优化产品外观降低铣削加工成本

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CNC铣削加工属于重要的产品加工方式当中的一种, 在现阶段, 本篇文章会通过较为简单的图文, 阐释CNC相关的加工方式, 以此来明白怎去优化产品的状况, 与此同时还有kustannusten alentaminen这一目的, 其也涵盖了从圆角、倒角、设置、钻孔一直到文字这类加工方面的建议给出, 当设计师看过之后, 绝对能够对CNC有着更进一步层面的认识！

关于CNC 铣床

电脑控制铣床工具, 也就是人们常说的CNC, 它采用刀具切削手段对原料进行加工, 首先来看图，清楚知晓各个位置的名称:

负责旋转的轴, 用于切削的工具, 被加工的物件, 起到夹紧作用称为虎钳的工具, 用于固定或定位的夹具, 能够在三个方向上进行直线运动的轴。

ｃｎｃ铣床一般存在３个轴向, 其中, Ｘ轴向为左右走向, Ｙ轴向是前后走向, 而Ｚ轴向是上下走向。

一般情况下, 师傅会先把那个要拿去加工的「工件（Part）」, 先用「夹具（Vise）」给固定住, 之后呢再去固定到CNC工作台上, 然后机台上的「刀具（Tool、）」在这种状态下就能够在三个轴向上自由自在地对物料进行切削。就算后来出现了更先进一些的4轴、5轴的加工机, 然而呢要了解三轴铣床, 那可是掌握制造工艺的第一步。

刀具（Tools）

在于CNC-työstö领域之中, 存有诸多类型的刀具, 在此处对几种基本的类型予以介绍。

由左至右为平铣刀、牛鼻铣刀、球型铣刀、钻头。

平铣刀, 也就是被称作平底刀的那种刀具, 它属于极为常见的铣刀类型, 能够应用于对材料进行挖空作业, 还能够用于垂直壁这一部分的加工。

牛鼻铣刀, 也就是 Bull Nose End Mill，也称作圆鼻刀, 它和平铣刀类似, 然而转角处的半径没那么大。如此一来便可提升刀具强度, 适合快速去除材料。或者在工件上面保留额度较小的底部半径。

球形铣刀称Ball End Mill , 其适合用于复杂的3D形状来进行加工, 并且适合用以较大的底部半径来实施加工。

钻头（Drill）：仅用于在零件上制作垂直孔。

低纵横比刀具（Low End Mills）

这是因为铣刀属于悬臂状态, 对于相同直径的铣刀而言, 其长度每扩增1倍, 「挠度（）」便会增大8倍, 所以要极大程度延长加工时间方可确保工件的精度。故而在加工期间, 一般会期望挑选最短长度以及最大直径的刀具, 也即是低纵横比刀具。

能够被看到的是, 于下图之中, 两个铣刀施加了同样的力, 然而右边的铣刀, 其长度是另一铣刀的两倍, 因此才造成了更大的挠度。

因而, 当设计师于设计零件之际, 能够去考量工件所需要的铣刀长度, 运用大直径的短铣刀会使加工时间得以缩短, 当然也就能够让零件的成本降低。

内圆角（ ）

倘若内圆角能够尽可能地大, 那么就能够使用大直径刀具, 从而有助于减少加工时间。按照经验法则, R应当大于H的1/3。所以对于一个12毫米深的凹槽而言, 应当使用至少4毫米的内圆角, 当然也能够设计较小的内部圆角, 然而零件成本也会相应地增加。

圆角细节（ ）

根据自身所使用刀具的尺寸, 尽可能去保持较大的内圆角半径, 如此一来, 当刀具移动至角落的时候, 就不会快速增大其切削量, 进而致使刀具断裂。所以倘若所使用的工具乃直径10毫米的铣刀（半径5毫米）, 那么零件角落的圆角就得相对大些, 诸如6毫米。

狗骨型角（Dog Bone ）

要是接合起来的零件当中必定得具有一个方形的角, 那么就应当采用狗骨型角。要让圆角切割的那个直径尽量大一些。

特征高度（ ）

在加工时, 特征的高度需小于宽度乘以四的结果。当呈现高瘦外观时, 于加工进程当中会产生剧烈振动, 继而致使公差效果欠佳以及表面光滑程度不理想。

螺孔（ Holes）

非盲孔（thru hole）相较于盲孔（blind hole）而言, 在加工方面具备更好的条件, 原因在于非盲孔能将切屑予以排出。然而需要留意的是, 攻牙时的深度切不可超过孔径的3倍, 一旦超过, 非但不会增强强度, 反倒会致使制造变得困难, 并且穿入紧密物件时也会遭遇阻碍。

