CNC 加工是一種減材制造方法，它使用切削工具從一塊原材料或預(yù)先存在的零件中去除材料。CNC 加工中心一般使用最先進(jìn)的5軸機(jī)床，通過消除中間設(shè)置并啟用底切和離軸特征，大大縮短了周轉(zhuǎn)時間。CNC加工是互補(bǔ)技術(shù)，對于需要鉆孔、鉆孔、面銑或其他精密加工以增強(qiáng)特征的3D零件。利用CNC加工作為有價值的二次操作，加工的零件的復(fù)雜性通常會有所不同。
從簡單的平面零件到要求苛刻、高度復(fù)雜的曲面幾何形狀，選擇正確的 CNC 機(jī)床至關(guān)重要。不同類型的數(shù)控機(jī)床可以加工不同的零件，使用的機(jī)器類型（數(shù)控車床，3軸數(shù)控銑床或 5軸加工中心）通常取決于零件的復(fù)雜性、幾何形狀、尺寸、公差、產(chǎn)品的最終用途和材料類型。
CNC加工材料
材料往往是影響CNC加工成本的第二大因素，當(dāng)您能夠在材料成本及其可加工性之間取得平衡時，就會實(shí)現(xiàn)最具成本效益的加工。當(dāng)談到可加工性或材料在加工過程中的容易程度時，材料的可加工性越強(qiáng)，零件的制造速度就越快，服務(wù)成本也就越低。塑料材料和較軟的金屬合金通常更容易加工。要確定材料的固有可加工性，可以參考CNC加工圖表中的各個材料屬性。
CNC加工時間和勞動力
技術(shù)人員對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行編程在使用數(shù)控加工進(jìn)行制造時，通常最大的成本因素是制造零件所需的時間。復(fù)雜的大型零件需要更長的加工時間，從而增加總體成本。
需要多軸加工的復(fù)雜幾何形狀需要更長的時間，復(fù)雜的構(gòu)建通常依賴于手動制造和后處理。如果零件設(shè)計的每一側(cè)都包含不同的特征，則通常需要手動重新定位，有時需要使用新夾具來重新定位的零件，來加工這些特征，與實(shí)現(xiàn)設(shè)計相關(guān)的工序越多，零件就越貴。
CNC加工成本隨著零件數(shù)量的增加而顯著降低。在項(xiàng)目的早期階段，考慮因機(jī)加工零件數(shù)量較多而產(chǎn)生的較低單價可能是有利的。
CNC零件設(shè)計
加工鋁制零件通過優(yōu)化設(shè)計以實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)，幾乎不需要手動重新定位，可以顯著降低加工零件的成本。具體來說，可以考慮以下主要設(shè)計特征：
寬高比小于 4 的設(shè)計特征是理想的，更小的特征需要更多的機(jī)器通過，并且容易發(fā)生振動，從而提高精度和加工時間。
腔的深度常在切割深度高達(dá)其直徑2-3倍的腔時效果最佳，如果可能，使深度小于刀具直徑的4倍。
壁厚應(yīng)介于0.8 - 1.5毫米之間，較薄的壁需要在低切削深度下使用刀具進(jìn)行多次走刀。壁薄特征容易產(chǎn)生振動，精確加工時具有挑戰(zhàn)性并增加加工時間。
標(biāo)準(zhǔn)鉆頭尺寸的孔可以快速完成，非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的孔必須使用立銑刀加工，這會增加總成本和加工時間。螺紋應(yīng)設(shè)計為最小長度為孔直徑的 1.5倍，最大長度為孔直徑的3倍。
長度與直徑之比為3:1或更小的內(nèi)角半徑可確保減少銑削次數(shù)、無需更換刀具并縮短整體加工時間。
在嘗試降低CNC加工訂單的成本時，最好在便宜的材料與易加工性和優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計之間取得平衡。確保設(shè)計中的所有功能對關(guān)鍵項(xiàng)目都至關(guān)重要，可以簡化整體范圍，越復(fù)雜對機(jī)械師的要求越多，解決方案的效率就越低。
結(jié)論
從廣義上講，由于其設(shè)計、特定尺寸和要求，復(fù)雜的零件在加工過程中需要更多考慮。在零件處于設(shè)計過程中時，設(shè)計工程師應(yīng)始終在可能的情況下努力構(gòu)建簡單、易于生產(chǎn)的零件。設(shè)計越簡單，制造起來就越容易，間接成本也就越便宜。
機(jī)械設(shè)計師一直在考慮如何創(chuàng)建需要更少組件同時提供最大性能的設(shè)計，這可以降低成本，同時確保效率和更高的產(chǎn)量。CNC加工是生產(chǎn)零件和原型制作的有效制造方法，如果關(guān)鍵設(shè)計細(xì)節(jié)和加工能力不能很好地平衡，則可能會失去成本效益。
