更好適合CNC加工的零件設計思路和限製
　　簡介：
　　產品的物理體現發生在車間；
　　然而，製造過程在數控銑削和車削機床啟動之前（qián）就開（kāi）始了。它從關鍵的設計（jì）階段開始，這對於確定產品或其零件的尺（chǐ）寸和結（jié）構至關（guān）重要。
　　在設計階（jiē）段充分考慮生產（chǎn）技術的限製，可以通過減少潛在的障礙來促進製（zhì）造階段。
　　本指南提（tí）供（gòng）了基於對數控加工、其設計限製、特定數控服（fú）務的深入了解的有價值的設計技巧、最佳實踐、材料選擇建議以及注意事項。我們希望本（běn）指南不僅可以幫助您最大（dà）限度地提高產（chǎn）品產量，還可以確保預算最小化。
　　什麽是數控加工？
　　數控加工是一種通過從固體塊或坯料上去除材料層來製造最終（zhōng）產品的減法製（zhì）造方法。該過（guò）程（chéng）涉及（jí）使（shǐ）用高速旋轉的切削工具來銑削材料，直到創建（jiàn）出想要的形狀。數（shù）控銑削是數控加工的關鍵類型之一，它使用切削工具，而車床（chuáng）和鑽頭則用於在成品上創建特征。
　　CAD模型用（yòng）於指導數控機床如何創建設計（jì），並且機床（chuáng）在不同數量的軸上運行（háng）。3軸機床在三個線性軸X、Y和Z上工作，而5軸機床在三個線（xiàn）性（xìng）軸周圍（wéi）的兩個旋轉軸上工作。
　　數控加工為製造商提供（gòng）了許多（duō）優勢，包括高度自動化（huà）、可靠性、出色（sè）的可重複性和精確（què）的幾何精度（dù）。它還提供高質量的表麵光（guāng）潔度和耐用（yòng）的（de）零件。
　　數控加工（gōng）的設計限製：
　　然而，數（shù）控加工存在一些限製（zhì）。幸運的是，通過結合（hé）考慮這些限製的設計考（kǎo）慮因素，製造商可以（yǐ）優化生產過程、降低成本並最大限度地減少生產時（shí）間。
　　公差：
　　在提交零件設計進行生（shēng）產時，包括（kuò）零件尺寸（cùn）的可接受公（gōng）差是有幫助的。公差應根據零件所需的功能來確定。
　　數控加工可以達到非常嚴格的公差；但（dàn）是，值得注意的是，公差比我們的服務標準更嚴格可能會導（dǎo）致生產時間延長和成本增加。
　　如果（guǒ）產品設計中（zhōng）沒有指定具體公差，我（wǒ）們將按（àn）照ISO 2768標準執行服務，將（jiāng）金（jīn）屬零件的公差保持在（zài）+/-0.127mm，將塑料零件的公差保持在+/-0.254mm。更（gèng）嚴格的公差可以實現，但可能需要更長時間，因為需要降低RPM轉速以滿足更高精度要求。
　　角度：
　　數控銑削（xuē）使用圓柱形刀具生成內角（jiǎo）圓角，而不是直角，從而在內部（bù）垂直邊緣或牆壁（bì）上產（chǎn）生半徑。這是因為數控銑削中使用的切削刀具是圓柱形的，無法產生直邊。在設計零件進行生產時，必（bì）須考慮（lǜ）到這一點（diǎn）。
　　非標準半徑（jìng）可以（yǐ）提高（gāo）生產效率，因為切削（xuē）刀（dāo）具可以自（zì）由切割（gē）和轉向角落，而（ér）無需停止和重新定（dìng）位（wèi）。較（jiào）大半徑（jìng）的圓角比（bǐ）小半徑的圓角（jiǎo）銑削速度更快、成本更低。
　　底切：
