优化CNC加工零件设计的6种方法

快速高效地制造原型和生产部件通常是一种按需平衡的行为数控加工功能和为这些功能设计的优化部分。因此，在为Protolabs的铣削和车削工艺设计零件时，有一些重要的考虑因素，可以加快生产时间，同时降低成本。

为了充分优化您的加工设计，您应该看看:

这说明了在宽度为74mm，高度为5mm的零件中，最大限度地提高原材料库存。

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1.“洞”真相

任何在机械车间呆过五分钟以上的人都知道钻头的样子和作用。然而，在Protolabs的大多数情况下，孔是用立铣刀插补的，而不是钻削的。这种加工方法在给定工具的孔尺寸方面提供了很大的灵活性，并且提供了比用钻头获得的更好的表面光洁度。它还允许我们使用相同的工具加工槽和口袋，减少了周期时间和零件成本。唯一的缺点是，由于立铣刀的长度有限，超过6直径深的孔成为一个挑战，并且可能需要从零件的两侧进行加工。

2.线程对

钻孔和制线是齐头并进的。许多商店使用“丝锥”来切割内螺纹。水龙头看起来像一个带齿的螺钉，并“螺纹”到先前钻的孔。我们采用一种更现代的方法来制作螺纹，使用一种称为螺纹磨的工具来插补螺纹轮廓。这就产生了一个精确的螺纹，一个铣刀可以用来切割任何直径相同的螺纹(每英寸的螺纹数)，节省了生产和安装时间。因此，UNC和UNF线程从#2到1/2英寸。，从M2到M12的公制螺纹是可能的，所有这些都在一个工具集中。(了解关于线程的更多信息在这里)。

3.小心发短信

你是否需要零件编号，描述，或在你的零件上的标志?Protolabs的工具集能够加工大多数所需的文本，只要单个字符和用于“书写”它们的笔画之间的间距至少为0.5mm。此外，文本应该凹进去，而不是凸起，建议使用20号或更大的字体，如Arial、Verdana或类似的Sans-Serif字体。

4.高大的墙和微小的特征

我们所有的工具集都包含硬质合金刀具。这种超刚性材料提供了最大的刀具寿命和生产力，最小的挠度。然而，即使是最坚固的工具也会发生偏转，金属，尤其是塑料也会发生偏转。正因为如此，壁的高度和特征尺寸非常依赖于单个部件的几何形状以及所使用的工具集。例如，Protolabs的最小特征厚度为0.5mm，最大特征深度为51mm，但这并不意味着您可以使用这些尺寸设计肋状散热器。

5.活刀车床

除了广泛的铣削能力，我们还提供实时数控车床。这些机器上使用的工具集与我们加工中心上的工具集相似，除了我们目前不加工塑料零件。这意味着偏离中心的孔、槽、平面和其他特征可以与被加工工件的“长”轴(其z轴)平行或垂直(轴向或径向)加工，并且通常遵循与在加工中心上制造的正交部件相同的设计规则。

这里的区别在于原材料的形状，而不是工具集本身。车削零件，如轴和活塞，一开始是圆形的，而铣削零件，如流管、仪表箱和阀盖，通常不是，而是使用方形或矩形块。正如你马上会读到的，我们也克服了这些限制。

6.五轴加工

Protolabs有两种不同的铣削“风格”。在三轴加工中，工件从原料坯料的底部夹紧，而所有的零件特征都从顶部切割。因此，工件的每一面都需要单独的设置，对于大于254mm × 178mm的零件，只有顶部和底部可以加工:没有侧面设置!索引铣削，虽然，允许多达五个方面的工件加工在一个单一的设置。通过5轴铣削，零件可以在任何给定角度(以及多个或复合角度)上标为90度，从而实现复杂的非正交定位。

在这两种情况下使用的工具集是相同的。不同的是原材料。与我们的车床一样，杆料用于指数铣削零件，这就提出了一些关于工件在原材料体积内的尺寸、几何形状和位置的有趣的数学讨论(这就是你在高中学到的整个毕达哥拉斯定理)。对于这方面的一些例子，您可以仔细查看附带的图表，或只需在线上传您的CAD模型protolabs.com/en-gb一个实时的例子。

如需个性化支持，请致电+44(0)1952 683047与我们的客户销售工程师联系，或发送电子邮件:(电子邮件保护)

这里显示的部分是由一个CNC车床与现场加工。

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5轴(也称为3+2)加工

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说明如何5轴铣削部分适合在一块材料使用最大51mm宽和51mm高的范围。