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数控加工

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在25分钟或更少的时间里了解所有你需要了解的数控加工。无论你是一个有经验的设计工程师或刚刚开始与CNC,这指南是为你。

第1部分

最基本的

什么是CNC加工?数控机床有哪些不同类型?它们是如何工作的?

在本节中,我们将回答所有这些问题,并将数控加工与其他制造技术进行比较,以帮助您找到适合您的应用的最佳解决方案。

什么是CNC加工?

CNC(计算机数控)加工是一种减法制造技术:利用各种刀具将材料从实体块(称为毛坯或工件)中去除,从而产生零件。

与添加剂相比,这是一种完全不同的制造方式(3 d打印技术)或形成的(注塑)技术。材料去除机制对CNC的优点、局限性和设计限制有重大影响。下面有更多相关内容。

减法制造过程

数控加工是一种数字化制造技术,它直接从CAD文件中生成具有优良物理性能的高精度零件。由于高水平的自动化,数控是具有价格竞争力的一次性定制零件和中型批量生产。

几乎每一种材料都可以数控加工。最常见的例子包括金属(铝、钢合金、黄铜等)塑料(ABS、Delrin、Nylon等)。泡沫、复合材料和木材也可以加工。

基本CNC过程可分为3个步骤。工程师首先设计零件的CAD模型。然后,机械师将CAD文件转换为CNC程序(G代码)并设置机器。最后,CNC系统执行所有加工操作,几乎不需要监督、移除材料和创建零件。

CNC加工的简史

  • 迄今为止发现的最早的机械制品是公元前700年在意大利发现的一个用车床制造的碗。
  • 自动化加工的尝试始于18世纪。这些机器完全是机械的,以蒸汽为动力。
  • 第一台可编程机器是在40年代后期开发出来的麻省理工学院.它用穿孔卡片对每个动作进行编码。
  • 50年代和60年代计算机的普及给CNC增加了“C”,从根本上改变了制造业。
  • 今天,数控机床是具有多轴和多加工能力的先进机器人系统。
早期的数控机床:密尔沃基-马蒂- ii是第一台带有工具更换器的机床

数控机床类型

在本指南中,我们将重点介绍使用切削工具去除材料的数控机床。这些是最常见的,具有最广泛的应用范围。其他数控机床包括激光切割机、等离子切割机和电火花机床。

数控机床类型图表

使用硬件数控机器

数控铣床和数控车床是三轴数控系统的例子。这些“基本”机器允许刀具相对于工件在三个线性轴上运动(左右、前后和上下)。

数控铣

  • 工件直接固定在机床上或虎钳中。
  • 使用高速旋转的切削工具或钻头将材料从工件上移除。
  • 工具附在一个主轴上,主轴可以沿三个直线轴移动。
三轴数控铣床在行动

三轴数控铣床是非常常见的,因为它们可以用来生产最常见的几何图形。它们相对容易编程和操作,因此启动加工成本相对较低。

工具访问可以是设计限制在数控铣。因为只有三个轴可以使用,所以某些区域可能是不可能到达的。如果工件只需要旋转一次,这不是一个大问题,但如果需要多次旋转,人工和加工成本会迅速增加。

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可以用简单的几何图形生产大部分零件。
精度高,公差紧。
适用刀具访问和加工夹具设计限制。
手动重新定位工件降低了可实现的精度。
三轴数控铣床

数控车削(车床)

  • 工件在高速旋转时被夹在主轴上。
  • 切削工具或中心钻沿着零件的外周或内周,形成几何形状。
  • 工具不会沿极方向(径向和纵向)旋转和移动。
数控车床在运转。

数控车床被广泛使用,因为它们比数控铣床生产零件的速度高得多,单位成本低得多。这与较大的容量尤其相关。

数控车床的主要设计限制是只能生产圆柱形零件(比如螺钉或垫圈)。为了克服这一限制,零件的特征通常在单独的加工步骤中进行数控铣削。或者,五轴铣削数控中心可以用于生产相同的几何一步。

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每件成本低于所有其他CNC加工操作。
非常高的生产能力。
只能生产具有旋转对称和简单几何形状的零件。
一个数控车床

