今天，我將為大家介紹CAD設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行CNC加工設(shè)計(jì)時(shí)常見的六種錯(cuò)誤，以及規(guī)避這些錯(cuò)誤的方法。掌握這些方法后，您將能夠避免設(shè)計(jì)中的問題，從而節(jié)省大量的金錢、時(shí)間和資源。

01壁厚設(shè)計(jì)過薄

在機(jī)械加工過程中，設(shè)計(jì)者常常未考慮工件的行為和性質(zhì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過薄的壁厚。例如，使用低剛度的鋁加工的薄壁可能在銑削過程中由于振動(dòng)過大而折斷或扭曲。減小壁厚會(huì)影響材料剛度，增加振動(dòng)，降低加工精度。

解決這個(gè)問題的方法之一是在設(shè)計(jì)薄壁截面時(shí)保持低的壁高與厚度（H：T）和壁高與長(zhǎng)度（H：L）之比。非官方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最小壁厚為0.794毫米。

然而，有時(shí)候需要設(shè)計(jì)薄壁。在這種情況下，可以考慮使用其他制造工藝，如金屬薄板制造，以更經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)。

02設(shè)計(jì)無法加工的特征

并非所有在CAD軟件上設(shè)計(jì)的特征都能夠有效地由數(shù)控機(jī)床加工。需要避免設(shè)計(jì)中的一個(gè)典型例子是彎曲孔。無論數(shù)控機(jī)床的自由度多大，它都無法有效地加工出曲線孔。

如果零件需要這樣的特征，可以考慮使用放電加工（EDM）的方法，EDM是一種通過放電產(chǎn)生所需形狀的過程。

03過度使用公差

公差定義了可接受尺寸的邊界，而這些邊界因機(jī)器而異。許多CAD設(shè)計(jì)者在沒有了解所用機(jī)器公差的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，可能導(dǎo)致加工零件的質(zhì)量下降。因此，根據(jù)所用機(jī)器的特性，從設(shè)計(jì)中消除不必要的公差是至關(guān)重要的。

即使對(duì)于高質(zhì)量的數(shù)控機(jī)床，設(shè)計(jì)中過大的公差也可能很昂貴。并非零件的所有表面都需要公差，因此在設(shè)計(jì)中避免對(duì)這類曲面指定數(shù)值標(biāo)注（如半徑和直徑）。

04設(shè)計(jì)不必要的美學(xué)特征

為了在CNC加工設(shè)計(jì)中節(jié)省成本和時(shí)間，有必要考慮要移除的材料量以及在這個(gè)過程中的方法。例如，是否有必要為了外觀而去除材料，以及是否完全有必要添加一個(gè)復(fù)雜的特征而增加5軸加工過程，這些都是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行CNC加工設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。

不過，應(yīng)該避免不必要的材料移除和過度注重美學(xué)。如果必須考慮外觀，可以考慮使用后加工工藝，如電拋光，以替代機(jī)械加工以達(dá)到美觀效果。

05設(shè)計(jì)過深的空洞

數(shù)控工具的切削長(zhǎng)度是有限的。通常，當(dāng)銑削深度為工具直徑的兩倍或三倍時(shí)，切削效率最高。例如，15毫米的銑削工具可以安全地切削深度達(dá)35毫米的型腔。設(shè)計(jì)深型腔可能導(dǎo)致工具無法到達(dá)要銑削的表面，工具從夾具過度伸出引起的工具偏轉(zhuǎn)，工具斷裂，以及芯片抽空困難。要克服這些挑戰(zhàn)，您可以執(zhí)行以下操作：

以逐步減小的增量降低端銑刀；

使用足夠大的切削刀具或延伸工具架，解決工具觸達(dá)和工具偏移的問題；

在高壓下輸送冷卻劑，以有效排出機(jī)器碎片；

考慮使用其他加工方法，如EDM。

06設(shè)計(jì)沒有半徑的內(nèi)角

數(shù)控銑削工具的形狀是圓柱形的。因此，在銑削內(nèi)部垂直邊緣時(shí)，這些工具總是會(huì)創(chuàng)建一個(gè)半徑。因此，在設(shè)計(jì)中最好首先考慮到這一點(diǎn)，避免為內(nèi)部角度設(shè)計(jì)銳邊。

在設(shè)計(jì)深矩形容器時(shí)，確保添加的拐角半徑至少為容器深度的?。尖銳的邊緣或不夠大的拐角半徑需要在較低速度下采用小直徑的工具，從而增加加工成本和時(shí)間。

如果設(shè)計(jì)需要銳邊內(nèi)角，例如需要與型腔配合的矩形零件，最好設(shè)計(jì)具有底切的型腔。