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设计机加工零件时应避免的6个错误

将CAD模型上传到我们的自动报价和设计分析引擎,我们的CNC机器将在一天之内快速铣削或车削您的零件。然而,对于所有使这一技术成为可能的技术,人为因素仍然至关重要,而且经常是反复出现问题的罪魁祸首,我们在为CNC加工设计的零件中看到了这种情况

发表于2021-01-09 09:55:55,通过 cyanbat发布 | 点击数:0


将CAD模型上传到我们的自动报价和设计分析引擎,我们的CNC机器将在一天之内快速铣削或车削您的零件。然而,对于所有使这一技术成为可能的技术,人为因素仍然至关重要,而且经常是反复出现问题的罪魁祸首,我们在为CNC加工设计的零件中看到了这种情况。避免这六个常见错误可以帮助改进设计,缩短运行时间,并可能降低最终制造成本。

避免设计需要不必要加工的特征。在左侧,设计指定了所需的关键圆形几何形状,要求在中间加工方孔/特征,然后切掉周围的材料以露出完成的零件。这种方法增加了可观的运行时间,以机器加工掉剩余的材料。右侧的更简单设计要求从模块上切割零件,从而完全无需额外加工多余的材料。 1.避免使用不需要机加工的功能

一个经常犯的错误是设计一个不需要机器切削的零件。这种不必要的加工会增加零件的运行时间,而运行时间是最终生产成本的关键驱动因素。考虑以下示例,其中设计指定了零件应用所需的关键圆形几何形状(请参见右图的左侧插图)。它要求在中间加工方孔/特征,然后切掉周围的材料以露出完成的零件。但是,这种方法增加了可观的运行时间,以机加工出剩余的材料。在更简单的设计中(请参见右侧的右图),机器可以简单地从木块上切割零件,从而完全无需对多余的材料进行额外的浪费加工。本示例中的设计更改将机器时间缩短了近一半。

2.避免文字过小或凸起

您的组件可能需要经过铣削的零件编号,描述或公司徽标。或者您可能会认为某些文本看起来真的很酷。但是,添加文本也会增加成本。并且文字越小,成本越高。这是因为剪切文本的非常小的立铣刀以相对较慢的速度运行,从而增加了您的运行时间,并因此增加了最终成本。您确实有选择。如果您的零件可以容纳它,则剪切较大的文本将明显更快,从而降低了成本。在可能的情况下,选择凹进而不是凸起的文本,这需要铣削掉材料以在零件上创建字母或数字。

3.避免高矮的墙壁

零件设计上的墙特征通常比较棘手。CNC机床中使用的切削工具由硬质,硬质材料制成,例如碳化钨和高速钢。尽管如此,刀具和加工材料一样会在加工力的作用下稍微偏斜或弯曲。这会导致诸如不希望的波纹表面和难以满足零件公差的问题。墙壁也可能会碎裂,弯曲或破裂。您的墙越高—我们的最大高度为2英寸(51毫米)—为了增加材料的刚度可能需要更厚。0.020英寸(0.508毫米)或更小的薄壁在加工过程中会破裂,然后弯曲或翘曲。尽量不要将壁设计得太厚,因为切削工具通常会以10,000至15,000 rpm的转速旋转。墙壁的良好经验法则是宽高比为3:1。

 

CNC加工仍然是制造原型和生产零件的最快,高效和最具成本效益的方法之一,并且仍然是产品设计师和工程师中的一种流行选择。避免本技巧中概述的常见设计错误,可以帮助您改善机械零件设计,缩短运行时间并潜在地降低最终制造成本。 4.避免使用可能不需要的小口袋功能

一些零件带有方形角或较小的内部角袋,以减轻整体重量或容纳组件的其他零件。但是,内部90度角和小凹口对于我们较大的切削工具而言太小了。创建这些意味着使用越来越少的工具挑选角落的材料。这可能导致使用六到八个不同的切割工具。所有这些工具更改都会增加运行时间(您猜对了),这增加了项目的成本。为了避免这种情况,首先要确定口袋的真正重要性。如果它们只是为了减轻重量,请重新设计,以免购买不需要切割的机器材料。您设计的拐角半径越大,我们可以使用的切割工具越大,所需的运行时间就越少。

5.避免产生无法穿线的孔

我们可以轻松地在您的机加工零件上增加螺纹孔。但是,设计线程以使我们的报价软件可以看到它们,以便将它们加工成您的零件,可能会充满挑战。我们的快速转换过程具有一组可用的静态线程。当我们的软件分析您的零件时,它会寻找与这些螺纹之一相对应的孔径。例如,如果要使用UNC或UNF#5-40螺纹,则软件将查找直径在该螺纹范围内的孔。如果直径不在该范围内,则无法将该螺纹分配给零件。通常是在客户致电时,当我们推荐他们参考我们的快速参考《螺纹孔指南》时页。在这里,您将找到我们可用的线程类型。单击特定螺纹以转到带有孔径范围的图表以从该螺纹中选择。选择直径为打孔器尺寸的75%(每个图表都包括每个螺纹的尺寸)将始终有效。在设计零件时,请继续使用CAD软件的线程向导,大多数客户都会这样做。但是,请通过我们的图表确认向导正在输出与我们的软件兼容的孔径。在此处了解有关线程设计的更多注意事项。

6.重新考虑最终成型的机加工零件

在购买模具之前,我们经常看到注塑零件的设计已上载到我们的加工服务中进行原型制作。但是每个过程都有不同的设计要求,结果可能会有所不同。厚厚的机加工特征在成型时可能会下陷,翘曲,孔隙或其他问题。设计精良的具有肋,凹穴和其他特征的成型零件将需要较长的加工时间。这里的重点是:零件设计通常针对其制造过程进行了优化。首先与我们的团队联系,以获取有关如何修改用于机加工的成型零件的设计的建议,或在最终生产过程中(注塑成型)对零件进行原型制作的建议。在青蝠科技,原型工具的初始投资成本非常低。