此外, 同一类型攻牙器对于把螺纹攻至孔的最底部而言存在困难, 这就需要技师进行更换, 故而, 盲孔的深度有必要再延伸直径的0.5倍。

原料尺寸（Stock Size）

由设计师去跟供应商取得联系从而获得型录, 目的是确保成品零件能够适用现成的原料尺寸。

为了使夹具能够抓牢, 材料下面要留出3mm的间距, 而且至少再多保留1mm的间距, 才会有多余的空间用于加工, 以此保证零件外观良好以及尺寸精确。

倒角与去毛边（ and ）

倘若零件之上存有需要锐利边角的情况, 那么仅需于电脑工程图里标记成「断边」便可, 如此一来技师便能够针对该边缘实施去毛边的操作。

当你的确切实需要特定尺寸之际, 才会需要进行倒角建模, 要是运用45度倒角, 那么就能够采用最为常见的刀具, 并且不同宽度的倒角均能够使用同一工具来制作。

减少「架机」（ ）

每当把零件安放在夹具上面, 并且进行定位之际, 这就被称作是「架机」。要是能够降低架机的次数, 那么就能够削减加工所需要的时间, 这可是削减成本最为重要的关键要点之一呢。

三轴 CNC 的所有刀具路径源于垂直方向, 若要加工侧面, 就得将工件从夹具取下进行翻面, 这既需人力, 又会耗费一些时间, 还会带来出错的可能性。

外圆角（ ）

在零件的全部外边角处都去导小圆角, 你是能够做到的, 并且不会增添任何成本。如此一来, 能够让锋利的边缘得以减少, 另外, 还能将容易损坏或者刮擦其他零件的弱角给消除掉。

用凸台增加平整度（ for Tight Areas）

要是产品底面对平整度要求颇高, 那就建议设计那种面积不大的小凸台, 通过这种设计就能缩小低公差所涉及的面积, 并且借此可以相对轻松地去调整零件以契合所需公差条件。

钻孔（）

钻头伸进去的深度应当比孔径的6倍要小, 不然的话就需要特殊的工具, 或者是得从工件的两边进行钻孔然后连接起来, 只是那个连接的地方可能会存在误差。非必要咱就别去指定那种平底的孔, 因为它不但加工起来不容易, 而且还需要特别的刀具来处理。

底边圆角（ Edge ）

处于底部深度较深的情形下, 需规避顺着凹槽底部导角, 这是由于其制造难度或许很高, 要是存在此需求, 那就挑选牛鼻铣刀所通常具备的刀角半径, 这能够给予技师在加工过程里拥有一些灵活性, 若拿不准所使用的刀具时的状况下, 那就尽可能增大圆角的尺寸。

边缘折角（ for Edge ）

不要在零件的顶面边缘处进行倒圆角操作, 因为在加工时, 针对此圆角半径, 需要专门的工具, 或者需要使用球形铣刀缓慢地开展曲面处理工作, 要是可以的话, 改用比较容易加工的C角, 如此能够降低成本。

边缘钻孔（Edge ）

需尽可能保证, 在工件内部的是钻头的整个直径, 不然钻孔就有可能出现破裂的情况, 而且表面的平滑度也会变得更差。要是有必要的话, 可以先进行钻孔操作, 接着再切削到孔的那一部分。

3D 曲面（3D ）

数控加工中心要对复杂曲面进行切削, 此情况之下需要运用较大尺寸的球形刀具持续地缓慢交替操作, 最终致使其最终的加工速度极其迟缓, 极其延后。

内凹转角（）

常常是不容易予以加工的状态因而需要别致的刀具, 又或者是得重复进行架机操作才可以实现。要是绝对必须这样做的話, 那内凹部分所需的量应当尽可能地少。

文字和字母（Text and ）

应当尽力防止设计那些呈现出凸起状态的文字, 采用能够借助V型刀进行切削操作的内凹文字来予以替换。若须要加工制造出凸起的文字, 那就得对周围所有的材料实施切削处理, 并且文字一般存在众多方形内角, 这就需要运用直径极为微小的铣刀才能够完成加工。

不良零件范例（Bad Part ）

这般是存在设计欠佳状况的零件, 它具备3面造型的情形, 所以是要经过3次架机方可打造而成的, 除此之外它的内圆角范畴小, 在加工时不容易, 而且其速度也是比较慢的, 也许是需要别的特殊工具予以协助的。并且所有的边角均是导圆角样式, 这就将会需要3D曲面处理作用或者专用工具才能够达成的。

针对不良的零件, 把它转变成为良好的零件, 实现优化, （A Bad Part into a Good Part）

将所有顶面的圆角以及底面的圆角予以删除, 而后增加内圆角的直径, 要是可行的话, 建议减少架机的次数, 把原本处于侧面的孔洞转变为能够在第一次架机时进行加工的插槽。

大致上述简单地介绍了CNC加工流程, 以及需要留意的地方, 使得设计师知悉适合的加工方式, 且能够顺利使其应用于自身所设计的产品上, 能够更加轻易地制造。然而, 实际上CNC加工的成本在很大程度上还会受到材料硬度、精度的作用, 依旧需要在经过与工厂量产会议之后进行实际的确认喔！