经CNC设备加工而成的零件, 被称作CNC加工件, CNC加工, 一般而言是指借助计算机数字化实施控制的精密机械加工方式, 这种方式于当下已然演变成一种较为普遍的机械加工办法。
被称作CNC机床的那种, 也就是数控机床, 属于CNC加工的设备, 于不同区域存在些不一样的叫法, 就像长三角一带常常被叫做加工中心, 珠三角一带常常被叫做电脑锣。
典型的CNC机床：
数控车床, 车床借助旋转装于卡盘中的材料开展工作, 随后把工具朝着两个轴的方向移至工件内部, 以此来切割圆柱形零件。
CNC 铣床, 它常被用于制造扁平零件, 然而对于制造具有更多自由度的、更复杂的机器来说能够创建复杂形状；当从事加工的时候, 材料处于保持静止的状态, 并且此时主轴跟随着刀具进行旋转进而运行起来以及刀具沿着 3 个轴, 涵盖有些是 4 轴或者 5 轴的情况, 作移动或者旋转动作从而切入材料；在特定某种情况下, 主轴呈现静止状态, 材料会进入到这里面。
CNC钻床, 这类机器跟CNC铣床相似, 然而它们是专门设计的, 只为沿着一个轴进行切割, 也就是钻头仅仅沿着Z轴朝着材料的方向向下移动, 从来都不会沿着X轴以及Y轴去进行切割。
有一类被称作CNC磨床的机器, 这类机器会把砂轮朝着材料所在位置进行移动, 以此来生成具备高质量的表面光洁度, 它们的目的在于清除硬化金属上面细微的材料, 所以, 它们被当作精加工操作来使用。
CNC加工借助其高精度的特性, 从而在各个行业里被广泛地应用, 可是呢, 当把它跟其他制造方法像注塑、压铸、冲压这类相比较的时候, CNC加工服务或许会显得更具价格上的昂贵特性, 影响CNC加工件成本的主要涵盖以下这么几个方面:
1、加工设备
设备的成本它涵盖了初始购买时的成本, 还有操作阶段的成本, 以及维护方面形成的成本等, 或许还存在着一些别的成本, 像刀具的成本, 还有CNC系统使用产生的成本等, 这些成本都会对每件加工件的成本造成影响, 如此一来, 购买一台机器的成本越高, 操作一台机器的成本越高, 维护一台机器的成本越高, 使用这台机器制造出来的零件也就会变得越发昂贵。
铣床经常会比车床成本要更高, 缘由是它们有着更为复杂的运动部件, 它更难去进行设置、操作以及维护, 并且能够开展更复杂的加工, 所以, 要是没有必要的话, 应当将零件给设计成适应车床加工的结构。
铣床存在不一样的类型, 有着不一样程度的复杂性以及能力。铣床的轴数量越多, 其价格也就越高。现代的数控机床多数具备三轴或者五轴。虽说5轴机床能够更精确、更快速地构建极为复杂的几何形状（所以它们所需的加工时间更少）, 然而它们通常要比3轴机床更加昂贵。
2、设计成本
做实际加工之前, 为准备工作而产生的成本, 就是设计成本, 它主要包括, 在CAD, 也就是搞结构、工程图设计的过程里, 所涉及到的成本, 还有CAE, 即优化分析过程的成本, 和CAM, 也就是制造编程过程的成本。这里面, CAD、CAE产生的成本, 分不分摊到零件成本上, 不一定的, 这得看甲乙双方的合作方式, 同时, 设计成本是固定不变的, 而且, 如果量越大的话, 分摊到每个零件上的设计成本, 就会越低。
3、材料成本
涉及制造零件的材料成本, 是极为关键的零件成本构成当中的一部分, 原材料成本、材料用量以及材料加工时间共同组成了材料成本。
原材料成本方面：不同原材料, 其市场价格存在差异, 不同市场区域, 价格也不尽相同。为零件选择原材料时, 要依据零件用途和功能挑选适当材料, 而非选超出性能要求过多的高价昂贵材料。例如同属不锈钢, 316不锈钢价格相较于304不锈钢贵出许多。
材料的用量方面, 在设计零件结构时, 要考虑使得材料用量尽可能少, 在Valmistusprosessi时, 同样要考虑材料用量尽可能少, 要是有必要的话, 可以采用拆件的方式, 让两个相对简单的零件, 经过后续装配组合从而组成一件复杂的零件, 而这件复杂零件是需要更多材料用量以及加工时间的。
