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设计机加工零件时要避免的5个错误

2021-11-02 阅读 1611

将CAD模型上传到我们的自动报价和设计分析引擎,我们的CNC机器将以一天的速度铣削或加工您的零件。然而,对于所有使之成为可能的技术而言,人为因素仍然至关重要,而且往往是我们在CNC加工零件中看到的反复出现问题的罪魁祸首。避免这5个常见错误可以帮助改进设计、缩短运行时间,并可能降低最终制造成本。


1. 避免需要不必要加工的功能


一个常见的错误是设计一个不需要机器切割的零件。这种不必要的加工会增加零件的运行时间,这是最终生产成本的关键驱动因素。考虑这个例子,其中设计指定了零件应用所需的关键圆形几何图形(见下图)。它要求在中间加工方形孔/特征,然后切断周围的材料,以露出成品。然而,这种方法增加了大量的运行时间来加工剩余的材料。在一个更简单的设计中(见下图),机器只需从块上切割零件,就不需要额外的、浪费的多余材料加工。本例中的设计变更将机器时间缩短了近一半。保持设计简单,以避免额外的运行时间、无意义的加工和增加成本。



(右侧比左侧设计更简单,完全不需要额外加工多余材料)


2. 避免小的或凸起的文本


您的部件可能需要经过加工的零件号、说明或公司徽标。或者你可能认为某些文字在某一部分看起来很酷。不过,添加文本也会增加成本。文本越小,成本就越高。这是因为切割文本所需的非常小的立铣刀以相对较慢的速度运行,增加了运行时间,从而增加了最终成本。不过,如果您的部件能够容纳较大的文本,则剪切较大的文本的速度会显著加快,从而降低成本。在可能的情况下,选择凹进而不是凸起的文字,这需要磨掉材料,才能在零件上创建字母或数字。


3. 避免高而薄的墙壁


零件设计上的墙特征通常比较棘手。CNC机床中使用的刀具由硬质刚性材料制成,如碳化钨和高速钢。尽管如此,刀具在加工力作用下会发生轻微偏转或弯曲,切削材料也是如此。这可能会导致一些问题,如不需要的波纹表面和难以满足零件公差。墙壁也可能碎裂、弯曲或断裂。


墙越高,增加材料刚度所需的厚度越大。0.508毫米或更小的壁在加工过程中容易断裂,随后可能会弯曲或翘曲。尽量不要设计太厚的墙,因为刀具通常以10000到15000 rpm的转速旋转。墙的经验法则是宽高比为3:1。在墙壁上添加1°、2°或3°的拔模斜度,使其逐渐变细,而不是垂直放置,这样可以更容易地进行加工,并留下较少的剩余材料。




4. 避免使用您可能不需要的小功能


一些零件包含方形角或小的内角凹槽,以减轻总重量或容纳其他部件。然而,内部90°角和小凹槽对于我们的大型刀具来说太小了。创建这些意味着使用越来越小的工具拾取拐角材质。这可能导致使用六到八种不同的刀具。所有这些工具的更改都会增加运行时间。为了避免这种情况,首先确定凹槽的重要性。如果它们只是为了减轻重量,请重新审视您的设计,避免为不需要切割的机器材料付费。


5. 重新考虑最终成型的加工零件


在购买模具之前,我们经常会看到将注塑零件的设计上传到我们的加工服务中进行原型设计。但每个过程都有不同的设计要求,结果也可能不同。成型时,厚的加工特征可能会出现凹陷、翘曲、气孔或其他问题。一个设计良好的具有加强筋、凹槽和其他特征的模制塑件需要较长的运行时间才能加工。


这里的要点是:零件设计通常针对其制造过程进行优化。你可先咨询我们的团队,了解如何修改模具零件的设计以进行机械加工,或者在最终生产过程中仅对零件进行原型注射成型。

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