在非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)中,經(jīng)常見到一些機(jī)械設(shè)備中用到大量的切削加工零件,少則幾十處,多則上百(樣品階段尤為突出)。這樣的機(jī)械設(shè)備中,單個(gè)的零件成本很大程度上反應(yīng)了整個(gè)機(jī)器的價(jià)格。因此,工程師在設(shè)計(jì)零部件時(shí),應(yīng)該掌握一些經(jīng)驗(yàn)技巧,以此來降低零件成本。
本文中,將和大家分享一下“銑削加工”中6個(gè)常用的設(shè)計(jì)小技巧。
在銑削零件設(shè)計(jì)時(shí),零件的加工難易程度、精度要求等,都會(huì)導(dǎo)致零件加工發(fā)生巨大變化。所以,掌握銑削零件的設(shè)計(jì)知識(shí)是很重要的,簡(jiǎn)單來說,可以從下面三個(gè)角度進(jìn)行考慮。
1.零件加工所涉及的刀具;
2.零件加工的難易程度;
3.零件加工所涉及的加工設(shè)備(現(xiàn)有的或所需的)。
下面一起來看一下這三個(gè)設(shè)計(jì)角度的體現(xiàn)即設(shè)計(jì)小技巧。
1.凹槽加工中,刀具(立銑刀)為圓柱形,加工末端是半徑R的圓角。如圖所示,如果凹槽末端是拐角,加工成本會(huì)變高。
如下圖所示,刀具(立銑刀)為圓柱形狀,因此無法切角。為了切角,需要諸如放電加工的特殊處理,這無形中增加了成本。
2.如果設(shè)計(jì)上沒有問題的話,這種口袋形狀最好是端面打開的。在封閉的端面的情況下,必須先進(jìn)行工具的沖入加工(即刀具要向下加工到尺寸面,然后再移動(dòng)),工作效率會(huì)變低。
同樣,在加工寬槽的情況下,較大的R將產(chǎn)生更高的加工效率和更低的加工成本。 這是因?yàn)槟梢允褂么笾睆降牡毒卟p少往復(fù)式移動(dòng)的次數(shù)。因此,如果設(shè)計(jì)沒有問題,最好在圖中指定盡可能大的R。
3.對(duì)于一些零件,需要從毛坯面(或粗加工面)加工至目標(biāo)尺寸。如果材料(毛坯)的厚度超出目標(biāo)厚度,則加工成本會(huì)增高。
因此應(yīng)該通過考慮“加工余量”來設(shè)定板厚,選擇厚度接近目標(biāo)尺寸的材料。加工余量(或余量)是在達(dá)到目標(biāo)尺寸之前的切削余量。 例如,如下圖所示,從目標(biāo)尺寸為10mm的12mm的材料切割時(shí),加工余量為2mm。
【擴(kuò)展知識(shí)】:“加工余量”與“精加工余量”不同。從加工前的材料進(jìn)行粗加工,在精加工前的狀態(tài)下剩余的剩余量為精加工余量。盡管取決于加工方法,但是精加工余量通常為0.1mm至0.5mm。
4.要求尺寸和形狀精度的寬度應(yīng)在零件可以工作的范圍內(nèi)盡可能窄。通過使其更窄,可以減少切削成本,因?yàn)樗梢杂勉姷肚邢饕淮巍A硪环矫妫绻幸缶鹊膶挾仍黾樱瑒t銑刀必須往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次,于是便增加了加工成本。
5.在如下所示的形狀的情況下,如果沒有設(shè)計(jì)問題,則選擇合適的刀具。通過合適的刀具,可以消除對(duì)刀具更換的需要并減少工人的工時(shí),從而降低成本。
6.尺寸公差取決于零件的尺寸,但考慮到機(jī)器規(guī)格,應(yīng)保持在±0.02以內(nèi)。這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則,但是如果需要更高的精度,則加工成本將非常高。
例如,在±0.1mm的情況下,可以用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量,但是±0.02很難用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。精度越高,加工成本越高。所以在繪制圖紙時(shí),應(yīng)選擇合適的精度,避免精度過高。
關(guān)于銑削加工設(shè)計(jì)的小技巧就分享到這里。