终极 CNC 可制造性设计 (DFM) 清单

CNC 加工是最流行的制造方法之一，因为该过程具有高度的通用性、可重复性和可靠性——此外，它与从木材和塑料到泡沫和金属的各种材料兼容。在整个设计阶段专注于 DFM 的产品团队可以大大减少与 CNC 加工零件相关的生产时间和成本。

在这个可下载的指南中，我们汇总了 8 个常见的 DFM 考虑因素，在设计 CNC 加工零件时应将这些考虑因素放在首位。通过在提交制造之前对照此列表检查您的设计，您可以节省大量时间和成本。

CNC 加工制造注意事项的前 8 项设计

1。设计中是否有很大的财力？

深窄型腔或槽必须用较长的刀具加工，较长的刀具更容易破损，还会引起颤振或机器振动。此外，加工深型腔需要多次走刀，这会增加加工时间和制造成本。

尽可能避免设计带有深口袋的零件。如果无法避免深口袋，工程师和设计师应尽可能减小其深度或增加口袋的横截面积。通常，型腔深度不应超过制造它所用工具直径的 3 倍。例如，使用 0.5 英寸刀具时，口袋的深度不应超过 1.5 英寸。工程师可能不得不根据他们使用的材料和他们可用的工具来调整这个数字。

2。有没有狭窄的区域？

狭窄的区域难以制造，因为刀具的尺寸受到特征各个面之间的最小距离的限制。长、小直径刀具容易断裂和颤动。

避免设计太窄而无法让刀具轻松通过的特征或面。但是，如果无法避免狭窄区域，则它们不能太深。请记住，任何特征的深度都应小于工具直径的 3 倍。作为最佳实践，墙壁部分的厚度应大于 0.01 英寸。也可以使用直径较大的较短刀具来减少颤振。

3。是否有尖锐的内角？

由于所有 CNC 钻头都是圆形的，因此很难获得尖锐的内角。相反，钻头会留下一个未加工空间的口袋，称为内角半径。可以使用放电加工等变通方法加工尖锐的内角，但这些方法往往很昂贵。

尽可能避免尖锐的内角。理想情况下，拐角半径需要略大于刀具。如果圆角半径与用于形成圆角的刀具直径相同，则会导致颤振和刀具过早磨损。

将角半径增加至超出标准值低至 0.005” 可以为工具提供足够的空间来移动并遵循更圆的路径。

4。是否有无法访问的功能？

诸如在另一个口袋内打开的沉头孔或具有负拔模力的口袋等难以接近的特征需要更长的时间来加工——如果它们甚至可能的话——因为切削工具不能轻易地接近它们，这反过来又会增加成本。

您应该确保切削工具可以完全访问零件内的所有特征，而不会被其他特征阻止。

5。外面有鱼片吗？

外部圆角，或口袋、凸台和槽顶部边缘的圆角，需要非常锋利的刀具和精确的设置。对于某些产品团队来说，这两个要求都可能非常昂贵。为了避免产生这些成本，倒角或倒角（而不是圆角）特征的外边缘。

6。零件的壁是否太薄？

在使用金属进行 CNC 加工时，薄壁会增加颤振，这会影响加工过程的准确性和零件的表面光洁度。对于塑料，薄壁会导致翘曲和软化。因此，您应该尽量避免设计薄壁零件。

金属的理想最小壁厚是金属的 0.8 毫米和塑料的 1.5 毫米。您可能能够在没有重大风险的情况下获得更薄的部分，但这需要根据具体情况进行评估。

7。有平底孔吗？

平底孔需要先进的加工操作，并且通常会导致后续操作（如铰孔）出现问题。避免创建底部平坦的盲孔（尤其是小孔），而是使用标准麻花钻来创建具有锥形底部的孔。锥角一般为118°或135°。

8。数控机床的钻头能否轻松进出？

如果该表面不垂直于钻头轴线，则钻头在与材料表面接触时会漂移。此外，出口孔周围不均匀的出口毛刺会使去除毛刺变得困难。为便于进出，避免设计孔特征的起点和终点面不垂直于钻头的轴线。

CNC 加工的所有 8 个设计注意事项回顾

1. 尽可能避免设计带有深凹槽的零件，因为深窄凹槽会增加加工时间和成本。
2. 避免将特征或面设计成太窄，刀具无法轻松通过，以防止刀具破损和颤动。
3. 圆角（中）或“狗骨头”（右）是尖锐内角的良好替代品。
4. 确保切削工具可以完全访问零件内的所有特征，而不会被其他特征阻止
5. 避免使用外部圆角（左图）并选择倒角边缘（右图）以节省时间和成本。
6. 避免设计薄壁，因为它们会增加金属的颤振并导致塑料翘曲或软化。
7. 避免可能导致铰孔等后续操作出现问题的平底孔。
8. 尽可能设计孔特征，使其开始面和端面垂直于钻头的入口。

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