CNC加工設計指南

CNC 加工涉及使用高速旋轉切削工具從實心塊中精確去除材料以獲得所需的形狀。切削刀具在過程中起著至關重要的作用，因為它直接與工件相互作用，消除多餘的材料以獲得最終零件。

標準 CNC 切削刀具（例如立銑刀和鑽頭）通常具有圓柱形刀柄、各種刀尖形狀和有限的切削長度。這些特性使得創建深、窄孔和複雜懸垂變得十分困難。為了幫助您避免昂貴的 CNC 操作來節省成本，我們在本文中彙編了一些常見的設計技術。

避免小的內部角落

由於 CNC 銑刀為圓柱形，因此很難實現完美鋒利的內角。對於較小的角，必須使用更薄的工具，但這會導致加工時間更長、脆性增加，最終增加成本。

因此，建議最大化內角的半徑。若無特別說明，內尖角將根據角深度按下表所示值進行加工。

設切削刀具直徑為D，內腔最大深度為H，最小內半徑為R，則公式為R=(H/10)+0.5，D=H/5（單位為毫米）。例如內腔深度為30（mm），則以（30/10）+0.5（mm）可加工的最小內半徑為R3.5（mm），用30/5（mm）可加工的刀具直徑為6（mm）。目前我們可以實現最小內半徑R0.5（mm），深度≤3（mm）。內半徑越小，所需的切削刀具也越小，導致加工成本越高。

不同刀具直徑的最大角長度和最小內部 R

注意：使用刀架延長器可以實現更長的長度（不建議）。

如果您需要保留工件上的尖角，請提供具體註釋的 2D 圖紙。我們提供兩種方式來達到此目的：

1. 以火花侵蝕方式進行銳角清理： 此製程包括使用 CNC 機器製造銅電極，然後在火花放電加工機中使用銅電極去除材料，以達到銳角的效果。請注意，此方法的成本較高。

2. 使用 R 角修改工件結構： 直接在設計中加入圓角 (R-angles)，我們就可以使用 CNC 來加工工件，而無需額外製程。這種方法通常可以降低成本。

在工件兩側都有通孔的情況下，我們可以使用線切割機進行圓角切割。但請注意，此方法可能涉及較高的成本。

螺紋孔的尺寸

1. 為確保您的設計意圖被清楚理解，我們建議根據標準的主要和次要直徑設計螺紋，並在訂單中完整描述螺紋參數。如果製造匹配的螺紋（如螺絲和螺母），請將它們合併為單一訂單，以便我們的工程師檢查。

2. 每位工程師繪製 3D 螺紋的基本鑽孔直徑都不同。例如，M3×0.5 的基孔標準直徑為⌀ 2.5（見下圖）。在程式設計中，我們直接依照⌀ 2.5 的基孔直徑鑽孔，然後用自動攻牙機攻牙。如果基孔畫成⌀ 3，就會太大，無法攻牙（有些可以用螺紋刀片補救）。

3. 對於非標準螺紋，需要客戶提供實物樣品來確認。

4. 牢固的螺紋連接發生在最初的幾個螺紋中，通常不需要非常長的螺紋長度。長螺紋孔可能需要特殊工具，導致加工時間延長，並產生額外成本。螺紋長度建議不要超過孔直徑的三倍。當螺紋孔為盲孔時，建議在孔的末端留出至少一半孔徑的未螺紋長度。

腔體深度

深腔對於機器來說成本非常高，因為需要去除大量材料，這需要很長時間。數控刀具的切削長度是有限的，當切削深度達到其直徑的2-3倍時才能達到最佳加工效果。例如，⌀ 12 銑刀可以安全地加工出深度達 25 毫米的腔體。

切割較深的腔體（刀具直徑的 5 倍或更多）可能會導致刀具偏轉、切屑排出困難和刀具斷裂等問題，因此需要特殊的刀具或多軸 CNC 系統。此外，在切割腔體時，刀具必須傾斜到正確的切割深度，並且順利進入需要足夠的空間。

透過將所有腔體的深度限制為其長度的五倍（即 XY 平面上的最大尺寸），可以最大限度地降低成本。

薄壁

零件的薄壁需要在低切削深度下多次通過，這很容易導致振動、變形和破損。因此，薄壁難以精確加工，生產時間也較長。金屬零件的建議壁厚應為 0.8 mm（絕對最小值為 0.5 mm），塑膠零件的壁厚應為 1.5 mm（絕對最小值為 1 mm）。

公差

公差越小，成本越高，因為生產和檢驗所需的時間越長。如果沒有提供公差，零件將採用標準公差（±0.1 mm或更高）。對於其他公差要求，必須提供標有公差的二維圖紙。

2D 繪圖

設計的某些方面可能最好透過 2D 繪圖來傳達。明確指定公差、表面粗糙度、不同零件之間的組裝、關鍵區域和品質要求等要求可以幫助我們的工程師選擇最合適的製造工藝，並可能降低零件的成本。

螺紋孔應標註螺紋參數和深度。

我們的審查工程師將根據 3D 模型交叉檢查任何 2D 圖紙，如果有任何差異，將向您諮詢。

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