　　底切是無法使（shǐ）用標準數（shù）控銑削工具生產的特（tè）征，在數控加工時會帶來許多挑戰（zhàn）。因（yīn）此，如果可能（néng），必須避免它們。如果底切幾何形狀沒有標準尺寸，則需要生產定製加工工具才能生產，這將大大增加加工時間和成本。因此，如（rú）果零（líng）件（jiàn）中需要底切特征（zhēng），請確保其具有標準尺寸。
　　此外，應避免太（tài）深或（huò）位於難以觸及（jí）的區域的底切（qiē）。這是因為（wéi）數控工具的長度有限，太深的（de）底切（qiē）可能無法生產，因為數控工具可（kě）能無法訪問它們。
　　壁厚（hòu）：
　　在為數控（kòng）加工設計零件（jiàn）時，最小壁厚是一個重要的考慮因素。建議選擇盡可能厚的壁厚，並避免薄（báo）壁，因（yīn）為它們容易振動，可能導致（zhì）刀具斷裂或（huò）損壞。
　　數控加工金屬的（de）標準最小壁（bì）厚為0.030英寸（約0.76毫米），塑料的標準最小（xiǎo）壁厚（hòu）為0.060英寸（約1.5毫米）。遵守這些標準可以確保最佳生產和成本效益。
　　螺（luó）紋：
　　一旦零件加（jiā）工到指定的尺（chǐ）寸和形狀，就可以使用切削絲錐、成型絲錐或螺紋銑刀添加螺紋。在設計零件時，建議選擇盡可能大的螺紋尺寸，因為較小的絲錐在生產過程中容易斷裂。此（cǐ）外，最好避免使用（yòng）深螺紋，因為如（rú）果需要定製工具，可能會導致生產成本更高。此外，在零件設計中遵循標準螺紋尺寸可以幫助降低成本（běn）和生產時間。
　　數控銑削：
　　在零件通，我（wǒ）們提供一係（xì）列數控加工服務，其中包括最常見的（de）數控加工工藝之一：數控（kòng）銑（xǐ）削。在這（zhè）個過程中，將材料毛坯安裝在機床床上，使用諸如立銑刀之類的旋轉切削工具來切（qiē）削（xuē）原材料。這些工具以每分鍾數千轉的極高速度旋轉（zhuǎn），以去除材料並（bìng）創建最終零件。
　　為了使（shǐ）數控銑削過（guò）程盡可能高效，最初要移除的材料使用較大（dà）的工具以更高的轉速切割掉（diào）。這使得大部分材料可（kě）以快速移除。當零件快要切割成形狀時，使用轉速較少的更高精度工（gōng）具來完成零件。
　　一旦零件成功切割到尺（chǐ）寸，就會仔細檢查以確保符合所需（xū）的公差並且質量達到標準。從那裏，零件可以進行後處理並交付給客戶。
　　數控銑削的快速提示：
　　堅持使（shǐ）用圓形內角：由於數（shù）控銑削使（shǐ）用圓形旋轉工具，因此無法創（chuàng）建銳（ruì）角內角。
　　盡可能使用最大半徑：使用的切削刀具越大，移除（chú）材料的速度就越（yuè）快。確保將盡可能大的內角半徑集成到設計中，這將（jiāng）有助於數控銑削過程。
　　數控車削：
　　在數控車削過程中，將材料毛（máo）坯安裝在旋轉卡盤上（shàng），旋轉卡盤在固定刀具工作時移動零件。數（shù）控車削非常適合生產沿其中心軸對稱的零件，並且通（tōng）常比數控銑削產（chǎn）品更快（kuài）、更便宜。
　　數控（kòng）車削刀具（或車床）在原材（cái）料高速旋轉時保持靜止，與之接觸以精（jīng）確去除材料，直（zhí）到獲得最終幾何形狀。由於（yú）數控（kòng）車削的性質，該過程主要用於生產圓柱形（xíng）零件，但是也可以使用多軸數控車削和銑削係統生產（chǎn）非圓柱形輪廓。
　　數控車削（xuē）的快速提示：
　　遠離尖銳（ruì）的內角：與（yǔ）數控銑削一樣，數控車削能夠製造外部和（hé）內部的圓角。對稱，但不要太薄或太長：如果零件設計（jì）太（tài）長或（huò）太薄，生產過（guò）程中的旋轉可能會變得不穩定，從而導致製造問題。
　　材料選擇：
