为了充分利用CNC加工的能力，设计师必须遵循特定的制造规则设计。但这可能是一个挑战，因为不存在特定的行业标准。在这篇文章中，我们用CNC加工的最佳设计实践汇编了全面的指南。

　　我们专注于描述现代 CNC 系统的可行性，而忽略了相关成本。有关为CNC设计高性价比零件的指南，请参阅本文。

　　CNC加工是一种减法加工技术。在CNC中，使用各种高速旋转（数千RPM）的刀具从实体块中去除材料，以根据CAD模型生产零件。金属和塑料都可以CNC加工。

　　CNC加工零件具有高尺寸精度和严格的公差。CNC适用于大批量生产和一次性工作。事实上，CNC加工是目前生产金属原型最具成本效益的方法，甚至与3D打印相比也是如此。

　　CNC提供了极大的设计灵活性，但存在某些设计限制。这些限制与切削过程的基本力学有关，主要与刀具几何形状和刀具访问有关。

　　当材料从工件上移除时，刀具的几何图形被转移到加工零件上。这意味着，例如，无论使用多小的刀具，CNC零件的内角始终具有半径。

　　为了去除材料，刀具直接从上方接近工件。无法通过这种方式访问的功能无法进行CNC加工。

　　一个好的设计实践是将模型的所有特征（孔、空腔、垂直墙等）与6个主要方向之一对齐。将此规则视为建议，而不是限制，因为5轴CNC系统提供先进的工件保持能力。

　　加工具有大深宽比的特征时，刀具访问也是一个问题。例如，要到达深型腔的底部，需要使用带有长轴的专用工具。这会降低末端执行器的刚度，增加振动并降低可实现的精度。

　　设计用于CNC加工的零件时经常遇到的一个挑战是，不存在特定的行业标准：CNC机床和工具制造商不断提高技术能力，扩大可能的范围。

　　端铣刀的切削长度有限（通常为其直径的3-4倍）。当深宽比较小时，刀具偏转、切屑排出和振动变得更加突出。将空腔的深度限制为其宽度的4倍可确保良好的效果。

　　深型腔铣削：深度大于刀具直径6倍的型腔视为深型腔。使用专用工具可使刀具直径与型腔深度之比达到30:1（使用直径为1英寸的端铣刀，最大深度为30 cm）。

　　使用内角半径的建议值可确保可以使用合适的直径工具，并与建议的型腔深度的指南对齐。将拐角半径稍微增加到建议值以上（例如增加1毫米），允许刀具沿着圆形路径而不是90°角进行切割。这是首选，因为它可以获得更高质量的表面光洁度。如果需要锐度90°的内角，考虑添加T形咬边，而不是减少角半径。

　　立铣刀的下刃为平刃或略圆刃。其他地板半径可使用球头工具加工。使用推荐值是一种良好的设计实践，因为这是机械师的首选。

　　最小壁厚推荐：0.8毫米（金属）、1.5毫米（塑料）；0.5毫米（金属）、1.0毫米（塑料）都可行

　　减小壁厚会降低材料的刚度，从而增加加工过程中的振动并降低可达到的精度。塑料容易翘曲（由于残余应力）和软化（由于温度升高），因此建议使用较大的最小壁厚。

　　使用钻头或端铣刀加工孔。钻头的尺寸标准化（公制和英制单位）。铰刀和镗刀用于精加工要求严格公差的孔。适用于小于⌀20 mm，建议使用标准直径。

　　最大深度推荐4 x标称直径；典型的为10 x标称直径；可行的为40 x标称直径

　　非标准直径的孔必须使用端铣刀加工。在这种情况下，适用最大空腔深度限制，并应使用建议的最大深度值。使用专用钻头（最小直径3毫米）加工深度超过典型值的孔。用钻头加工的盲孔有一个锥形底板（135°角），而用端铣刀加工的孔是平的。在CNC加工中，通孔和盲孔之间没有特别的偏好。

　　CNC螺纹工具很常见，半岛电竞官网机械师首选，因为它们限制了丝锥断裂的风险。CNC螺纹工具可用于将螺纹切割至M6。

　　施加在螺纹上的大部分载荷由少数第一个齿承担（最大为标称直径的1.5倍）。因此，不需要超过3倍公称直径的螺纹。

　　对于用丝锥切割的盲孔中的螺纹（即所有小于M6的螺纹），在孔底部添加等于1.5 x标称直径的无螺纹长度。

　　当可以使用 CNC 螺纹刀具（即螺纹大于M6）时，孔可以贯穿其整个长度。

　　最小孔直径推荐为 2.5毫米（0.1英寸）；0.05毫米（0.005英寸）都可行

　　大多数机械车间将能够使用直径小于2.5毫米（0.1英寸）的工具精确加工空腔和孔。

　　低于此限值的任何东西都被视为微加工。加工此类特征（切削过程的物理变化在此范围内）需要专用工具（微型钻头）和专家知识，因此建议避免使用，除非绝对必要。

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