更好適合CNC加工的零件設（shè）計思路和限製
　　簡介：
　　產品的（de）物理體現發生在車間；
　　然而，製造過程在數控銑削（xuē）和車削機床啟動之前就開始了。它從關鍵的設計階段開始，這對（duì）於確定產品或（huò）其零件（jiàn）的尺寸和結構至關重要。
　　在設（shè）計階段充分考慮生產技術的（de）限製，可以通過減少潛在的障礙來促進製造（zào）階段。
　　本指（zhǐ）南提供了基於對數控加工、其設計限製、特（tè）定數控服務的深入了解的有價值的設計（jì）技巧（qiǎo）、最佳實踐、材料選擇（zé）建議以及（jí）注意事項。我們希望本指南不僅可以幫助您最大限度地提高產品產量，還可以確（què）保預算最小化。
　　什麽是數（shù）控加工？
　　數控加工是一種通過從固體塊或坯料上（shàng）去除材料層來製造最終產品的減法製造方法。該（gāi）過（guò）程涉及使用高速旋轉的切削工（gōng）具來銑削材料，直到創建出想要的形狀（zhuàng）。數控銑削是數控加工的關鍵類型之一，它使用切（qiē）削工具，而車床（chuáng）和鑽（zuàn）頭（tóu）則用於在成（chéng）品上（shàng）創建特征。
　　CAD模型用於指導數控機床如何創建設計，並且機床在不（bú）同數量的軸上運行。3軸（zhóu）機床在三個線性軸X、Y和Z上（shàng）工作，而5軸（zhóu）機床在三個線性軸周圍的（de）兩個旋轉軸上工作。
　　數控加工為製（zhì）造商（shāng）提供了許多優勢，包括高度自（zì）動化、可靠（kào）性、出色的可重複性和精確的幾何精度。它還提（tí）供高質量的表麵（miàn）光潔度和耐用的零件。
　　數控加（jiā）工的設計限製：
　　然而，數控加工存在一（yī）些限製。幸運（yùn）的是，通過結合（hé）考慮這些（xiē）限製的（de）設計考慮因素（sù），製造商可（kě）以優化（huà）生產過程、降低成本並（bìng）最大限度地減少生產時間。
　　公差：
　　在提（tí）交零件設（shè）計進行生產時，包括零件尺寸的可接受公差是有幫助的。公（gōng）差應根據（jù）零件所需的功能來確定。
　　數控加工可以達到非常嚴格的公差；但是，值得注意的是，公差（chà）比我們的服務標準更（gèng）嚴格可能會導致生產時間延長（zhǎng）和成（chéng）本增（zēng）加。
　　如果產品設計中沒有指定具（jù）體公（gōng）差，我們（men）將按照ISO 2768標準（zhǔn）執行服務，將金屬零件的公差保持在+/-0.127mm，將塑料零件（jiàn）的公（gōng）差保持在+/-0.254mm。更嚴格的公差可（kě）以實現，但可能需要更長時間，因為需要降（jiàng）低（dī）RPM轉速以滿足更高精度要求。
　　角度：
　　數控銑削使用圓柱形刀具生成內角圓角，而不是直角，從而（ér）在內部垂直邊緣或牆壁上產（chǎn）生（shēng）半徑。這是因為（wéi）數控銑削中使用的切（qiē）削刀具是圓柱形的，無法產生（shēng）直邊。在設計零（líng）件進行生產時，必須考慮到這一點。
　　非標準半徑（jìng）可以提高生產效率，因為切削刀具可以自由切割和轉向角落，而無需停止（zhǐ）和重新定位。較大半徑的圓角比小半徑（jìng）的圓角銑削速度更快、成本更低。
　　底切：
　　底切是無法使用標準數控銑削工具生（shēng）產（chǎn）的特征，在數控加工時會帶來許多（duō）挑戰。因此，如果可能，必須避（bì）免它們。如果底切幾何形狀沒有標準尺寸，則需要生產定製加工工（gōng）具才能生產，這（zhè）將大大（dà）增加加工時間和成本。因此，如果零件中需（xū）要底切特征（zhēng），請確保其具有標準尺寸。
