CNC加工的低成本设计技巧
( 2022-11-23 阅读 32113)
CNC加工是通过高速旋转的切削工具去除固体块的材料，以便根据图纸制作所需的零件，其中刀具在CNC加工中起着重要作用，它直接接触零件并去除附加材料以获得所需的零件。
最常见的数控刀具，如立铣刀和钻头，具有圆柱形刀柄，具有一定的刀尖形状和有限的切削长度，刀具的这两个特点使得切削能力具有局限性，无法加工深小孔和倒扣，以下整理了些常用省钱设计技巧：
一、最小R角注意事项
CNC铣刀具有圆柱形状，当切割内墙时，垂直角上会出现一个半径，小型工具可以以较低的速度进行多次以获得小半径，这将导致更多的时间和更高的成本。
因此，当您设计通过CNC加工制成的零件时，最好增加腔深度半径，并为内边缘使用类似的半径。若您没有提供2D图档特别说明直角处要清角，工件所有内腔直角我司按以下规则最小R加工；
假设刀具直径为∮Dmm,内腔最大深度为Hmm，最小内Rmm为R 公式为R=(H/10)+0.5，∮D=H/5，例如:内腔深度是30MM，最小内R可以加工到R3.5mm=(30/10)+0.5，对应的刀具为∮6=30/5。目前我们最小内R能做到R0.5且深度≤3mm，内R越小，需要的刀具越小，加工成本会越高。
平台建议在允许的情况下R角能倒大的尽量倒大点！
若需要工件保留直角，请您提供2D图档标注说明，需要火花机放电清角处理（清角需要CNC加工铜公后再在火花机上放电加工，成本较高），或者更改工件结构，做R角避空位，CNC直接加工出来，成本较低。如果工件两面是通孔可以在线割机上切割加工清角，成本较高。
二、螺纹注意事项
⭐ 为了减少沟通成本，避免加工错误，建议设计时，把螺纹按标准的钻孔内径和滚造外径来设计，并把螺纹参数表述完整，下单时尽量配套内外牙工件放在同一张订单加工；
⭐ 每个工程师画3D图螺纹底孔直径不一样，如M3x0.5的底孔标准径的是∮2.5（见下图），在编程时直接按底孔∮2.5编程钻底孔，然后上自动牙机攻牙，如果把底孔画成∮3，底孔加工大了就不能攻牙（有些可以镶牙套补救）；
⭐ 有特殊螺纹的需要提供实物来适配；
⭐ 强螺纹连接发生在前几个螺纹中，有时完全不需要很长的螺纹长度，长螺纹孔可能需要特殊工具，并且需要更多的加工时间及费用，螺纹长度建议不超过孔径 3 倍。螺纹孔为盲孔时，建议在孔底部留至少为孔直径一半的无螺纹长度。
三、型腔深度注意事项
加工深腔会极大地影响CNC零件的成本，因为需要去除大量材料，耗时极长。CNC刀具的切削长度有限，切削深度达到其直径的2-3倍时，加工效果最好。例如，一个ø12铣刀可以安全地切割高达25mm深的型腔。
切割较深的型腔（刀具直径的5倍或更大），会导致刀具悬垂、刀具偏斜、排屑困难及刀具断裂等问题，因此需要专用工具或多轴CNC系统。此外，切割型腔时，刀具必须倾斜至正确的切割深度，平滑的入口需要足够的空间。
将所有空腔的深度限制为其长度的5倍（即XY平面上的最大尺寸）可达到最小加工成本。
四、薄壁厚度注意事项
薄壁加工需要在低切削深度下进行多次走刀，容易发生振动导致变形或断裂。因此，薄壁很难精确加工，且加工时间会增加。
金属件的壁厚最好设计为0.8mm以上（最小可达0.5mm），塑料件的最小壁厚应在1.5mm以上（最小可达1mm）。
五、公差注意事项
公差越严，加工成本越高，因为它增加了加工和质检时间。
如果零件图纸上没有标注特定公差，那么将按标准公差（±0.1mm或更高）进行加工，如果有特殊公差加工要求，务必提供2D图纸并对应标注。
六、2D图注意事项
2D图纸是传达设计某些方面的最佳方式，对关键重点特征明确标注公差、表面粗糙度、组装方式，重点检查以及质量控制这对选择最佳加工方式及工艺路线提供参考，成本也会更低；
针对螺纹孔及尺寸深度，也需要同步标注；
工程审图也会对比3D和2D图，如有冲突，也能及时沟通反馈。