五轴数控加工

多轴数控加工中心有三种变化:五轴索引数控铣削,连续五轴数控铣削和铣削中心与活的工具。

这些系统本质上是铣床或车床增强了额外的自由度。例如,五轴数控铣床除了允许三个直线轴的运动外,还允许机床或刀头(或两者都)的旋转。

这些机器的先进性能增加了成本。它们既需要专门的机器,也需要有专业知识的操作人员。对于高度复杂或拓扑优化的金属零件,3D打印通常是一个更合适的选择。

五轴数控铣削

  • 在加工过程中,刀具只能沿三个直线轴运动。
  • 在操作之间,床身和刀头可以旋转,从不同的角度接触工件。
五轴索引数控机床在行动

索引五轴数控铣床系统也被称为3+2数控铣床,因为它们只在加工操作之间使用两个额外的自由度来旋转工件。

这些系统的主要好处是,它们消除了手动重新定位工件的需要。通过这种方式,与三轴数控铣床相比,具有更复杂几何形状的零件可以制造得更快,精度更高。但它们缺乏五轴数控机床真正的自由成形能力。

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无需手动重新定位。
在更高的精度下,生产与主轴不对齐的部件。
成本高于三轴数控加工。
无法生成非常精确的轮廓曲面。

连续五轴数控铣削

  • 刀具可以相对于工件沿三个直线和两个旋转轴运动。
  • 在所有加工操作中,所有五个轴都可以同时移动。
连续五轴数控铣削中心在行动

连续五轴数控铣床系统具有类似于索引五轴数控铣床的机器结构。然而,它们允许在所有加工操作期间同时移动所有五个轴。

通过这种方式,就有可能生产出复杂的、“有机”几何形状的部件,而这是其他任何技术都无法达到的精度水平。这些先进的能力当然需要很高的成本,因为既需要昂贵的机器,也需要训练有素的机械师。

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以任何其他工艺都无法达到的精度制造复杂零件。
生产非常光滑的“有机”表面最小的加工痕迹。
所有数控加工中每件成本最高。
工具访问限制仍然适用。

Mill-turning数控中心

  • 工件附在一个可以高速旋转(像车床)或定位在一个精确的角度(像五轴数控铣床)的主轴上。

  • 车床和铣刀是用来从工件上去除材料,形成零件。

5轴数控铣车削

铣车用数控中心本质上是配备数控铣刀的数控车床。铣削中心的一种变化是瑞士式车床,通常有更高的进动。

铣车削系统既利用了数控车削的高生产率,又利用了数控铣削的几何灵活性。它们是制造具有“松散”旋转对称的零件(如凸轮轴和离心叶轮)的理想选择,成本比其他五轴数控加工系统低得多。

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所有五轴数控加工系统的最低成本。
高的生产能力和设计自由。
工具访问限制仍然适用。
最适合圆柱形轮廓的零件。

总结

  • 三轴数控铣床制造零件的几何形状相对简单,精度高,成本低。
  • 数控车床的单位成本最低,但仅适用于具有旋转对称性的零件几何。
  • 索引五轴数控铣床制造的特点是不对准一个主轴快速和非常高的精度。
  • 连续五轴数控铣床制造具有高度复杂的“有机”几何形状和平滑轮廓的零件,但成本较高。
  • 铣削数控中心将数控车削和数控铣削的优点结合到一个单一的系统,以比其他五轴数控系统更低的成本制造复杂的零件。

用下表粗略估计不同数控机床每小时的成本。成本是相对于三轴数控铣床,这是典型的75美元每小时。

数控机床类型 加工成本
数控铣(硬件) $75(比较基准)
数控车削(车床) 65美元(- 15%)
五轴数控铣削 $120 (+ 60%)
连续五轴数控铣削 $150 (+ 100%)
Mill-turning数控中心 95美元(+ 25%)

数控加工的优势和局限性

这里列出了数控加工的主要优势和局限性。使用它们来帮助您决定它是否适合您的应用程序。

数控加工的好处

高度精确的零件与紧密的公差

数控加工可以制造出比大多数其他普通制造技术更大的尺寸精度的零件。在最后的精加工步骤中,材料可以非常精确地从工件中去除,实现非常紧的公差。

数控加工中任意尺寸的标准公差为±0.125 mm。功能更紧的公差到±0.050毫米可以制造,甚至±0.025毫米的公差是可行的。这大约是人类头发宽度的四分之一!