　　此外，應避免太深或位於難以觸及（jí）的區域的底切。這是（shì）因為（wéi）數控工具的長（zhǎng）度有限，太深的底切可（kě）能無法生產，因為數控工具可能無法訪問（wèn）它們。
　　壁厚：
　　在為數控加（jiā）工設（shè）計零件時，最小壁厚是一個重要的考慮因素（sù）。建議選擇盡可能（néng）厚的壁厚（hòu），並避免薄壁，因（yīn）為它們容易振動（dòng），可能導致刀具斷裂或損壞。
　　數控加工金屬的標準最小壁厚為0.030英寸（約0.76毫（háo）米），塑（sù）料的標準最小壁厚為（wéi）0.060英寸（cùn）（約1.5毫米）。遵守這（zhè）些標準可以（yǐ）確（què）保最（zuì）佳生（shēng）產和成本效益。
　　螺紋（wén）：
　　一旦零（líng）件加工到指定（dìng）的尺寸和（hé）形狀，就可以使用切削絲錐、成型絲錐（zhuī）或螺紋銑刀添加螺紋。在設計零件時，建議選擇盡可能大的螺紋尺寸，因為較小的絲錐（zhuī）在生產（chǎn）過程中容易斷裂。此外（wài），最好（hǎo）避免（miǎn）使用深螺紋，因（yīn）為（wéi）如果需（xū）要定製工具（jù），可能會導致生產（chǎn）成本更高。此外，在零件設計中遵循標準螺紋尺寸可以幫助降低成本和生產時間。
　　數控銑削：
　　在零件通，我們提供一係列數控加（jiā）工服務，其中包（bāo）括最常見的數控（kòng）加工工藝（yì）之一：數控（kòng）銑削。在這（zhè）個過程中，將（jiāng）材料毛坯安裝在機床床上，使用諸如立銑刀之類的（de）旋轉切削工具（jù）來切削原材料。這些工具以每（měi）分（fèn）鍾（zhōng）數千轉的極高速度旋轉，以去除材料並創建最終零件。
　　為了使（shǐ）數控銑（xǐ）削（xuē）過程（chéng）盡可能高效，最初要移（yí）除的材料使用較大（dà）的工具以更高的轉速切割掉。這（zhè）使得大部分材料可以快速移除。當零件快要切割成形（xíng）狀時，使用轉速較少（shǎo）的更高精度工具來完成零件。
　　一（yī）旦零件成（chéng）功切割到尺寸，就會仔細檢查以確保符合所需的公差（chà）並且質量達到（dào）標準。從那裏，零件可（kě）以進行後處理並交付給客戶。
　　數控銑削的（de）快速提示：
　　堅持使用圓形內角：由（yóu）於數控銑削（xuē）使用圓形（xíng）旋轉工具，因此無（wú）法創建銳角內角（jiǎo）。
　　盡可能使用最大（dà）半徑：使用的切削刀（dāo）具越大，移除材料（liào）的速（sù）度就越快（kuài）。確保將盡可能大的內角半徑集成到設計中，這將有（yǒu）助於數控銑削過程。
　　數控車削：
　　在數（shù）控車削過程中，將材料毛坯安裝在旋轉卡盤上，旋轉卡盤在固定刀（dāo）具工作（zuò）時（shí）移動零件。數控車削非常（cháng）適合生（shēng）產沿（yán）其中心軸（zhóu）對稱的零（líng）件，並且通常比數控銑削產品更快、更（gèng）便宜。
　　數控車削刀具（或車床）在原材料高速旋轉時保持靜止，與之接（jiē）觸以精確去除材料，直到獲得最終（zhōng）幾何形狀。由於數控車削的性（xìng）質，該過程主要用於（yú）生產圓柱形（xíng）零件，但是也可以使用多軸數控車削和銑削係統（tǒng）生產非圓柱形輪廓（kuò）。
　　數控車削的快速提示：