材料进行加工所需的时间, 零件的成本是和加工它所需要耗费的时间呈现出成正比的关系, 材料的加工时间跟材料本身具备的可加工性存在关联, 可加工性比较低的材料在加工时需要花费更多的时间, 与此同时在加工时还会消耗掉更多的资源, 像切削液、电力以及切削刀具等等。（举例来说, 铝合金这类质地较为软的材料相对来说更易于切割, 这也就表明其加工时间会更短；而不锈钢这类质地较硬的材料于加工的时候需要用到更昂贵的工具, 并且在加工过程中工具会更轻易地出现损坏以及出现磨损, 此种情况下, 零件的加工成本就会更高）
4、生产量
一组相同零件, 随着其数量增加, 单位成本显著降低。成本按比例降低, 主要是因消除重复设计成本以及机器设置调试所致。用于所有要制造零件的CAD设计、CAM准备和机器设置, 其均为一次性完成。生产的时候, 一件零件包含设计成本与机器设置成本, 若生产成1000件, 那么此种设计成本与机器设置成本便会被平摊到这1000件之上。
5、特殊要求
加工前对CNC加工件而言, 要明确公差要求, 还要明确表面粗糙度要求, 公差要求更加严格的话, 会致使加工难度增大, 进而增加废品率, 这同样会致使成本提升；表面粗糙度要求更高的情况下, 也许会致使CNC铣床加工办不到, 那就必须采用磨床或者其他方法, 如此增加了工序, 成本也就随之增加了。
在CNC加工件被加工完成之后, 或许会被要求实行一些后续处理, 像是热处理、表面处理之类的, 目的在于提升零件的功能、性能以及美观程度, 而这些后续处理要求在特定程度上都会致使零件的成本得到增加。
对于表面处理, 再者一个严重的成本促成因素乃是要给零件的不一样区域施加不一样的表面处理需求便是, 像是局部实施电镀, 局部开展阳极氧化, 双色具备样机进行氧化处理, 一处采取的是氧化方式, 而另外一处所选的是电镀模式是这样。因此嘛, 为了实现Kustannusten alentaminen的目的, 若并没有必要一定要那样实行的话, 应当竭尽可能地维持整然个零件的那个地方都用同样程度样子或者方式施行在做实施的表面处理要求保持的要统一一致, 一致, 一致。
零件的结构复杂程度越高, 其制造成本也就会越高, 那些高度复杂的零件, 或许需要更先进些的机械, 并且它们还需要耗费更多的加工时间, 还得经过多次装拆以及设备设置, 还索要更多的资源以及更密切细致的检查, 而所有这些状况, 都会对零件的成本产生影响。
在CNC加工中，某些零件的特征和设计不可避免地会增加成本。
1）避免薄壁设计
需要更多时间加工的是壁过薄的加工零件, 源于它们极为脆弱。有鉴于它们常常振动或者变形, 所以很难维持准确公差, 更为严重的是, 有可能导致断裂。这些薄壁零件因加工缓慢、有特殊加工技术以及高废品率而变得更加昂贵。
厚壁零件着手去加工的时候会显得更稳定些, 而且于加工成本而言会更低点, 为了能够始终保持加工价格处于较低之情状, 要去避让薄壁设计, 金属零件的壁厚应当是大于0.8mm, 塑料零件的壁厚应当大于1.5mm。
2）避免设计无法CNC加工的特征
特征并非都能通过, CNC进行加工, 有个典型例子, 是90°的内角, 因当前所有CNC铣削刀具, 都呈圆柱形状, 切削型腔边缘时, 会出现圆形的角, 而非直角, 或者其他尖锐的角。
若是必定得留出直角, 达成此目标的常见途径是借助EDM（电火花加工）, 这是一种相较CNC加工更为昂贵的制造工艺。倘若是仅仅因装配之缘由, 无法留圆角, 那么建议采用内切圆角的方式。
3）建议设计较大的内部拐角半径
尽管运用直径相对较小的刀具能够减小拐角半径, 可是这表明要通过较低的速度开展多次走刀, 原因在于较小的刀具无法如大刀具那般在一次走刀时迅速地去除材料, 所以小圆角也致使加工时间和成本有所增加, 提议圆角半径R起码为空腔深度D的1/3倍。