优秀的材料特性

数控加工零件具有优异的物理性能,与散装材料相同。这使得它们非常适合需要高性能的应用程序。

此外,几乎所有具有足够硬度的普通材料都可以数控加工。这使得工程师能够灵活地选择性能最佳的材料。

快速的周转时间

现代数控系统、CAM软件和数字供应链的进步极大地加快了生产时间。现在,CNC加工零件通常在5天内即可交付。这与工业3D打印工艺(如SLS)的转型相当。

一次性定制零件和原型

与成型技术(注塑)相比,数控加工不需要任何特殊的工具。因此,按需定制一次性零件和原型的生产在经济上是可行的。这对于一次性定制金属部件和原型尤其重要,因为CNC是最具成本竞争力的解决方案。

中小型生产

数控加工也是一个非常有价格竞争力的选择,制造中小批量(从10到100)。实际上,如果订购10个相同的零件,与一次性零件相比,单价会降低70%左右。这是因为“规模经济”开始发挥作用:CNC相对较高的启动成本分散在多个部件上。

相比之下,添加剂技术(3D打印)在更大的产量上没有同样的规模——单价相对稳定。成型技术(注塑或熔模铸造)只有在1000年的产量上才有经济意义——它们的启动成本非常高。

数控加工的局限性

相对较高的启动成本

在数控加工中,启动成本主要与工艺规划有关。这一步骤需要专家手动输入,因此与3D打印相比,启动成本通常相对较高,3D打印的流程规划高度自动化。它们仍然比成型制造工艺(注塑或熔模铸造)低得多,后者需要准备定制模具。

重要的是要记住,启动成本是固定的。如上文所述,利用“规模经济”,有机会大幅降低每件产品的单价。

几何复杂性的代价很高

作为一种减法技术,加工复杂几何图形的成本增加了。它还受到切削过程力学的限制。具有复杂几何形状的零件要么需要使用多轴数控加工系统,要么需要机械师的手工操作(重新定位、调整等)。

为了帮助您保持数控加工零件的最低价格,我们编制了一份设计技巧清单。

刀具存取和工件夹紧限制

由于零件是通过从实体块中移除材料而产生的,因此必须存在具有合适几何形状的刀具。它还应该能够访问所有必要的表面。由于这个原因,具有内部几何形状或非常陡的下切(例如)的零件不能加工。

将工件牢固地固定在数控加工的位置是必要的,并引入了一定的设计限制。加工夹具不当或工件刚度低会导致加工过程中的振动。这导致零件的尺寸精度较低。复杂的几何图形可能需要定制的夹具或夹具。

数控加工的应用

数控加工最伟大的事情之一是它多年来发现的广泛应用。

在这里,我们收集了一些最近的例子来说明专业人士如何利用数控加工的优势,在不同的工业环境中获得最佳效果。将它们作为项目的灵感。

空间
航空航天
汽车
设计
工业
体育

空间

数控加工是为数不多的适于制造空间应用零件的制造工艺之一。不仅因为数控零件具有优异的精度和材料性能,还因为加工后的零件可以应用广泛的表面处理。
例如,开普勒使用数控加工和太空级材料,在12个月内从餐巾纸上的草图变成了太空卫星。

-

读完整的故事→

CNC为纳米卫星加工零件

航空航天

航空航天是最早使用数控加工的行业之一。这是因为它能够制造具有优异物理性能和非常紧公差的轻量化部件。数控加工既用于飞机零件,也用于开发阶段。

例如,托马斯·辛尼格是一名博士研究员代尔夫特理工大学.与他的研究团队一起,他们使用CNC加工来制造缩小版的原型发动机,旨在提高现代螺旋桨发动机的效率。

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读完整的故事→

在试验室内数控加工涡轮叶片

汽车

当需要制造高性能定制零件时,数控加工在汽车工业中有着广泛的应用。

例如,荷兰公司PAL-V,设计个人空中和陆地车辆。这些基本上是世界上第一辆会飞的汽车。在开发阶段,他们选择了数控加工的原型和制造关键部件。

产品设计与开发

快速定制金属零件的能力与巨大的尺寸精度,使数控加工成为一个有吸引力的选择,以生产功能原型。这在设计和开发的后期阶段是必不可少的。

设计团队达克里例如,该公司利用CNC加工技术来制作专业的增强现实(AR)硬件的原型。他们选择了这一工艺,因为这是最具成本竞争力的解决方案,能够生产定制的金属部件,在他们的设计所需的细节水平和小规模。

