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数控机械加工铣削成本设计的五种方法

  铣削是一种精密零件制造工艺,用于各种行业,以创造各种形状、尺寸和材料的零件。由于其各种各样的工具,机器能力和几十年的数控机械加工技术进步,铣削是一个过程,每个设计师都应该了解如何利用。

  但是,由于材料选择、零件几何、编程时间和许多其他因素,成本会迅速增加。到目前为止,铣削是我们CNC加工定制中最受欢迎的工序,所以我们想传递一些关于如何降低零件成本的战术建议。我们知道,基于您可能有的设计约束,下面的许多考虑是不可避免的,但对于设计灵活的情况,这些考虑是值得注意的。

  材料考虑

  过多提供了一套不同的材料选择铣削。设计精密零件时必须回答的关键问题之一是要选择哪种材料。有很多情况需要一定的材料,在这种情况下,你的决定是容易的。例如,316不锈钢是一个极好的材料选择,在环境中腐蚀是一个问题。

  在使用的材料不明显的情况下,例如当您需要一个用于pcb组件的轻量级外壳时,有几个选项。这是材料成本应该进入你大脑的第一种情况——没有必要在铝可以做到的地方使用昂贵的不锈钢,也没有必要在abs可以做到的时候使用像delrin这样的塑料。以下是根据McMaster Carr提供的价格,对材料超额报价的快速定价细目:

  另一个需要考虑的是你的材料的可加工性,因为更难加工的材料会更贵。金属和塑料在可加工性方面有不同的尺度,但在这两种材料中,具有较高可加工性等级的材料更容易加工。

  工具可访问性和操作注意事项

  正如我在上一篇文章中所写的,考虑如何磨合你的角色的功能是很重要的。例如,凹槽的位置、大小和轮廓可以为零件的铣削添加刀具更改、循环时间,甚至附加操作。特征复杂度和刀具变化也要求为凸轮加工准备更多的时间。所有这些都会让你的角色需要更长的时间才能完成,而在机器上工作的时间也要花钱。

  此部分需要多次铣削操作才能完成:一次铣削箱中的凹槽,另一次铣削侧壁上的孔。

  例如,特别窄的凹槽可能需要比其他地方使用的更小的刀具,因此需要更换刀具,这需要时间。一旦新的,更小的,工具被使用,它也不能很快移除材料。放置在零件侧面的特征可能需要额外的铣削操作,这反过来需要操作员与铣床交互并花费时间生成额外的刀具路径。尽可能减少零件所需的操作次数将有助于最大限度地降低成本。

  固定注意事项

  尽管包含一个需要额外操作的特性可能非常昂贵,但在复杂零件轮廓中设计也可能会以固定的方式增加额外的成本。考虑一个简单的块,以及用一个简单的标准虎钳关闭它在铣床中的容易程度。现在考虑一个很长很薄的零件-尽管它仍然可以被夹在虎钳中,但是可能需要添加额外的夹具来支撑一端或两端的零件,以减轻振动。

  在这个夹具的例子中,零件的薄壁,加上机器虎钳的巨大夹紧力,可能会导致零件在铣削时变形。

  与所有这些一样,有时这是不可避免的,但如果零件的设计能使其在机器上固定容易,这将节省你的钱。

  美学考虑

  当然,我们都希望我们的零件看起来漂亮,手感舒适,但添加某些美学功能可能会迅速抬高您的零件价格。例如,圆角因难以加工而臭名昭著,但在cad中常常毫不犹豫地添加到零件的边缘。考虑这方面的挑战:可能需要使用新的专用工具来切割圆角,而工具更改会增加周期时间。另一种选择是对圆角进行内插,并在不同深度用一系列简单的横移进行铣削,但这同时增加了凸轮和加工时间。

  像这样的功能,尽管增加了一个很好的外观和感觉,经常增加周期时间,工具的变化,和额外的头痛的机械师,所以他们最好避免,如果可能的话。它们在生产环境中当然更容易理解,在生产环境中,购买一个专门的工具来为大量的零件添加一个圆边更有意义。

  公差考虑

  我们的数控机械加工服务,提供了±0.005的标准公差,但如果您正在寻找比该公差更紧的公差,则可以将CAD文件发送到手动报价。在这种情况下,当然有可能在容忍成本方面迅速积累资金,并且在正确容忍您的特性时应小心。公差为±0.001”的特性的成本大约是我们标准公差为±0.005”的特性的两倍。

  例如,如果应用程序需要多个零部件的精确位置和装配,请考虑将精度构建到单个装配夹具中,而不是要求每个铣削零部件都有严格的公差。不过,如果需要公差的话,尽量保持它们的宽松,以降低成本。

  简而言之,与铣削相关的主要成本是前期材料成本和机械师所需的任何额外时间。有时材料成本是不可避免的,所以如果有一个单一的总体提示,我们可以提供帮助降低成本在铣削,这是:考虑所需的时间,以实现你的要求。时间就是金钱!


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