越容易,間接成本也就越便宜。
機械設計師(shī)一直在考慮如何(hé)創(chuàng)建需(xū)要更少組(zǔ)件(jiàn)同時提供最大性能的設計(jì),這可以降低成本,同時確保效率(lǜ)和更高的產量。CNC加工是生產零件和原型製作的有效製造方法,如果關鍵設計細節(jiē)和加工能力不能很好(hǎo)地平衡,則可(kě)能會失去成本效益。