电气电子制造业

数控加工在电气和电子制造业中有许多应用:从pcb的原型制造到外壳的制造。

TPAC例如,他们使用数控加工为他们的高功率电子传感系统制造外壳。散热和电气绝缘是本案例的主要设计要求。因此,数控加工阳极氧化铝是理想的一次性定制外壳。

工装与工业制造

数控加工的一个非常常见的工业应用是制造用于其他加工的刀具。例如,注塑模中的模具通常是由铝或工具钢数控加工而成。

珍贵的塑料例如,为发展中国家开发了一个系统,将废旧塑料转化为iPhone手机壳!为此,他们使用了低成本的手动注塑机和定制的数控加工模具。

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读完整的故事→

数控加工模具

运动和赛车运动器材

高性能的运动和赛车运动制造商总是试图通过减轻其产品的重量来提高其性能。

蛋糕是一家设计和开发了第一辆越野电动摩托车的瑞典公司。由于它是同类产品中的第一款,摩托车的每一个部件都是用CNC定制的,以达到预期的质量和耐久性水平。

CNC加工的摩托车零件

CNC加工vs. 3D打印

数控加工和3D打印都是工程师的武器库里的特殊工具。它们独特的优点使它们更适合不同的情况。

在选择数控加工和3D打印之间,有一些简单的指导方针,你可以应用到决策过程中。

作为一个一般的经验法则部分对于相对简单的几何形状,可以用有限的努力通过减法工艺制造,一般应数控加工,特别是在生产金属部件时。

当你需要时,选择3D打印而不是CNC加工是有意义的:

  • 低成本塑料原型
  • 具有非常复杂几何形状的部件
  • 周转时间为2-5天
  • 专业材料

总结如下:

与3D打印相比,CNC提供了更高的尺寸精度,生产出的零件具有更好的机械性能,但这通常需要更高的成本,因为体积小,设计限制更多。

阅读完整的比较→

扩大生产规模

如果需要大量(1000或更多),数控加工或3D打印可能都不是合适的选择。在这些情况下,成形技术,如熔模铸造或注射成型,由于规模经济的机制,在经济上更可行。

为了快速参考,请使用下表。在这种简化中,假设所有的技术都能够产生所讨论的零件的几何形状。如果不是这样,3D打印通常是首选的制造方法。

不。的零件 塑料 金属
1-10 3 d打印技术 CNC加工(考虑3D打印)
10 - 100 3D打印和CNC加工 数控加工
100 - 1000 CNC加工(考虑注塑) 数控加工(考虑熔模铸造)
1000 + 注塑 熔模或压铸

第2部分

数控加工设计

在不到15分钟的时间里,你将学习所有你需要知道的设计零件优化的数控加工:从可加工性设计规则到降低成本技巧,从材料选择指南到表面加工建议。

数控加工设计限制

数控加工中的设计限制是切削过程力学的自然结果,特别是:

工具的几何

大多数数控加工刀具具有平面或球面端圆柱形,限制了可以生产的零件几何形状。

例如,无论使用多么小的刀具,数控零件的内部垂直角总是有半径的。

数控设计限制-刀具几何形状

工具访问

不能被刀具触及的表面不能被数控加工。

例如,这禁止制造带有内部“隐藏”几何形状的部件,并限制了倒凹的最大深度。

CNC设计限制-刀具访问

工件刚度

由于切削力和加工过程中产生的温度,工件有可能变形或振动。

例如,这限制了CNC加工零件可以具有的最小壁厚和高特征的最大纵横比。

数控设计限制-刚度

工具刚度

与工件一样,刀具在加工过程中也会偏转或振动。这导致更宽松的公差,甚至工具断裂。

当刀具的长径比增大时,这种影响更加突出,这也是深腔不易数控加工的原因。

数控设计限制-刀具刚度

工件夹紧

零件的几何形状决定了它将在数控机床上保持的方式和所需的安装数量。这对成本有影响,而且对零件的精度也有影响。

例如,手动重新定位会引入一个很小但不可忽略的位置错误。这是5轴与3轴CNC加工的关键优势。

数控设计限制-加工夹具

数控加工设计规则

在下表中,我们总结了这些限制是如何转化为可操作的设计规则的。

阅读详细的指导方针→

蛀牙和口袋

建议深度:4 x腔宽

可行的深度:10 x工具直径或25厘米(10”)

