半岛资讯
yaxintiyu
半岛资讯
yaxintiyu
联系我们
Contact us

联系人: 张生

手机: 13800000000

电话: 400-123-4567

邮箱: www.depulongcj.com

地址: 广东省广州市天河区88号

行业资讯

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件

作者:小编 点击: 发布时间:2024-09-15 04:24:48

  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加工指南:如何设计CNC加工零件(图1)

  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。

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图2)

  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)。

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图3)

  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

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图4)

  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。

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图5)

  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。

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图6)

  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。

CNC加工指南:如何设计CNC加工零件(图7)

  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。

  公司地址:湖北武汉市东湖新技术开发区珞瑜路光谷中心花园B2栋31层


相关标签:
热门产品