　　作為一種減材製造工藝，數控加工使用一塊原材料（金屬（shǔ）或（huò）塑料）來製（zhì）造零件。該塊被稱為材料（liào）毛坯（pī）。無論您（nín）使用什麽材料，在生產過（guò）程之前選擇正確（què）尺寸的材（cái）料毛坯都至關重要。通常（cháng），明智的做法是選擇一個毛坯，其每個尺寸至少（shǎo）比最終零（líng）件（jiàn）的尺寸大0.125”（約（yuē）0.3厘米），以考慮原始材料的（de）任何不一致性。同（tóng）時，重要的是不要使用太大的毛坯，以最（zuì）大限度地減少（shǎo）材料浪（làng）費。在訂購數（shù）控加工零件之前要（yào）牢記的另一件關（guān）鍵（jiàn）事情是，您的材料選擇會影響生產時間和成本。這是因為某些材料的可加工性比其他材（cái）料更好，這意味著它們更容易和更（gèng）快地（dì）加工。更快的加工速度最（zuì）終會（huì）轉化為更低的生產成本。
　　金屬：
　　一般來說，延展性好的金屬更容易加工，因為CNC銑床可以更輕鬆地切割它們並實現更高的轉速。例如（rú），黃銅由（yóu）於其良好的（de）延展性，是最容易加工的金屬之一。鋁合金也非常適（shì）合（hé）CNC加工，生產時間很快（kuài）。
　　另一（yī）方麵，鋼是一種（zhǒng）堅固的金屬，其（qí）可加工（gōng）性比鋁低得多，這意味著生產速度會較慢（màn）且成本較高。然而，需（xū）要注意的是，不同（tóng）等級的鋼根據其碳（tàn）含量具有不同的可加工性水平。碳含量（liàng）非常低和非（fēi）常高的鋼通常（cháng）難以加工。
　　例如，碳含量相對較低的不鏽鋼304很難加工，因為它（tā）會變得粘稠並且硬化速度過快。硫（liú）和磷等添加劑（jì）可以使不鏽鋼更容易加工，如不鏽（xiù）鋼303的可加工性更好所示。
　　為了說明這些金（jīn）屬的可加工性，碳鋼的加工時間（jiān）通常是鋁的四倍，而不鏽（xiù）鋼（gāng）的加工時間則是鋁的兩倍。
　　我們為CNC加工提供以下金屬合金（jīn）：
　　鋁
　　6061 T6、7075 T651、5052、2024、1060、LY12 2A12、1100、3003、3004、5083、5754、6082、6063、6083、7050、5A12、5A02
　　黃銅
　　黃銅（tóng）C360、黃銅260、C932 M07軸承青銅
　　銅
　　銅H62、銅H65、銅H70、銅H80、銅H90、銅合金特殊
　　聚合物：
　　雖然可以加工熱塑（sù）性塑料，但聚（jù）合物的材料特性可能會給CNC加工帶來挑戰。首先，由於熱導率較低，許多熱塑性塑料在接觸CNC銑床或鑽頭時會熔化（huà）或翹曲。盡管如此，對於（yú）不（bú）需（xū）要金屬強度和剛性的零件，熱塑性（xìng）塑（sù）料可以提供更便宜的替代品。
　　在（zài）熱塑性（xìng）塑料的範圍內，Delrin（POM）、高密度聚乙烯（HDPE）和ABS具（jù）有良好的可加工性（xìng）。雖然PEEK、Ultem、尼龍和許多複合材料因（yīn）其強度和耐用（yòng）性而受到歡迎，但它們更難加工。
　　我們為CNC加工提供以下熱塑性塑料：
　　ABS
　　ABS米色、ABS藍色、ABS黑色
　　ABS阻燃（rán）、透明ABS特殊
　　亞克力Delrin
　　POM白色（sè）、POM黑色、POM特殊
　　HDPE尼龍
　　數控加工表麵處理：