较深的空腔需要用直径较大的刀具加工,影响到内边缘的圆角。

数控设计规则-腔体

内部边缘

推荐:大于三分之一的腔深

对于内部的垂直边,圆角越大越好。

洞的地面边缘应该是尖锐的或有0.1毫米或1毫米半径。

数控设计原则-内边

最小壁厚

推荐:0.8毫米(金属)

可行的:0.5毫米

推荐:1.5毫米(塑料)

可行的:1.0毫米

减小壁厚会降低工件的刚度,增加振动并降低可实现的公差。

塑料特别容易翘曲和热软化,因此需要较大的最小壁厚。

CNC设计原则-最小壁厚

建议直径:标准钻头尺寸

建议深度:4 x公称直径

Max。深度:10 x公称直径

最好是标准直径的孔,因为它们可以用标准钻头加工。用钻头加工的盲孔将有一个锥形地板。

非标准直径的孔将用立铣刀加工,并应作为空腔处理(见以前的规则)。用立铣刀加工的盲孔将是平的。

数控设计规则-孔洞

线程

建议长度:3 x公称直径

推荐的尺寸:M6或更大

可行尺寸:平方米

尽可能选择最大的螺纹,因为它们更容易加工。不需要超过公称直径3倍的螺纹。

总设计线程作为装饰在您的CAD包,并包括一个技术图纸到您的订单。

数控设计规则-螺纹

高的特性

推荐的马克斯。比例:高度/宽度< 4

高大的特征很难精确地加工,因为它们容易振动。考虑零件的整体几何形状:在加工过程中旋转零件90°会改变长宽比。

数控设计规则-高功能

小的特性

推荐:2.5毫米(0.100 ")

可行的:0.50毫米(.020”)

2.5毫米(0.1英寸)以下的腔和孔可以用标准切削工具进行数控加工。任何低于这个极限的加工都被认为是微加工,除非必要,必须避免。

公差

标准:±0.125毫米(.005英寸)

可行的:±0.025 mm (0.001 ")

公差(单侧、双边、干涉或几何)应该定义在所有的关键特征上,但是over-tolerance。

如果技术图纸中没有规定公差,则以标准±0.125 mm为准。

数控设计规则-公差

最大一部分大小

数控铣削:400 x 250 x 150毫米(一般)

数控车削:Ø 500毫米x1000毫米(典型)

非常大的数控机床可以生产尺寸高达2000 x 800 x 1000 mm (78 " x 32 " x 40 ")的零件。

五轴数控加工系统通常具有较小的构建体积。

数控设计规则-零件尺寸

设计削弱了

下切是标准工具无法加工的特征,无论部件如何旋转,因为刀具不能访问所有的表面。如果方形铝型材是用数控加工制造的,那么它们的沟槽将被认为是下切。

如果设计正确,可以使用特殊的t形、v形或棒棒糖形切削工具来加工底切。

这里有一些实用的指导方针来帮助你开始设计底价。

了解更多的底价→

削弱维度

建议宽度:3毫米(1/8 ")至40毫米(1½")

