三轴和五轴数控铣床如何降低零件切削成本

CNC加工是一种减材制造方法，它使用切削工具从原材料或现有零件中去除材料。CNC 加工中心通常使用最先进的5轴机床，消除中间设置并启用底切和离轴功能，从而显着缩短周转时间。

从简单的平面零件到要求苛刻且高度复杂的表面几何形状，选择合适的 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（CNC 车床、3 轴 CNC 铣床或 5 轴加工中心）通常取决于产品类型的零件的复杂性、形状、尺寸、公差、最终用途和材料。

CNC加工材料

材料通常是影响 CNC 加工成本的第二重要因素。如果可以平衡材料的成本及其可加工性，则可以实现最具成本效益的加工。在机械加工性和易加工性方面，材料的机械加工性越强，零件的制造速度就越快，服务成本就越低。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，请参阅 CNC 加工图表中的各种材料属性。

CNC加工时间和精力

技术人员对 CNC 机床进行编程 在使用 CNC 加工进行制造时，最大的成本因素通常是生产零件所需的时间。大型复杂零件需要更长的处理时间，从而导致更高的总体成本。

需要多轴加工的复杂几何形状需要更长的时间，而复杂的结构通常依赖于手工制造和后处理。如果零件设计的每一面都包含不同的特征，通常需要手动重新定位。需要用新夹具重新排列的零件可用于处理这些功能。实现设计所涉及的过程越多，零件的成本就越高。

随着零件数量的增加，CNC加工的成本显着降低。在项目的早期阶段，由于加工零件数量多，考虑降低单价可能是有利的。

数控零件设计

铝加工零件可以通过优化设计快速制造，并且几乎不需要手动重新定位。这可以显着降低机加工零件的成本。具体来说，您可以考虑以下关键设计功能：

纵横比小于 4 的设计特征是理想的。函数越小，它通过的机器越多，产生的振动也越大，从而提高精度和处理时间。

型腔深度最适合切割 2-3 倍直径的型腔。如果可能，保持深度小于工具直径的四倍。

壁厚应为0.8-1.5mm。薄壁需要刀具在浅切深处多次走刀。薄壁特征容易产生振动，这会使精密加工变得困难并增加加工时间。

标准钻孔尺寸的孔可以快速完成，非标准孔必须用立铣刀加工。这增加了总成本和处理时间。螺纹应设计为最小长度为孔径的 1.5 倍，最大长度为孔径的 3 倍。

如果长径比为 3:1 或更小，将减少铣削时间，无需换刀，并减少整体加工时间。

在尝试降低 CNC 加工订单的成本时，最好在廉价材料与易于加工和优化的标准化设计之间取得平衡。您可以通过确保设计的每个功能对您的主要项目都很重要来简化整体范围。机械要求越复杂，解决方案的效率就越低。

结论

从广义上讲，复杂零件由于其设计、特定尺寸和要求，在加工过程中需要进一步考虑。当零件处于设计过程中时，设计工程师应始终努力使零件尽可能简单和可制造。设计越简单，制造就越容易，开销也就越低。

机械设计师想知道如何用更少的组件创建设计，同时仍然提供最佳性能。这有助于确保效率和产量，同时降低成本。CNC加工是零件生产和原型制作的有效制造方法。如果关键设计细节和处理能力不平衡，可能会失去成本效益。