　　數（shù）控加工過程的最後一步（bù）是後處理。在零件通，我們提供多種表麵處理方法來完成您的最終零件並使其（qí）達到您（nín）的特（tè）定要求。需要注意的是，使用數控加工，後處理是可選的，因為加工零件（jiàn）的質量已經很高（見機加工（gōng））。
　　陽（yáng）極（jí）氧化（II型或III型（xíng））：
　　陽極氧化為機加工零件提供了出色的耐腐蝕（shí）性，提（tí）高了表麵的硬度和耐磨性，同時散（sàn）熱（rè）。陽（yáng）極氧化是塗漆和底漆最常見的表麵處理方法，因為它提供了高質量的表麵處理（lǐ）。我們提供兩種類型（xíng）的陽極（jí）氧化：II型（xíng），具有耐腐蝕性；和III型，更厚並增加了耐（nài）磨層。兩種陽極氧化工藝都允許廣泛的顏色飾麵。
　　機加工：
　　機加工表麵處理（lǐ）不需要後處理，可為零件提供最快的周轉時間。機加（jiā）工零件的表麵光潔（jié）度與125µin Ra相當，而要求可以提高（gāo）到63、32或16 Raµin。在（zài）最終（zhōng）零件（jiàn）上仍可能看到輕微的工（gōng）具痕跡。
　　粉末塗料：
　　在粉末塗料過程中，粉末塗料直接噴塗在機加工零件上。然後（hòu）將（jiāng）塗覆的零件在烘箱中（zhōng）烘烤，形成耐用、耐磨（mó）和耐腐蝕的層。粉末塗料過程中提供多（duō）種顏（yán）色選擇。
　　噴丸：
　　噴丸是（shì）將小（xiǎo）玻璃（lí）珠受控地吹向機（jī）加工零件（jiàn）表麵。這（zhè）種（zhǒng）技術產生具有（yǒu）啞光紋理的光滑表麵。在噴（pēn）丸處（chù）理（lǐ）中，使用各種材料（如沙子、石（shí）榴石、胡桃殼和金屬珠）來清潔零件或為後續的表（biǎo）麵處理做準備。
　　快速提示以（yǐ）優化您產品的（de）數控（kòng）加工：
　　保（bǎo）持（chí）設計（jì）簡單
　　如果可能，盡可能保持零件設計簡單，通常會縮短（duǎn）生產時間，從而降低成本。這是因為複雜（zá）結構和表麵的創建使用了（le）許多小切口，這些切（qiē）口比平麵表（biǎo）麵（miàn）上更簡單、更大的切口需（xū）要更長的執（zhí）行時間。
　　盡量減少刀具更（gèng）換：
　　遵循保持簡單的提示（shì），確保零件設計（jì）集成一致的內（nèi）角半徑和孔尺寸（cùn），可以大大減少加工時間。換句話說，盡（jìn）可能使用相同的（de）尺寸（cùn）將減少所需的刀（dāo）具（jù）更換次數，每次刀具更換都會增加額外的時間和成本。
　　明智地選擇材料：
　　如前（qián）所述，材料選擇對數控加工的生產時間和成本有很（hěn）大影響。如果可能，選擇具有良（liáng）好可加工性的材料，例如黃銅或（huò）鋁。對於不需要金屬剛度和強度的應用，數控加工（gōng）塑料材料也有助於降低成本，因為材料（liào）毛（máo）坯更便宜。
　　考慮公差和壁厚：
　　對於數控加工，較高的公差和較薄的壁厚通常意味著（zhe）較高的（de）成本，因為實（shí）現更高精度切割所需的時間。如果您的產品或零件有允許的公差範圍，請選擇較（jiào）低的公差以減少生產時間和成本。壁（bì）厚度也是如此：在可能（néng）的（de）情況下，選擇較大的（de）壁厚公差（chà）。
　　盡量一（yī）種表麵處理：
　　數（shù）控加工過程（chéng）的最（zuì）後階段，表麵處理，也會影（yǐng）響整個項目的成本。為您的零件或產品選擇單一表麵可（kě）以提高時間和成本效率。如果需要多（duō）種表麵處（chù）理，仍然有助於盡量減少（shǎo）所需的不同表麵處（chù）理的數量。