3軸和5軸銑削CNC降低零件的切(qiē)割成本的方法
08-09-2021
3軸和(hé)5軸銑削CNC降低零(líng)件的切割成本(běn)的方法


CNC 加工是(shì)一種減材製造方法,它使用切削工具從一塊原材(cái)料或預先存在的零件中去(qù)除材料。CNC 加工中心一般使用最(zuì)先進的5軸機床,通(tōng)過消除中間設置並啟用(yòng)底切和離軸特征,大大縮短了(le)周轉時間(jiān)。CNC加工是互補(bǔ)技術,對於需要鑽孔(kǒng)、鑽孔、麵銑或其他精密加工以增強特征的3D零件。利用(yòng)CNC加(jiā)工作為有價值的二次(cì)操作,加工的零件的複雜性通常會有所不(bú)同。


從簡單的平(píng)麵零件到要求苛刻、高度複雜的曲麵幾何形狀,選擇正確的 CNC 機床至關重要。不同類型的數控機床可以加工(gōng)不同的零件,使用的機器類(lèi)型(數控(kòng)車床,3軸數控銑床或 5軸(zhóu)加(jiā)工中心)通常取決於零件的複雜性(xìng)、幾何形狀、尺寸、公差、產品的最終用途和材料類型(xíng)。


CNC加工(gōng)材料


材料往往是影響CNC加工成本的第二大因素,當您能夠在材料成本及其可加工性之間取得平衡時,就會實現最具成本效益的加工。當談到可(kě)加工性或材料在加工(gōng)過程中的容易程度(dù)時,材料的可(kě)加工性越強,零件(jiàn)的製造速度就越快,服務成本也就越低。塑料材料和較軟的金(jīn)屬合金(jīn)通常更容易加工。要確定材料的固有(yǒu)可加工性,可以參(cān)考CNC加工圖表中的各個材料屬性(xìng)。


CNC加工時間和(hé)勞動力


技術人員對數控機床進行編程在使用數控加工進行製造時,通常最大的成本因(yīn)素是製造(zào)零件所需的時間。複雜的(de)大型零件需要更長的加工時間,從(cóng)而增(zēng)加(jiā)總體成本。


需要多軸加(jiā)工的複雜幾何形狀需要更(gèng)長的(de)時間,複雜的構建通常依賴(lài)於手(shǒu)動製造和後處理。如果(guǒ)零件設計的每一側(cè)都包(bāo)含不同的特征,則通常(cháng)需要手(shǒu)動重新定位,有時需要使(shǐ)用新夾具來重新定位的(de)零件,來加工這些特征,與實現設計相(xiàng)關的(de)工序越多,零件就越貴。


CNC加工成(chéng)本隨著零件數量的(de)增加而顯著(zhe)降低。在項目的早期階(jiē)段,考慮因機加工零件數(shù)量較多而產生的較低單價可能是有利的。


CNC零件設計


加工鋁製零件通過優化設計以實現快速生產,幾乎不需(xū)要手動重新(xīn)定位,可以顯著降低加工零件的成(chéng)本。具體來說,可以考慮以下主(zhǔ)要設計特征:


寬高比小於 4 的設計特征是理想的(de),更小的(de)特征需要更多的機器通過,並(bìng)且容易發生(shēng)振動,從而提高精度和加工時間。


腔的深度常在切割(gē)深度高達其直徑2-3倍的腔時效果最佳,如果可能,使深度小(xiǎo)於刀具直徑的4倍(bèi)。


壁厚(hòu)應介於0.8 - 1.5毫米之間,較薄(báo)的壁需要在低切削深(shēn)度下使用刀具進行多次(cì)走刀。壁(bì)薄(báo)特(tè)征(zhēng)容易(yì)產生振動,精確加工時具有挑戰性(xìng)並增加加工時間。


標準鑽(zuàn)頭(tóu)尺寸的(de)孔可以快(kuài)速完成,非標準尺寸(cùn)的孔必須使用(yòng)立銑刀加工,這會增加總成本和加工時間。螺紋應設計為最小長度(dù)為(wéi)孔直徑的 1.5倍,最大長度為孔直徑的3倍。


長度與直徑之比為3:1或更小的(de)內角半徑可確保減少銑(xǐ)削次數、無需更換刀具並縮短整體加工時間。


在(zài)嚐試降低CNC加工訂單(dān)的成本時,最好在便宜的(de)材料與(yǔ)易加工性和優化的標準化設計之(zhī)間取得平衡。確保設計中的所有功能(néng)對關鍵項(xiàng)目都至關重要,可以簡化整體(tǐ)範圍,越複(fù)雜(zá)對(duì)機械師的要求越多,解決方案的效(xiào)率(lǜ)就越低。


結論


從廣(guǎng)義上講,由於其設計(jì)、特定尺寸和要求,複雜(zá)的零(líng)件在加工過程中需要更多考慮。在零件處於設計過程中時,設計工程師應始終在可能的情況下努力構建簡單、易(yì)於生產的零件。設(shè)計越簡單,製造起來就越容易(yì),間接成本也就越便(biàn)宜。


機械設計師一直在考(kǎo)慮如何創建需要(yào)更少組件同時提供最大性(xìng)能的設計(jì),這可以降低成本,同時確保效率和更高的產量。CNC加工是生(shēng)產零件和原型製作的有效製造(zào)方法,如果關鍵設(shè)計細節和加工能力不能很好地平衡,則可能(néng)會失去成本效益。
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