掌握钣金切割排样技巧：专家建议与最佳实践
钣金作业总生产成本取决于材料成本和加工成本，前者占主要比例。这就是为什么在钣金项目设计过程中排样是重要步骤。
什么是钣金切割排样？
制造语境下，"排样"通常指将多个零件布局在单张板材上，以减少废料浪费和优化生产。这在行业中广泛用于减少浪费和节约成本。
DXF文件是我们钣金切割服务的首选格式。专用CAD软件可自动排样并导出DXF文件供后续操作。
您应该排样吗？
进入最佳实践前，先退一步问自己是否该费力排样。答案很大程度取决于您的立场。
例如，若您是制造商，钣金切割排样文件相当标准且常被要求，以最大化利用可用材料和优化生产。
从寻求制造零件的买方角度，重要的是记住大多数钣金切割车间已具备处理排样件的手段和经验。事实上，某些情况下提供已排样文件反而阻碍制造商，因为它将他们锁定在预定义配置中，可能非最优。
例如，许多钣金零件制造商使用已切割下零件的余料。可能要求他们用全新板材而非通过排样最大化利用现有余料。制造商也更懂材料尺寸、设备限制等。
简而言之，有时双方提供单个零件文件更方便。客户预排样有意义的情况：排样文件将消耗整张板材，或客户自供材料时。
几何形状与定位的影响：即时报价引擎实例演示
示例 1
是否排样主要取决于零件几何形状。用下图演示何时排样省成本、何时不省。
我们创建两个不同DXF文件，零件尺寸相同但排列不同：
- 第一个文件零件排列较宽，占用更大板材
- 第二个文件零件并排放置，占用较小板材
我们用相同参数（材料、板厚、表面处理等）上传至即时报价引擎（IQE）。算法识别这两个不同文件为相同并返回相同价格：
因算法仅识别零件占用的"有效"空间。所以将相同零件拆分不同文件上传，总价不变。
但对制造商而言，单独文件更方便。他们能在设置设备时自行排布零件，考虑手头钢板情况。
示例 2
第二个例子用另两个不同DXF文件：
- 第一个文件零件分开排列
- 第二个文件相同零件的包围盒相交
这次IQE区分了文件，包围盒相交的文件报价更优：
简而言之，若单个组件的包围盒无法占据同一空间，同一文件排样零件无获益。
Xometry钣金切割排样文件
如前所述，创建钣金排样文件的理想方法是用专用CAD软件自动将常规设计转为嵌套DXF文件。报价排样件时应牢记以下优势和注意事项。
排样文件优势：
- 多个零件在单行项目下报价，而非多零件多行
- 避免多次零件上传和配置
- 单行项目轻松配置材料、表面处理等选项
排样文件注意事项：
- 所有排样零件必须相同厚度、材料和表面处理
- 按尺寸报告正式检验要求仔细排样。上传各组件2D图纸有利于正确检验
- 激光切割需6.5mm边距和零件间0.8mm间距
- 为防止50mm以下小型、精细、复杂排样组件丢失，建议添加微连接
钣金DXF排样文件最佳实践
1. 修复常见设计错误
必须检查潜在设计错误，它们会创建不可用文件拖慢整个制造流程。设计阶段成本极低，制造阶段修正成本高得多。
最好在发送报价和制造前创建无错文件。常见问题：
- 重叠或重复的线、曲线、点等
- 未移除标题栏信息、注释、尺寸等非几何信息
- 开放几何体如开放曲线、断开线等
- 长度小于零的线
设计提示：导出设计为多段线确保几何体有连续闭合元素。始终确保标题、文本、辅助线等非轮廓元素被移除。
2. 避免使用样条线
样条线是CAD常用设计特征，用于生成齿轮轮廓等复杂几何。问题在于CNC设备运行G代码，无法读取样条线。通常只能进行线性或圆弧运动。
结果是将样条线读作线或圆弧，导致几何和尺寸精度丢失。
设计提示：设计中尽可能用直线和圆弧替代样条线。导出为多段线而非样条线。
3. 保持零件间间距
建议零件间保持间距以确保排样件按预期切出。这是为适应切割过程中去除材料宽度即切缝。
通用切缝随工艺变化，但以下指导值有用：
- 激光切割切缝：0.08 – 1 mm
- 等离子切割切缝：2 – 3 mm
- 水射流切割切缝：0.76 – 1.02 mm
4. 小件添加微连接
为小件或精细脆弱特征添加微连接有助于减少制造过程中的零件丢失和损坏。也帮助切割后所有零件保持在板材上，如极薄材料的额外后处理。
设计提示： 建议50mm以下零件或精细特征添加微连接。约0.05mm微连接适用于大多数零件。
5. 用排样软件优化零件
使用自动排样功能或专用优化软件如Autodesk Fusion 360（下载Xometry插件）或ProNest，可将最大零件塞入可用空间。
这些软件也能嵌入常规难实现的复杂形状。强烈建议排样优化后导出为DXF文件。
设计提示：许多主流CAD软件内置排样功能。检查您的软件是否有或使用易排样软件。
准备CAD文件并在线上传
钣金零件排样有助于简化订单、减少材料和成本。导出DXF排样文件总利于成本估算。上传文件至Xometry即时报价引擎，几秒内获取钣金切割项目报价。
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