3轴和5轴铣削CNC如何降低零件的切割成本

CNC 加工是一种减材制造方法，它使用切削工具从一块原材料或预先存在的零件中去除材料。CNC 加工中心一般使用最先进的5轴机床，通过消除中间设置并启用底切和离轴特征，大大缩短了周转时间。CNC加工是互补技术，对于需要钻孔、钻孔、面铣或其他精密加工以增强特征的3D零件。利用CNC加工作为有价值的二次操作，加工的零件的复杂性通常会有所不同。

从简单的平面零件到要求苛刻、高度复杂的曲面几何形状，选择正确的 CNC 机床至关重要。不同类型的数控机床可以加工不同的零件，使用的机器类型（数控车床，3轴数控铣床或 5轴加工中心）通常取决于零件的复杂性、几何形状、尺寸、公差、产品的最终用途和材料类型。

CNC加工材料

材料往往是影响CNC加工成本的第二大因素，当您能够在材料成本及其可加工性之间取得平衡时，就会实现最具成本效益的加工。当谈到可加工性或材料在加工过程中的容易程度时，材料的可加工性越强，零件的制造速度就越快，服务成本也就越低。塑料材料和较软的金属合金通常更容易加工。要确定材料的固有可加工性，可以参考CNC加工图表中的各个材料属性。

CNC加工时间和劳动力

技术人员对数控机床进行编程在使用数控加工进行制造时，通常最大的成本因素是制造零件所需的时间。复杂的大型零件需要更长的加工时间，从而增加总体成本。

需要多轴加工的复杂几何形状需要更长的时间，复杂的构建通常依赖于手动制造和后处理。如果零件设计的每一侧都包含不同的特征，则通常需要手动重新定位，有时需要使用新夹具来重新定位的零件，来加工这些特征，与实现设计相关的工序越多，零件就越贵。

CNC加工成本随着零件数量的增加而显著降低。在项目的早期阶段，考虑因机加工零件数量较多而产生的较低单价可能是有利的。

CNC零件设计

加工铝制零件通过优化设计以实现快速生产，几乎不需要手动重新定位，可以显著降低加工零件的成本。具体来说，可以考虑以下主要设计特征：

宽高比小于 4 的设计特征是理想的，更小的特征需要更多的机器通过，并且容易发生振动，从而提高精度和加工时间。

腔的深度常在切割深度高达其直径2-3倍的腔时效果最佳，如果可能，使深度小于刀具直径的4倍。

壁厚应介于0.8 - 1.5毫米之间，较薄的壁需要在低切削深度下使用刀具进行多次走刀。壁薄特征容易产生振动，精确加工时具有挑战性并增加加工时间。

标准钻头尺寸的孔可以快速完成，非标准尺寸的孔必须使用立铣刀加工，这会增加总成本和加工时间。螺纹应设计为最小长度为孔直径的 1.5倍，最大长度为孔直径的3倍。

长度与直径之比为3:1或更小的内角半径可确保减少铣削次数、无需更换刀具并缩短整体加工时间。

在尝试降低CNC加工订单的成本时，最好在便宜的材料与易加工性和优化的标准化设计之间取得平衡。确保设计中的所有功能对关键项目都至关重要，可以简化整体范围，越复杂对机械师的要求越多，解决方案的效率就越低。

结论

从广义上讲，由于其设计、特定尺寸和要求，复杂的零件在加工过程中需要更多考虑。在零件处于设计过程中时，设计工程师应始终在可能的情况下努力构建简单、易于生产的零件。设计越简单，制造起来就越容易，间接成本也就越便宜。

机械设计师一直在考虑如何创建需要更少组件同时提供最大性能的设计，这可以降低成本，同时确保效率和更高的产量。CNC加工是生产零件和原型制作的有效制造方法，如果关键设计细节和加工能力不能很好地平衡，则可能会失去成本效益。