Max。深度:2 x宽度

设计底切宽度为整毫米增量或标准英寸分数。对于非标准尺寸的下切,必须创建自定义刀具。

标准工具的切割深度大约是其宽度的两倍。这限制了可实现的深度。

数控设计规则-切边尺寸

削弱间隙

建议最小间隙:4倍深度

对于内表面的底边,在相对的壁之间增加足够的间隙,以确保工具可以进入。

数控设计规则-切边间隙

第3部分

数控加工材料

数控加工可以用于非常广泛的工程金属和塑料。

在本节中,你将了解更多关于最受欢迎的材料的关键特征。我们还将检查最常见的抛光,适用于数控加工零件。

数控加工材料

选择合适的材料是设计过程中至关重要的一步。最佳的材料选择高度依赖于您的特定用例和需求。

由于几乎所有具有足够硬度的材料都可以加工,数控提供了非常大范围的材料选择。对于工程应用,金属和塑料是最相关的,并且将是本节的重点。

表面处理也可以改变数控加工零件的性能,我们将在下面检查它们。

首先,看看这个决策树。它包含了涵盖最常见设计要求的高级材料建议。

选择正确的数控材料图

金属

数控加工主要用于金属和金属合金的加工。金属既可以用于定制的一次性零件和原型的制造,也可以用于低到中批量生产。铝6061是目前数控加工中使用最多的材料。

塑料

塑料是一种具有广泛物理性能的轻质材料。由于它们的耐化学性和电绝缘性能,经常被使用。在注塑成型之前,塑料通常是经过数控加工的。

了解更多最常见的CNC塑料→

表面加工

加工后的表面处理可以改变产品的外观、表面粗糙度、硬度和耐化学性。下面是对CNC最常见表面处理的快速总结。

了解更多关于表面处理→

探索hub→上的完整系列成品必威和365

As-machined

加工过的零件有最紧的公差,因为它们不需要进行额外的操作。刀具轨迹的痕迹是可见的。

加工后零件的标准表面粗糙度为3.2 μm (125 μin),并可通过进一步操作降低到0.4 μm (16 μin)。

额外费用:没有一个

紧凑的尺寸公差。
无额外成本(标准完成)。
可见的刀痕。

珠爆破

喷砂处理可使已加工零件表面光洁度均匀,去除所有工具痕迹。

喷丸主要是为了美观,因为由此产生的表面粗糙度是不能保证的。关键表面或特征(如孔洞)可以被掩盖,以避免任何尺寸变化。

额外费用:

视觉上悦目的哑光或缎面处理。
低成本的表面光洁度。
可在不同的粗细。
将影响关键尺寸和表面粗糙度。

阳极氧化(透明或彩色)

阳极氧化在铝件表面增加了一层薄薄的、坚硬的非导电陶瓷涂层,增加了铝件的耐腐蚀和耐磨性。

关键区域可以被掩盖,以保持其严格的公差。阳极化的零件可以染色,产生光滑美观的表面。

成本:$$

耐用、美观的涂层。
可应用于内腔。
可以为任何潘通色调。
比粉末涂料更脆。
只与铝和钛兼容。

硬盖阳极氧化

硬涂层阳极氧化产生较厚的高密度陶瓷涂层,提供优良的耐腐蚀和耐磨性。

硬涂层阳极氧化适用于功能性应用。典型的涂层厚度为50 μm,通常不涂色。关键区域可以被掩盖,以保持其严格的公差。

额外费用:$$$

用于高端工程应用的高耐磨涂层。
可应用于内腔。
好维控制。
比粉末涂料更脆。
只与铝兼容。

粉末涂料

粉末涂料在零件表面添加一层薄薄的、坚固、耐磨、耐腐蚀的保护性聚合物涂料。

它可以应用于任何材料的零件,有多种颜色可供选择。

额外费用:$$

用于功能性应用的坚固、耐磨和腐蚀涂层。
抗冲击性比阳极氧化高。
兼容所有金属材料。
不能应用于内部表面。
与阳极氧化相比,尺寸控制更小。
不适合小部件。

丝印

丝网印刷是在数控加工零件表面印刷文字或标识的一种廉价方法,以达到美观的目的。

它可以与其他表面处理(例如,阳极氧化)一起使用。打印只能应用于零件的外部表面。

额外费用:

低成本印刷自定义文本或标识。
有多种颜色可供选择。
只能应用于零件的外部平面。

第4部分

成本降低提示

了解更多关于什么影响数控加工的成本。使用这三个可行的设计技巧可以将价格降低一半,并确保项目不超出预算。

保持你的CNC项目在预算上的提示

数控加工零件的成本取决于以下几点:

  1. 加工时间和模型复杂度:零件的几何形状越复杂,加工的时间就越长,成本也就越高。
  2. 启动成本:这些都与CAD文件的准备和工艺规划有关。它们对较小的业务量很重要,但是固定的。这是一个降低单价的机会,利用规模经济
  3. 材料成本和装修:散装材料的成本和易于加工的材料很大程度上影响了整体成本。

作为经验法则:

为了最小化数控加工零件的成本,坚持简单几何和标准化特征的设计。

在下一节中,我们将重新检查之前讨论过的一些设计规则,以降低成本。有了这3个设计技巧,你可以大大降低数控加工零件的成本。

学习11个更多的技巧,进一步降低你的数控零件的成本→

技巧#1:增加所有圆角的尺寸或在锋利的边缘增加底边

降低成本技巧#1

为了减少加工时间,添加一个圆角,尽可能大的所有内部(和外部)垂直边。这种方法可以使用更大的工具,每次切割可以移除更多的材料,并且可以遵循圆形的刀具路径,以更高的速度切割每个角。