　　遠離尖銳（ruì）的內角：與數控銑（xǐ）削一樣（yàng），數控車削能夠製造外部和內部的圓角。對稱，但不要太薄或太（tài）長：如果零件設計太長或太薄，生產（chǎn）過程中的旋轉可能會變得不穩定，從而導致製造問題（tí）。
　　材料選擇：
　　作為一種減材（cái）製造工藝（yì），數控加工使用一塊原材料（金屬或塑料（liào））來（lái）製造零件。該塊被稱為（wéi）材料（liào）毛坯。無論您使用什麽材料，在生產過程之前選擇正確尺寸的材料毛坯都至關重要。通常，明智的做法是選擇一個毛坯，其每個尺寸至少比最終零件的尺（chǐ）寸大0.125”（約0.3厘米），以考慮原始材料的任（rèn）何不一致性。同時，重要的是不（bú）要使（shǐ）用太大的毛坯，以最大限（xiàn）度地（dì）減少材料浪（làng）費（fèi）。在訂購數控加工零件之前要牢記的（de）另一件關鍵（jiàn）事情是，您的材料選擇會影響生產時間和成本。這（zhè）是因為某些材（cái）料的可加工（gōng）性比（bǐ）其他材料（liào）更好，這意味著它們更容易和更快地加工。更快的加工速度最終會轉化為更低的生（shēng）產成本。
　　金屬：
　　一般來說，延展性好（hǎo）的金屬更（gèng）容易加工，因為（wéi）CNC銑（xǐ）床可以（yǐ）更（gèng）輕鬆地（dì）切割它們並實（shí）現更高的轉速。例（lì）如，黃銅由於其良好的延展性，是最容易加工的金屬之一。鋁合（hé）金也非常適合CNC加工，生（shēng）產時間很快。
　　另一方麵，鋼是（shì）一種堅（jiān）固的金屬，其可加工性比鋁低得多，這意味著生產速度會較慢且成本較高。然而，需要注意的是，不同等級的鋼根據其碳（tàn）含量具有不（bú）同的可加工性水平。碳含量非常低和非常高的（de）鋼通常難以加工。
　　例如（rú），碳含量相對較低的不鏽鋼304很難加工，因為（wéi）它（tā）會變得（dé）粘稠並（bìng）且硬化速度過快。硫和磷等添加劑可以使不鏽鋼更容（róng）易加工，如不鏽鋼303的可加工性更好所示。
　　為了（le）說明這些金屬的可加工性，碳鋼的加工時間通常是鋁的四倍，而不鏽鋼的加工時間（jiān）則是鋁的（de）兩倍。
　　我（wǒ）們為（wéi）CNC加工提供（gòng）以下金屬合金（jīn）：
　　鋁
　　6061 T6、7075 T651、5052、2024、1060、LY12 2A12、1100、3003、3004、5083、5754、6082、6063、6083、7050、5A12、5A02
　　黃銅
　　黃銅C360、黃銅260、C932 M07軸承青銅
　　銅
　　銅H62、銅H65、銅H70、銅（tóng）H80、銅H90、銅合金特殊（shū）
　　聚合物：
　　雖然可以加工熱塑性塑料，但聚合物的材料特性可（kě）能（néng）會給CNC加工帶來挑戰。首先，由於（yú）熱導率較低，許多熱塑性塑料在接觸CNC銑床或鑽頭時會熔化或翹（qiào）曲。盡管如此，對（duì）於不需（xū）要金屬強度和剛性的零件，熱塑性塑料可以（yǐ）提供（gòng）更便宜的（de）替代品（pǐn）。
　　在熱（rè）塑性塑料（liào）的範圍內，Delrin（POM）、高密度（dù）聚乙烯（HDPE）和ABS具有良好的可加工性。雖然PEEK、Ultem、尼龍和許多複合材料因（yīn）其強度和耐用性而受到歡迎，但它們更難加工。
　　我們為CNC加工（gōng）提供以下熱塑（sù）性（xìng）塑料：
　　ABS
　　ABS米（mǐ）色、ABS藍（lán）色、ABS黑色
　　ABS阻燃、透明（míng）ABS特殊
　　亞（yà）克力（lì）Delrin
