数控加工零件的设计

CNC机器是一种奇妙的技术,为准确的零件提供了一系列可能性,但您的最终产品只与您与您联系的设计一样好。在开发任何机加工部分时,有一些主要考虑因素必须考虑到其全几何。

据呢,这些指导方针比石头上设置的真实协议更具拇指规则。行业范围的标准是罕见的,这项技术始终处于助焊状态,并以新的和令人兴奋的创新推出,以推动信封的方式,而不是可能的。但是,有许多做法已成为验证和真正的规则。以下是CNC加工设计部件的一些限制和考虑因素。

基本规则

一般来说,它最好设计零件,使得最大直径的工具可以为它们机器机器。这有助于避免对专业工具的需求并确保更快的处理。它也是最好不要设计比其宽度更深的四倍以上的空腔。确保设计的功能与机器允许的主要方向对齐至关重要。这涉及牢记轴的数量是用的。

在尝试机器文本或字母时,最好使用雕刻的文本而不是浮雕。压花文本最终可以使用大量的材料来实现,需要在整个过程中删除。还建议使用最小大小为20分的SAN SERIF字体,以避免刻文中的小型不需要的功能。

与机械师一起工作时,最好提交一份技术图纸。这些需要有一个非常具体的格式,但可以极大地帮助工作通过部分的设计,并发挥其最佳品质。

机器类型

在考虑该部分的具体细节之前,重要的是要注意您拥有的数控机器类型的限制和优势。这似乎是基本的,但各种类型的CNC机器可以更好地控制某些形式和形状。以下一些最常见的类型在下面列出了它们的优势。

拉身床通常用于复杂的圆柱形状。由于其能力,车床往往是最突出地用于这些圆形切割,因为它提供了紧凑的公差和经济高效的操作。随着车床,材料转动,而切削刀具保持静止,因此几何形状依赖于静止工具的运动和进料速率以及材料的转速控制。车床是为了转动,因此整形并不是最大的Forte。随着使用中的材料变得更厚,车床也会变得较低。

铣床进来很多品种。将它们与车床进行比较的核心差是切削刀同样地移动。垂直铣床具有主轴轴和切割工具,可垂直于机器床。卧式铣床刀具安装在工作台对面的水平主轴上。一般来说,当需要用刀具去除大量材料或对精度要求不高时,就会使用它们。有更多轴的机器可以在一个装置中驾驭并结合车床和铣床的优点。

路由器与立式铣床相似的是,刀具垂直对准机床的床身。此外,当零件固定在原地时,路由器也会移动加工材料。主要的区别是工作区域与机器的比例,路由器的接近1:1,而轧机接近1:3。它特别适用于大块的木材。在设计时应该考虑到这些区域的差异,以及如何找到内角。类似地,精细的切割必须使用小工具,但任何工具在失效之前都只能得到这么小。

工具限制

当涉及到加工时,最常见的经验法则之一是刀具直径与腔深的比率。在你的设计中,任何型腔的推荐深度都是其宽度的四倍,因为立铣刀的切削长度有限制。这通常是工具直径的三到四倍。较低的深宽比会增加振动、刀具偏斜和碎屑排出。

另一个人们必须记住的常见限制是工具的几何形状。大量的数控刀具都是圆柱形的,切割长度有限。这个形状与最后的切割有关系。例如,工件的内角总是有半径的。这是真的,即使你用一个极其小的切削工具加工它们。

专业工具可以帮助解决这些问题中的一些问题,但他们可以拥有自己的权衡。如果工具的长度为您在工件中达到更深的部位时,可以使用具有更长轴的专用工具,但是需要牢记缺点。更长的工具可以提高振动并降低您能够实现的准确性。部件设计通常应旨在使用具有更长直径和较短长度的工具,对用户最可行的工具。

设计指导方针

内边缘

在设计内边缘时,最常用的垂直角半径是腔深度的三分之一或更多。在使用推荐的拐角半径时,应该使用遵循建议的腔深度指南的直径工具。为了获得更高质量的表面光洁度,最好具有略高于推荐量的角半径。这使得工具能够沿着圆形路径切割,而不是90度角。然而,如果一个反而希望90度角,建议使用T骨底切(下面讨论)而不是选择降低的角球半径。

薄墙

薄壁可能是棘手的,因为减小壁厚减小了材料的刚度,从而在加工过程中增加了振动并降低了可实现的精度。此外,当涉及塑料和其他温度易发材料时,最好监测软化和残余应力。更大的最小壁厚可以减轻这些因素。建议的最低限度根据材料和工具而变化,但普通的指南机械师适用于金属0.8毫米,塑料1.5毫米。

