优化数控加工零件设计的6种方法

快速且经济高效地制造原型和生产部件通常是一种按需平衡行为数控加工功能和为这些功能设计的优化部分。因此，在为Protolabs的铣削和车削工艺设计零件时，有一些重要的考虑因素可以加快生产时间，同时降低成本。

为了充分优化您的加工设计，您应该看看:

这说明了最大的零件范围，最大限度地提高了零件宽度为74mm和高度为5mm的原材料库存。

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1.“洞”真相

任何在机械车间呆过五分钟以上的人都知道钻头的样子和作用。然而，在大多数情况下，Protolabs的孔是用立铣刀插入的，而不是钻出来的。这种加工方法在给定工具的孔尺寸方面提供了很大的灵活性，并且比用钻头获得的表面光洁度更好。它还允许我们使用相同的工具加工槽和口袋，减少周期时间和零件成本。唯一的缺点是，由于立铣刀的长度有限，超过6个直径深的孔成为一个挑战，并且可能需要从零件的两侧加工。

2.线程对

钻孔和制线是齐头并进的。许多商店使用“水龙头”来切割内部螺纹。水龙头看起来像一个带齿的螺丝，并且“螺纹”进入先前钻的孔。我们采用一种更现代的方法来制作螺纹，使用一种叫做螺纹磨的工具来插入螺纹轮廓。这就产生了一个精确的螺纹，一个铣削工具可以用来切割任何螺纹尺寸，共享该螺距(每英寸螺纹数)，节省了生产和安装时间。正因为如此，UNC和UNF线程从#2到1/2 in。，以及从M2到M12的公制螺纹都是可能的，所有这些都在一个工具集中。(学习更多关于线程的知识在这里)。

3.发短信要小心

您是否需要在您的零件上刻上零件编号、描述或标志?Protolabs的工具集能够加工几乎任何需要的文本，只要单个字符之间的间距和用于“写”它们的笔画至少为0.5mm。此外，文本应该嵌入而不是凸出，建议使用20点或更大的字体，如Arial、Verdana或类似的Sans-Serif字体。

4.高大的墙壁和微小的特征

我们所有的刀具组都包含硬质合金切削刀具。这种超刚性材料以最小的挠度提供最大的刀具寿命和生产率。然而，即使是最坚固的工具也会发生偏转，就像正在加工的金属，尤其是塑料一样。因此，壁高和特征尺寸非常依赖于单个零件的几何形状以及所使用的工具集。例如，Protolabs的最小特征厚度为0.5mm，最大特征深度为51mm，但这并不意味着您可以使用这些尺寸设计肋形散热器。

5.活工具车床

除了广泛的铣削能力，我们还提供活刀数控车削。这些机器上使用的工具集与我们加工中心上的工具集相似，只是我们此时不转动塑料零件。这意味着离中心孔，槽，平面和其他特征可以加工平行或垂直(轴向或径向)的“长”轴的车削工件(其z轴)，并且通常将遵循相同的设计规则应用于那些在我们的加工中心制造的正交零件。

这里的区别在于原材料的形状，而不是工具集本身。像轴和活塞这样的车削零件一开始是圆形的，而像歧管、仪表箱和阀盖这样的车削零件通常不是，而是使用方形或矩形的零件。你马上就会读到，我们也克服了这些限制。

6.五轴加工

在protoolabs中存在着两种截然不同的磨粉“口味”。在三轴加工中，工件是从原材料毛坯的底部夹持的，而所有的零件特征是从顶部切割的。因此，工件的每一面都需要单独设置，并且对于大于254mm × 178mm的零件，只能加工顶部和底部:没有侧面设置!索引铣削，虽然，允许多达五个侧面的工件被加工在一个单一的设置。与5轴铣削，部分可以索引到90度在任何给定的角度(在多个，或复合，角度)，允许复杂的，非正交定位。

在这两种情况下使用的工具集是相同的。不同的是原材料。与我们的车床一样，棒材用于分度铣削零件，这就提出了一些关于原材料体积内工件的尺寸，几何形状和定位的有趣数学讨论(这是你在高中学到的整个毕达哥拉斯定理)。对于这方面的一些例子，您可以仔细查看附带的图表，或者只是将您的CAD模型在线上传到protolabs.com/en-gb这是一个实时的例子。

如需个性化支持，请致电+44(0)1952 683047联系我们的客户销售工程师，或发送电子邮件:(电子邮件保护)

在这里显示的部分是用数控车床与活的工具。

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5轴(也称为3+2)加工

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说明了如何使用51mm宽度和51mm高度的最大范围将5轴铣削部件装入材料块中。