与此同时, 为防止刀具出现磨损, 很有必要去设计那种不会给刀具施加过多压力的内部边缘。要达成这一目的, 一种不错的经验方法是, 拐角半径应当略微大于用于加工型腔的刀具半径, 也就是拐角半径为铣刀半径的1.3倍或者更大。比如说, 铣刀半径是5毫米的话, 建议在内角处添加6.5毫米的半径。这个额外出来的半径可以缩减刀具上的压力并且提升切削速度。
4）限制型腔的深度
加工深腔对 CNC 零件成本有着极大影响, 原因在于需去除大量材料, 而此过程颇为耗时, 型腔深度超常会引发譬如刀具悬垂情况的出现, 还会致使刀具偏斜, 造成排屑困难, 甚至产生刀具断裂等一系列问题。
当铣削深度比铣削刀具直径的两倍还要大些时，刀具的进给速度就得减慢下来, 这必然会使加工时间增多且零件成本提高, 每多一倍的铣削深度进给速度会减半, 时间超出一倍多, 通常铣削深度不会大于刀具直径的四倍, 进行设计期间内, 最大深度应当是型腔宽度的四倍哟, 比如说 15 毫米宽的型腔深度不应超过 60 毫米。
若深腔没法避免, 那么应对深腔加工的方法便是逐步去降低立铣刀, 并一层又一层地铣削, 不过, 这同样也是特别耗费时间的, 除此之外, 在加工深腔之际, 刀具应该倾斜到正确的切削深度那儿, 而且平缓的入口需要充足的空间。
5）减少使用曲面结构特征
设计CNC加工件之际, 要将简单结构当作原则, 要削减设计复杂曲面特征, 鉴于要获取具备合适表面光洁度的复杂曲面, 就得运用小刀具, 这些小切口相较于正常切口, 耗费的时间多出许多, 增添了诸多成本。故而, 为助力最大限度地降低成本以及加工时间, 要尽可能减少甚至规避使用曲面, 举例来说, 在外边缘倒角时, 要是没有必要, 应倒斜角, 而非倒圆角。
6）限制螺纹长度
众人皆知, 强螺纹连接出现于前几个螺纹里边, 所以, 有时根本完全没必要有很长的螺纹长度, 长螺纹孔或许需要特殊工具来操作, 而且还得耗费更多的加工时间, 成本随之也会提升, 螺纹长度给出的建议是不要超过孔径的3倍。当螺纹孔属于盲孔的情况下, 给出的建议是在孔底部留出至少为孔直径一半的没有螺纹的长度。
7）设计标准尺寸的孔
使用能够很快地进行高精度CNC加工孔的标准钻头, 从经济方面考量, 尽可能采用标准的孔径, 针对非标准尺寸的孔, 一定要运用立铣刀来加工孔, 而这或许会使成本有所增加。
另外, 通常来讲, 孔要是越大, 那么钻的深度就能够越深, 不过建议钻孔的深度不要去超过那10倍钻头的直径。
8）将CNC机床设置的次数保持在最低限度
进行零件的翻转或者重新对其进行定位, 会致使制造成本有所增加, 原因在于那一般都得依靠手动去完成。除此之外, 针对于复杂的几何形状这一情况而言, 或许是需要定制夹具的, 而这又会进一步使得成本增加起来。要是碰到特别复杂的几何形状, 那就可能是需要多轴CNC系统的, 借此会进而让价格进一步上涨。
因而, 为了削减零件翻转以及重新定位的次数, 应当尽可能把所有需要加工的特征设计于一个平面之上；要是没办法避免, 那就考虑把零件拆分成能够在一次设置当中进行CNC加工的特征, 接着用螺栓连接或者焊接组合到一块。
9）避免不必要的文字和刻字
要是在CNC加工的零件表面去添加文字特征, 这是应当避免的行为, 毕竟借助CNC加工来设计文字, 只会使得加工时间增加, 还会让成本提高。
但是，如果文字和字体是设计要求，则应遵循以下规则：
以丝印的方式, 或者以喷涂的方式, 在CNC零件的表面, 添加文字, 具有相对较好的成本效益。
以镭雕的方式, 施行于曲面上, 是可行的, 鉴于此情形下, 被去除的材料数量较少。
若您的设计软件不存在自定义刻字字体, 那么建议采用20磅的San Serif字体。之所以如此建议, 是由于这种字体在每个字母笔画的末尾不存在多余的线条, 也就是衬线。而这些额外的行程会增添加工成本。另外, 建议使用尺寸20, 原因在于小于这个尺寸的尺寸会被视作较小的特征, 其加工难度更大, 并且成本更高。
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