倒角与圆角:CNC与3D打印边缘处理如何选择
倒角和圆角有什么区别?
如果您要创建用CNC机床或3D打印机制造的产品设计,这个问题肯定萦绕心头。搜索Google、Bing等搜索引擎,您可能找到大量描述圆角为圆角、倒角为斜角的答案。
但答案远不止零件形状差异。作为产品设计师,您首先需要理解这些特征的功能差异,以及它们适用的设计场景。
本文将全面覆盖这些内容及更多。
圆角与倒角的区别
圆角描述设计(或零件)的圆角,有助于减少应力、防止零件棱角快速变形。相比之下,倒角是设计或零件的斜面或角度边缘(通常为45°或60°)。
图1. 圆角 vs 倒角
与圆角一样,倒角也能缓解尖锐边缘、减少应力集中、提高加工件承载能力。但倒角应力集中更高(或抗应力能力更差),因其无法像圆角那样将应力分散到更宽表面。
图2. 倒角边缘抗应力能力不如圆角边缘
圆角和倒角都能改善零件美观度。但倒角边缘对产品设计更包容;您几乎可在任何零件轻松融入倒角,无需担心制造成本增加和零件功能性受影响。
创建圆角时需注意的2大要点
#1 CNC加工底部边缘
考虑下图:长方体零件有个腔体,含内部(凹)圆角和外部(凸)圆角。
图3. 显示内部和外部圆角的加工零件
此类底部边缘(凹圆角)用CNC机床制造极具挑战,需球头铣刀等专用刀具。这不仅增加制造成本,还可能因球头铣刀易碎、切削速度慢而增加交期。因此,实现方底特征可能更划算。
但若设计功能要求底部边缘有圆角,可考虑用增材3D打印工艺制造零件。
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#2 设计垂直壁之间内部边缘为圆角
CNC铣削的减材特性决定:它总在腔体垂直壁之间产生圆角(圆角),如图4所示。
图4. 显示垂直壁内部边缘圆角的CNC加工零件
这些圆角尺寸取决于铣削用刀具尺寸。例如,直径0.8mm的刀具可制造半径小至0.4mm的圆角。因此,用此刀具制造腔体时,无法实现半径0.2mm的圆角。
同样,设计垂直壁与曲面(或斜面)交汇区域的圆角时,也需考虑刀具尺寸,如图5所示。
图5. 垂直壁与倾斜面的圆角
请注意,刀具长度为其直径的标准倍数。我们始终建议使用长度为直径3-5倍的刀具,以充分发挥CNC机床刀具性能。
了解更多关于CNC切削刀具类型。
圆角与倒角制造:根松精密助您无忧
理解圆角与倒角功能差异后,您可轻松决定在产品设计中采用哪种以减少高应力集中、改善美观。但制造零件成败仍主要取决于加工合作伙伴。
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