掌握加工零件的复杂特性

数控机床的性能每年都在提高。活刀车床可以铣削各种形状，钻离轴或径向孔，这些操作以前需要单独到铣削部门进行。而且加工中心配备了支持3+2加工的分度头，零件的多个面可以在一次操作中完成。这对设计师和工程师来说是个好消息。现在不仅可以生产极其复杂的零件，而且可以以更高的质量、更低的成本和更短的交货时间来生产。

但这并不意味着任何事情都会发生——某些加工规则仍然适用——不遵守这些规则可能会导致昂贵的返工和项目延误。本设计技巧探讨了任何部件设计师都应该知道的一些关键考虑因素，包括:

Protolabs有索引或3+2铣削。这一特点允许机器在一次处理中抓住工件的底部和机器的顶部和侧面。这种铣削工艺可以生产更复杂的零件——例如，在其两侧有底部切口的支架，或者瑞士奶酪状的气动歧管。

真正的五轴加工?
尽管Protolabs拥有广泛的机械加工能力，但像螺旋桨、骨科植入物和涡轮叶片这样的零件大部分都是禁区。这是因为它们具有“扫面”，当刀具加工工件时，需要同时移动多达五个机床轴，这是目前无法达到的机床和编程复杂性水平。这种情况即将改变。Protolabs最近收购了Rapid Manufacturing，这是一家专注于五轴同步加工的公司，以及其他制造工艺，如钣金加工。今年晚些时候将增加加工能力。

与Protolabs的铣削中心一样，bepaly下载苹果 高速车床能在一次操作中完成许多复杂的零件。活工具和y轴功能意味着可以转动螺栓，磨平扳手，然后钻一个十字孔作为安全线。更复杂的例子可能包括一端有对准槽的液压活塞，表面有扳手孔的配件，或带有外部键槽的轴。在某些情况下，甚至可以“旋转”一个正交度大于圆度的部件。

考虑到铣削和现场加工背景，在设计复杂零件时需要考虑以下五个因素:

1.孔的位置

Protolabs数控车床上的轴上孔和轴向孔的最小尺寸为0.04英寸。(1mm)，最大深度为直径的6倍。径向孔(从零件侧面钻孔)应至少为0.08英寸。(2mm)直径。贯穿车削或铣削零件的孔通常是可以的(特别是空心或管状零件)，但根据零件尺寸、孔直径和材料的不同，刀具可能没有足够的范围。Protolabs将在可能的情况下从每一侧进行加工，但一定要检查你的设计分析是否存在潜在的限制。

2.深的特性

车削部分的外槽不能超过0.95 in。(24.1毫米)的深度，或小于0.047英寸。(1.2毫米)。所有其他类似于铣槽的特征在尺寸方面通常与钻孔相同，但一个好的经验法则是保持深度小于特征宽度的6倍。另外，一定要留出至少0.020英寸。(0.5mm)相邻材料的壁厚。大平面和其他铣削表面——铣床或车床——完全取决于零件几何形状相对于可用的刀具尺寸。然而，无论它们是在哪里制造的，深肋骨和凹槽都是具有挑战性的。可以在车削或铣削零件上切割类似散热片的特征，但这取决于实际零件的几何形状和可用的工具。同样，请仔细检查您的DFM分析，不要害怕测试我们的软件，或者联系应用程序工程师。

3.更好的线程

Protolabs的车削中心和铣削中心之间的螺纹加工能力有很大的重叠。一般来说，Protolabs可以从#4-40 (M3 x 0.5)到大约1/2-20 (M10 x 1.25)，这取决于机器类型和特征位置，尽管存在一些例外情况。请查看bepaly下载官网 精确的测量和细节。当你在那里的时候，一定要阅读关于bepaly下载官网 ，以及这与内部和外部以及铣削和车削零件特征的关系。您还可以考虑使用插入。线圈和键插入提供比裸螺纹更长的使用寿命，特别是在软材料如铝或塑料中，并且易于安装。

4.发短信很贵

复杂的航空航天和医疗部件通常需要永久标记零件编号和公司名称。凹进去的文本可能看起来很漂亮，但它也是所有加工操作中最耗时的操作之一，而且随着产量的增加，它是完全禁止的。通常情况下，电化学蚀刻或激光标记部件更好，但如果你必须刻字，那就用简单、干净的字体保持简短、甜美。我们建议软金属和塑料Arial圆形MT字体14点0.3mm深，硬金属Arial圆形MT字体22点0.3mm深。

5.半径:注意角落

在任何加工零件上一个常见的错误是尖锐的内部角的召唤。例如，Protolabs通常用于精加工的车削工具有0.016英寸。(0.032mm)的机头半径，所以任何配套部件的设计都应考虑到这一点。铣刀降低到0.040英寸。(1mm)，这意味着任何口袋将包含内部角半径略多于一半。这是非常锋利的，但请记住，铣削用一个小的工具需要很长时间，将被限制在口袋不超过0.375英寸。(9.52毫米)深。最好的办法是减轻内部角或允许尽可能大的内部半径的配合部分设计。

最后提醒一句:未能将良好的设计应用于制造实践将使具有挑战性的加工操作更具挑战性，因此成本更高。多花点钱可能对原型车不太重要，但当需求上升、零部件进入量产时，这可能是真正的游戏规则改变者。与往常一样，如果对任何复杂的部件或部件功能有疑问，请随时联系Protolabs，电话:877-479-3680或(电子邮件保护)