当一个90°的内缘是需要的,减少半径将不做的工作。在这些情况下,使用削边代替(见上面)。

尽量减少成本:

  • 添加略大于型腔深度1/3的半径。
  • 添加一个小圆角也到外部边缘。
  • 当需要90°内角时,使用底边。

专家提示:使用相同半径的所有边,以节省时间的工具更换。

技巧#2:尽量减少机器朝向的数量

降低成本技巧#2

以上部分要求至少两个机器设置在一个三轴数控铣床。在一侧的特征被加工后,工件被手动旋转。这就需要人工,增加了成本。

也可以使用多轴数控机床。这也增加了加工成本大约60%到100%。

尽量减少成本:

  • 设计部分可以在一个三轴数控铣床在一个或两个设置。
  • 如果这是不可能的,考虑将零件分割成多个几何形状,可以在一次设置中加工,然后再组装。

建议3:考虑材料的成本

这里是一个表格,总结了相同的零件数控加工的一些最常见的材料的成本。每个美元符号表示大约25%的价格上涨。

成本 金属 成本 塑料
铝6061 聚甲醛(溴氰菊酯)
$$ 合金钢4140 $$$ 腹肌
$$ 铝7075 $$$ 尼龙(尼龙6)
$$$ 黄铜C360 $$$ 聚碳酸酯(PC)
$ $ $ $ 不锈钢304 $ $ $ $ 偷看

显然,选择一种物理性能超过您的应用要求的材料可以迅速和不必要地增加数控加工零件的成本。

尽量减少成本:

  • 选择成本最低且性能满足设计要求的材料。
  • 使用在线即时报价快速获得每一种材料的价格反馈。

第5部分

开始数控加工

你的零件设计和优化CNC加工,是时候开始考虑制造了。在本节中,我们将向您介绍用CNC加工制造定制零件所需的3个简单步骤。

步骤1:导出您的设计到cnc兼容的CAD文件格式

与CNC兼容的CAD文件格式

数控加工中主要使用的文件格式是STEP和IGES。这些格式是开源的、标准化的,可以跨平台使用。

最好的结果:

将您的设计直接从本地CAD软件导出到STEP文件格式。

必威和365,您也可以上传文件,并获得在您的本地CAD软件中使用的文件格式的即时报价,包括SLDPRT, 3DM, IPT, SAT和X_T。

步骤2:准备技术图纸

步骤2:创建一个技术图纸

用CNC加工零件并不总是需要技术图纸。但是建议在您的订单中包含一个,因为它包含的信息没有出现在STEP文件中。

以下情况需要提供技术图纸:

第三步:获得即时报价并开始生产

第三步:获得报价

必威和365,外购零件数控加工方便、快捷,价格竞争力强。

通过将制造服务网络与我们的智能采购引擎相结合,您可以立即获得最佳报价和交货时间的现成生产能力。

当您将零件上传到集线器时,我们的可加工性分析自动化设计将在生必威和365产开始前检测到任何潜在的设计问题,并根据我们的机器学习算法。

通过这种方式,您可以确保您总是在最快的周转时间内收到最好的价格在市场上为您的数控加工零件!

第6部分

有用的资源

在本指南中,我们涉及了所有你需要开始与CNC加工。但还有很多东西需要学习。

下面我们列出了CNC加工和其他数字制造技术方面最好和最有用的资源,供那些想要深入研究的人参考。

知识库

在本指南中,我们涉及了所有你需要开始创建自定义零件与数控加工。

关于数控加工,我们还有很多需要学习的地方知识库-所有制造技术的技术文章的集合,由制造专家编写,由中心策划。必威和365

以下是我们最受欢迎的CNC加工文章精选:

学习的机器

你想用数控加工弄脏你的手吗?然后有几种方法来学习如何操作数控铣床或数控车床。

  1. 访问当地Fab Lab:许多Fablabs和Makerspaces都有数控铣削能力,他们将开设如何操作这些能力的课程。参观Fab Labs官方名单在附近找一个。

  2. 在网上找到的资源:网上有很多有用的资源可以帮助你磨练你的数控加工技能。这个CNC学院的泰坦NYCCNC可能是两个最好的网站让你开始。

  3. 申请学徒:学徒制可能是开启你数控机械师职业生涯的最好方式。它们由老牌的机械厂和许多大学提供。

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