客服热线:
4006-857-057
服务时间:
周一至周五:
9:00-18:30
周六:
9:30-18:30
客户小程序

分享

扫一扫,分享页面到微信


原型和小批量生产零件的 CNC 加工

2021-12-07 阅读 951

如果你是一个以设计零件为生的人,你可能会想:谁在乎?只要我能按时拿到零件,而且价格合理,它们是如何制造的对我来说并不重要,对吧?嗯,不一定。正如您需要基本了解机动车如何安全到达目的地一样,合理掌握机床技术对于任何零件设计师来说都是必要的。


除了几年内实际编程和操作机床之外,最好的建议是与您的机加工零件供应商密切合作。提出问题,特别是“如何使零件更易于加工?”考虑到这一点,在探索优化零件加工设计的方法时,以下是一些关键注意事项:


把事情简单化


即使是经验丰富的设计工程师和产品开发人员,也会犯的一个最常见的错误是使他们的零件设计过于复杂。考虑将单件、多层面的“超级零件”拆分成更简单的部件,这些部件可以螺栓连接、胶合或拧紧在一起。除非功能需要,否则应避免扫掠表面,因为这些表面通常需要使用球头铣刀进行长时间、更昂贵的加工。设计具有可从一侧尽可能切割的特征的零件。这避免了多次操作和可能的特殊夹具,以及必须使用更昂贵的五轴加工中心,或具有倾斜旋转(3+2)功能的加工中心。




必要时考虑零件公差


使零件比绝对必要的零件更精确是另一个常见错误。当公差比需要的更紧时,机械师可能被迫修改零件程序,使用特殊刀具,甚至执行二次操作以满足该公差。只要有可能,最好坚持任何零件图纸上的默认“块公差”,或者向您的加工伙伴咨询什么是合理的。




避免加工文字


机器加工文字看起来很酷。这是伟大的永久性标记零件的编号,说明和公司标志。问题是,它的生产成本相当高。每个字符都必须用一个微小的切割器进行跟踪,这会消耗宝贵的机器时间。甚至不要考虑凸起的文本,因为这意味着要磨掉所有看起来不像字母或数字的东西。还有更好的选择,包括激光标记,甚至是橡皮墨水印。




小心使用高墙和窄口袋


刀具由硬质、刚性材料制成,如碳化钨和高速钢(HSS)。尽管如此,当受到加工力时,它们确实会发生轻微的偏转,这一现象变得越来越麻烦,刀具从刀架上伸出的距离越远(取决于操作),硬质合金刀具的“粘性”大约是刀具直径的四倍,在软材料上可能更大一些,而HSS工具在该距离的一半左右就会出现问题。这会导致颤振(丑陋的波纹表面)、难以满足零件公差和较差的刀具寿命。设计师的教训?注意位于高墙旁边的深、窄的凹槽或零件特征,以免刀具偏转给加工人员带来问题。




小心薄壁零件


同样,薄壁零件也会发生偏转,但由于大多数工件材料远没有用于加工它们的刀具那么坚硬,因此规则要严格一些。同样,这取决于零件特征和材料,但一个好的经验法则是设计深度不超过厚度两倍的墙,并了解任何厚度小于1/32英寸左右的墙都可能导致问题。一如既往,请咨询速加的工艺工程师以获取建议。




深钻可能很棘手


孔加工是所有加工操作中最常用的一种。这通常是用钻头来完成的,这些钻头与你在任何硬件商店里都能找到的钻头略有不同。随着孔越来越深(比如说钻头直径的五到六倍),排出任何加工操作中形成的金属“碎片”变得越来越困难。如果你的产品设计需要深孔,需知道它们与直径的关系越深,零件就越昂贵。




拐角处的尖角


机械加工中,拐角也可能很棘手。假设你正在为一个产品设计电子外壳。在零件的一侧,您需要一个口袋,里面将放置一个2英寸见方的电路板。不熟悉加工实践的人可能会设计一个方角口袋,一个比电路板本身稍大的口袋,以便提供间隙。这不是个好主意。这些方角将花费您高昂的成本,因为生成它们的唯一方法是使用EDM将其烧掉,EDM是注塑、工具和模具行业常见的加工工艺。在空间允许的情况下,考虑过大尺寸的口袋,这样就可以使用端铣刀,在这个例子中,1英寸/英寸的工具可能是合适的,这意味着在电路板的所有侧面加上其直径的一半(1/4英寸),再加上任何额外的间隙来适应电路板。另一种选择是在所有四个角上剪浮雕或“狗耳朵”。这可能会给口袋一个立体式或T形的外观,但会使加工更容易。


还有很多事情要考虑。正如深槽是铣削零件的禁忌一样,过深的槽很难转动,细长的轴也很难转动。用半径或倒角破坏车削零件的边缘不是什么大问题,但需要在铣削零件上进行额外的加工步骤。了解其首选的零件去毛刺方法一些使用砂轮,而另一些则在小岩石中“翻滚”零件,或者用微小的玻璃珠或核桃壳碎片对其进行爆破。每种方法都有各自的优点,可能会影响成品的外观和成本。


设计精确螺纹


向机加工零件添加螺纹特征也是一项挑战。内螺纹可以用丝锥、一种与螺栓或紧固件非常相似的切割工具或一种特殊的刀具(称为螺纹铣刀)加工而成。无论哪种方式,深螺纹都很困难,原因与深孔很困难相同,即排屑,在螺纹铣削的情况下,径向切削压力。在大多数情况下,直径两倍的螺纹深度提供了足够的强度,并且生产成本更低。如果这是不够的,考虑使用插入,如螺旋线圈或钥匙插入,以加强螺纹完整性,特别是在塑料部件。最后,螺纹公差用“H”限值规定,最常见的是H2或H3。然而,后者具有更严格的公差,因此生产成本更高,最好的选择是为除关键应用外的所有应用调用H2。



资讯推荐
2017-07-10

【速盘点】十年CNC加工实践,十二条经验总结

2019-02-21

【速百科】RAL色卡对照表

2021-09-25

CNC加工常用塑料材料概述