除孔中,除非完全必要,否则最好保持钻孔深度较低,而不是在平底孔中接触,因为这些可以非常棘手或需要专业的工具。使用钻头或终端铣刀工具和更严格的公差的孔加工孔,需要使用铰刀和镗孔工具进行精加工。对于小于20mm的高精度孔,强烈推荐使用标准直径。应用端铣刀加工具有非标直径的孔。在这种情况下,最大腔深度限制适用。任何比工具的典型推荐值更深的孔都是使用专用钻头(最小直径3 mm)的机械加工。

为了延长孔在美国,零件可以从两边钻孔,但很重要的是要认识到,在两个孔相遇的地方会有不匹配。为了应对这种不匹配,用户可以应用跳汰。

为了边缘钻孔,必须确保钻头的整个直径包含在零件内。如果不是这种情况,钻可能会破裂,表面光洁度可能会差,并且在拐角处产生的尖锐边缘可能会折叠。如果完全必要,请先钻部分,然后铣削铣削物质以留下局部孔。

线程,攻丝和螺纹铣削

内螺纹通常用丝锥切割,外螺纹用模具切割。丝锥和模具可用来切割螺纹。数控螺纹刀具很常见,机械师更喜欢它们,因为它们可以限制丝锥断裂的风险。有许多不同类型的水龙头,每个都有自己的质量。减少水龙头通过从孔中移除材料来创建配合对的雌性部分。和形成龙头用户通过孔内的材料位移来创建线程。虽然切削刀具和成型工具的基本上产生了相同的螺纹,但以相同的方式呈现,它们的使用要求和所达到的结果是不同的。

螺纹磨坊是另一种选择。这些沿着主轴的轴线插入螺旋插值以形成螺纹。通常,水龙头和螺纹研磨器用于内螺纹和用于外螺纹的螺纹模具和螺纹研磨机。在速度方面,高速攻丝中心设立,刚性龙头可以在螺纹磨机的一小部分中螺纹孔螺纹孔。然而,攻丝中心的一个主要限制是每个不同尺寸的孔都需要不同的尺寸水龙头。

冲击螺纹的负荷冲击到几个第一个齿(高达公称直径的1.5倍)。因此,超过公称直径3倍的螺纹是不必要的。对于用丝锥切割的盲孔中的螺纹(即所有小于M6的螺纹),在孔的底部增加一个等于公称直径1.5倍的无螺纹长度。当数控螺纹工具可以使用(即大于M6的螺纹),孔可以贯穿其长度。

较小的特点

经过一定的最小规模和尺寸,较小的功能可能是艰难的。直径低于2.5毫米(0.1英寸)的加工空腔和孔被认为是微加工,需要专业工具和专业知识。需要微型钻头来机器这样的特征,并且这种加工始终的物理学可能会差异。除非绝对必要,否则最好避免这些功能。

削减

因为标准切削工具必须直接从工件的上方切入,加工底边需要使用专门的工具。对于不同类型的底边有不同的设计方法。最常见的两种是t形槽内切和鸽尾内切。

用于t型槽切割的工具具有垂直轴上的水平切割刀片。底部的宽度可以从3毫米到40毫米。建议您使用整个增量或常用的分数时,确定切边宽度。

燕尾榫切削工具根据其角度而变化。使用的标准角度为45和60度。但是,您还可以在10度增量中找到高度为120度的5度和10度的工具。如果您在内墙上使用底切设计,请确保为工具留下足够的间隙室。

通常情况下,在机加工壁和其他内壁之间,至少需要四倍的咬边深度。标准的切割直径和轴直径的比例是二比一,这限制了切割深度。如果你需要一个非标准的深度,机器商店可以创造定制的工具。绝对必要时,尽量减少咬边量。然而,完全避免削价可能是个好主意。它们可能很难加工,复杂的需要专业的工具或多个设置。

倒角和鱼片

一种倒角是两个表面在锋利边缘相遇的斜坡。这有助于缓解组件,以将螺栓插入孔中并在处理尖锐物体时降低损伤的风险。Deburring实现了类似的目标,而是通过破坏部分的边缘。这降低了许多情况下的尺寸,使得倒角材料更好地用于特定尺寸。另外,倒角上的边缘应保持在45°,除非使用另一个角度至关重要。

鱼片要求圆角的内部或外部的部分。最好保持零件上的任何半径大于刀具半径,以导致更直接的加工过程。另一方面,内部圆角应尽可能大,以允许使用大直径的工具,减少加工时间。一般情况下,内圆角半径应大于型腔深度的1/3,以避免刀具断裂。