プロトタイピング中のCNC機械加工の設計

CNC機械加工は、プロトタイプや小規模シリーズで最も広く使用されている製造プロセスの1つです。 利用可能な材料の速度と範囲の点で大きな利点を提供し、他のプロセスと比較して非常に費用効果もあります。 CNCは非常に用途が広く、特に3、4、5軸の機械では、部品の種類と機械加工できる形状が異なります。 そうは言っても、加工時間、複雑さ、および作業のコストを削減できるいくつかの設計要素を知ることも役立ちます。

まず第一に、材料の種類はコストに大きな影響を与えます。 CNCマシンは、プラスチックから金属まであらゆるものを切断できますが、一部の材料は他の材料よりも扱いやすいです。

プラスチックを最初に取り上げる場合、一般的で機械加工が容易なグレードのプラスチックがいくつかあります。たとえば、ABSは安価で、用途が広く、非常に機械加工が容易です。一方、PPやPOMは切断が難しく、反りが発生しやすいため、製造工程が少し複雑になり、コストが高くなります。

金属材料もさまざまな被削性範囲を提供します。アルミニウムはかなり柔らかい金属であるため、切断が簡単で、機械加工が迅速です。鋼ははるかに硬い材料であり、機械では非常に硬いため、これは部品の価格に反映されることがよくあります。

次に考慮すべきことは、パーツの形状です。ここでは、すべてをリストすることは不可能であると考える非常に多くの異なる側面がありますが、ここではいくつかの簡単な要約を示します。

コーナー半径、CNC機械切削工具は円形であるため、最小の切削直径でもコーナーに半径が残ります。四角い角が必要な場合は、プラスチック部品の処理後の手仕上げまたは金属の放電加工が必要になります。スポークでうまくいくことができ、スポークが大きければ大きいほど、加工コストを少し下げることができます。

1：深いポケット。機械加工も難しく、工具のチャタリングが発生して、表面仕上げが不完全になることがよくあります。そのような機能を取り除くことができれば素晴らしいです。そうでなければ、最適なアスペクト比は4：1です。

2：薄肉の要素も機械加工が難しく、損傷しやすいため、機械工は通常それらを好みません。

3：一部の部品では、機械加工が必要な場合は、それらをいくつかの別々の部品に分割することもお勧めします。単一の部品を機械加工することで強度と美的利点が得られる場合、分割された部品を受け入れることができれば、コストを節約できます。下の画像のゾーン1と2を比較してください。この場合、ゾーン2では部品の加工が難しくなり、初期材料費が増加し、追加の機械のセットアップが必要になるため、部品を分割することをお勧めします。

4：コストを増加させる他の問題は、部品に必要な公差です。明らかに、必要な公差が高いほど、部品を加工する際により多くの注意と注意が必要になります。特定の特性に対する非常に高い公差は、ワークピースを保持するための特別なジグや固定具の製造、または特殊な切削工具の使用さえも必要とする場合があり、これらはすべて加工時間とコストを増加させます。

これは、ねじ山やタップ部品の場合にも当てはまります。ねじ山が必要な場合は、可能な場合は標準のねじ山に固執するようにしてください。

個々の部品のコストを少し削減する1つの方法は、複数を注文することです。パーツのツールパスがプログラムされると、CNCマシンは同じパーツを再度実行できるため、規模の経済が実現します。

CNC機械加工部品は、材料の多様性、高精度、優れた表面仕上げ、および高速を提供します。 CNC機械部品のコストを削減する他の方法を誰かが考えられるなら、下にコメントを残してください。