CNC加工由于其優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。在設(shè)計(jì) CNC 加工零件之前,您需要了解 CNC 機(jī)床的工作原理。
數(shù)控加工
通過高速旋轉(zhuǎn)的切削工具去除固體塊的材料,以便根據(jù)圖紙制作所需的零件。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(shù)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(gè)特點(diǎn)使得切削能力具有局限性。由于刀具幾何形狀,可以制作內(nèi)部垂直矩形角。由于切削長度的原因,CNC加工無法加工深小孔和倒扣。
CNC 設(shè)計(jì)的技巧
為了充分利用 CNC 加工,CNC 設(shè)計(jì)有一些有用的技巧。
在內(nèi)部垂直角添加半徑
CNC銑刀具有圓柱形狀。當(dāng)切割內(nèi)墻時(shí),垂直角上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)半徑。直徑較小的工具會(huì)減小拐角半徑,但現(xiàn)在無論您使用哪種小工具,您都無法創(chuàng)建內(nèi)部垂直拐角。小型工具可以以較低的速度進(jìn)行多次通過以獲得小半徑,這將導(dǎo)致更多的時(shí)間和更高的成本。因此,當(dāng)您設(shè)計(jì)通過 CNC 加工制成的零件時(shí),最好增加腔深度的三分之一半徑,并為內(nèi)邊緣使用類似的半徑。
限制型腔深度
由于切割長度有限,當(dāng)它們切割深度高達(dá)其直徑 2-3 倍的型腔時(shí),這些工具工作得非常好。銑削深度超過刀具直徑4倍的型腔會(huì)大大增加加工難度和刀具破損,導(dǎo)致加工成本高。如果可能,創(chuàng)建深度小于刀具直徑四倍的凹槽。
增加薄壁的厚度
薄壁在CNC加工中由于變形或斷裂而難以加工。薄壁加工需要在低切削深度下進(jìn)行多次走刀,并且容易發(fā)生振動(dòng)。因此,薄壁很難精確加工,加工時(shí)間會(huì)增加。金屬件的壁厚最好設(shè)計(jì)為0.8毫米,塑料件的最小壁厚應(yīng)在1.5毫米以上。
限制線程的長度
人們傾向于認(rèn)為螺紋越長,就螺紋的長度而言,連接就越牢固。事實(shí)上,當(dāng)螺紋長度超過 1.5 倍時(shí),孔的直徑實(shí)際上并沒有增加連接的強(qiáng)度。因此,最好將螺紋設(shè)計(jì)成最小長度為孔徑的1.5倍,最大長度為孔徑的3倍,以獲得良好的緊固效果。
僅指定公差
由于更多的加工時(shí)間和人工成本,需要更高精度的加工零件將增加CNC加工的成本。必要時(shí),應(yīng)嚴(yán)格定義公差。
如果技術(shù)圖紙上不需要特定的公差,那么零件將以 ± 0.125 毫米的標(biāo)準(zhǔn)公差進(jìn)行加工,這對于許多非關(guān)鍵選項(xiàng)來說已經(jīng)足夠了。
減少小特征
直徑小于 2.5 毫米的微孔等小特征會(huì)導(dǎo)致加工困難和加工時(shí)間,因此除非確實(shí)必要,否則應(yīng)避免使用。
選擇帶有雕刻文字的設(shè)計(jì)
數(shù)控加工零件需要文字時(shí),最好選擇雕刻文字而不是浮雕文字。雕刻文字需要去除較少的材料。建議使用至少 20 磅大小的無襯線字體,例如 Arial 和 Verdana。許多 CNC 機(jī)器都為這些字體預(yù)先編程了例程。
建議設(shè)計(jì)可以在盡可能少的設(shè)置中加工的零件,并且僅在一個(gè)設(shè)置中更好。例如,一個(gè)兩側(cè)都有盲孔的零件需要在兩次設(shè)置中進(jìn)行加工,因?yàn)樗枰D(zhuǎn)才能接觸到每一側(cè)。較少的設(shè)置將減少零件的重新對準(zhǔn)時(shí)間,并使加工零件更加精確。
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