　　POM白色、POM黑色、POM特殊
　　HDPE尼龍
　　數（shù）控加工表麵處理（lǐ）：
　　數控加工過程的（de）最後一步是後處理。在零件通，我們提供多種表麵處理方（fāng）法來完成您的最終零件並使其達到您的特（tè）定要求（qiú）。需要注意的是，使用數控加（jiā）工，後處理是可選的，因為加工零件（jiàn）的質量已經（jīng）很高（見機加（jiā）工）。
　　陽極氧（yǎng）化（II型或III型）：
　　陽極氧化為機加工零件（jiàn）提供了出色的耐腐蝕性，提高（gāo）了表麵的硬度和耐磨性，同時（shí）散熱。陽極氧化是塗（tú）漆和底漆最常見的表麵處理方法，因（yīn）為它提供了高質量的表麵處理。我們提供兩種類型的陽極氧化：II型，具有耐（nài）腐蝕性（xìng）；和III型，更厚並增（zēng）加了耐磨層（céng）。兩種陽極氧（yǎng）化工藝都允許（xǔ）廣（guǎng）泛的顏色飾麵。
　　機加工：
　　機加工表麵處（chù）理不需要後處理，可為零件提供最快的周轉時間。機加工零（líng）件的表麵光潔度與125µin Ra相當，而（ér）要求可以提高（gāo）到63、32或16 Raµin。在最終零件上（shàng）仍可能看到輕微的工具痕跡。
　　粉末塗料：
　　在粉末塗料過程中，粉末塗料直接噴塗在機加工零件上（shàng）。然後將塗覆的零件在烘（hōng）箱中烘烤，形成（chéng）耐用、耐磨和耐腐（fǔ）蝕的層。粉末塗料過（guò）程中提（tí）供多種顏色（sè）選擇。
　　噴丸：
　　噴（pēn）丸是將小玻璃珠受控地吹（chuī）向（xiàng）機加工零件表麵（miàn）。這種技術產生具有啞光紋理的光滑表麵。在噴丸處理中，使用各種材料（如沙子、石榴石、胡（hú）桃殼和金屬珠）來清潔零件或為後續的表麵處（chù）理做準備。
　　快速提示以優化您產品（pǐn）的數控加工：
　　保持設計簡單
　　如果可能，盡可能保持零件設計簡單，通常會縮短生產（chǎn）時間，從而（ér）降低成（chéng）本。這是因為複雜結構和表麵的創建使用了許多小切口（kǒu），這些切口（kǒu）比平麵表麵上更簡單、更大的（de）切口需（xū）要更長（zhǎng）的執行時間（jiān）。
　　盡量（liàng）減（jiǎn）少刀具更換：
　　遵循保持簡單的提示，確保零件設計集成一致的內角半徑（jìng）和孔尺寸，可以大大減少加工時（shí）間。換句話說，盡可能使用相同的尺寸將減少所需的刀具（jù）更換次數（shù），每次刀具更換都會增加額外的時間和成本。
　　明智地選擇材料：
　　如前所述，材料選擇對（duì）數控加工的生產時間和成本有很大（dà）影響。如果可能，選擇具有良好可加工性的材料，例如黃銅或鋁。對於（yú）不需要金屬（shǔ）剛度和強度的應用，數控加（jiā）工塑料材料也有助於降低成本，因為材料毛坯更便宜。
　　考慮公差和壁厚：
　　對（duì）於數控加工，較高的公差和（hé）較薄的壁厚通常意（yì）味著較高的成本，因為實現更（gèng）高精度切割所需的時（shí）間。如果您的產品或零（líng）件有允許的（de）公差範圍，請選擇較低的公差以減少生產時間和成本。壁厚度也是（shì）如（rú）此：在可能的情（qíng）況下，選（xuǎn）擇較大的壁厚公差。
　　盡量一種表麵處理：
　　數控加（jiā）工過程的最後階段，表（biǎo）麵處理，也會影（yǐng）響整個項目的成本。為您的零件或產品選擇單一表麵可以提高時間和成（chéng）本效率。如果（guǒ）需要多種表麵處理，仍然有助於（yú）盡量減少所需的不同表麵處理的數量。