使用倒角和圓角進行設計時應（yīng）考（kǎo）慮的加工成本

圓角（jiǎo）和（hé）倒角（jiǎo）通常（cháng）添（tiān）加到（dào）實（shí）體模型中以使它們看起來不錯並消除尖銳的邊緣和角落（luò）。許多工程師在他們的 CAD 模型中輕鬆使用這（zhè）些功（gōng）能，以改進功（gōng）能並（bìng）提升設計。但是圓角和倒角對CNC加工成本的影響是什麽?

這些圓角和倒角在美學上令人愉悅（yuè），並為設計增加了價值。但它（tā）們也顯著增加了CNC 加工項目的機器時間和成本。

在設計中添加圓角或倒角之前要考慮的主要問題是：

圓角或（huò）倒角的主要作用是什（shí）麽（me）?

這個圓角或倒角對於零件的功能真的有必要嗎?

為我生產的數量添加此功能的成本效（xiào）益如何?

如何檢查（chá）公差?

為了更好地理解為什麽這些設計和成本考慮很重（chóng）要，我們來看一些例子。

為什麽圓角和倒角會增加加工成本

設置工具既耗時又昂貴

首先，讓我們比較一下如何使用CNC 加（jiā）工過程完（wán）成圓角（jiǎo）和倒角。倒角通常使用磨削到正確（què）角度的工（gōng）具製成（chéng），例如埋頭孔、倒角工具或點鑽。

倒角工（gōng）具用於製作外部倒角，而點鑽或埋頭孔工具用於製作內部倒角。

由於是直角，因（yīn）此使用這些埋頭孔之（zhī）類的工（gōng）具（jù），隻需一（yī）次機（jī）器走（zǒu）刀即可（kě）輕鬆切割倒角

圓角是使用加工零件輪廓（kuò）的立銑刀創建的。如果圓角沿（yán）零（líng）件邊緣，則可能（néng）會使用圓角立（lì）銑刀。

但是，設置這些工具可能非常耗時且（qiě）昂貴。刀（dāo）具必須將半徑混合到零件的頂麵和側（cè）麵，這樣就沒有錯誤，也沒有剩餘的（de）台階。

為了實現這一點，沿零件邊緣的圓角(如圖（tú） 1中的生圓角)通（tōng）常由（yóu）球頭立銑（xǐ）刀（dāo）製成。為了獲得高質量的圓角，刀具被編程為緊密跟隨零件邊緣並進行非常小的步距。

但這使該（gāi）過程變（biàn）得昂貴。包括更多高（gāo）精度和高質量的圓角和倒角會顯著增加（jiā）加工時間。在加工環境中，時間就是（shì）金錢。因此（cǐ），在添加額外的圓角或倒角之前，請考慮零件功能是否需要它並且（qiě）是否值得額外成本。

圖1

球頭銑（xǐ）刀用（yòng）於逐漸切（qiē）割角（jiǎo）圓（yuán）角和（hé）拔模的表麵，增（zēng）加了顯著的加工（gōng）時（shí）間

圓角和倒角（jiǎo）不適合低產量

產（chǎn）量是另一個（gè）增加成本的主（zhǔ）要因素。加工成本（běn）與生（shēng）產的零（líng）件成反比，因此，低零件產量意味著更（gèng）高的成本，反之亦然。

此外，在該低數量之上添加圓角和倒角會增加總體成本(請參見（jiàn）下麵的成本比較表)。大（dà）型生產運行可能使用鑄造或鍛造工藝。在這種情況下，魚片不僅相對具有成本效（xiào）益，而且是必要的。

如何使用圓角和（hé）倒角降低加工成本

在評估這些因素並決定添加圓角或倒角時，下一步是考慮如何以較低的成本加工零件（jiàn）。

設計具有正確公差的倒（dǎo）角

在下圖 2中，這部分頂部的藍色孔是一個 M18 X 2 螺紋（wén）孔，倒角（jiǎo）為 0.635mm。這個倒角是必（bì）要的（de），因為它使緊固件更容易進入孔中。

圖 2

在設計上述倒角時，不應（yīng）忽略公差。公差越小，零件的成本就越高。

在（zài）圖2所示的例子中，倒角直徑標注到小數點後三位，這意味著倒角的直徑隻能偏離公稱尺寸±0.127mm。

更嚴（yán）格的公差反過（guò）來會增（zēng）加成本，因為它需要更頻繁地檢查，並且在技術上（shàng）需（xū）要倒角規來獲得小數點後三位的精度。自然，隨著更嚴格的審（shěn）查（chá）和更嚴格（gé）的測量，零件變得更加昂貴。

相（xiàng）反，如（rú）果將倒角更改為精確到小數點後兩位，則允許偏差將加倍至標稱尺寸的（de）±0.254mm。這（zhè）將允許您減少檢查頻率並使用（yòng）遊標（biāo）卡尺而不是倒角規。如果這個（gè）小調整可以被設計接受，那麽成本也（yě）可以降低。

盡可能去除倒角

也可以考慮從孔標注中移除倒角以降低成本和簡化操作(見下表（biǎo）)。

例如，在圖 3中，側（cè）麵（miàn）灰色孔中的（de）倒角的主要功能是便於將（jiāng）銷更容（róng）易地組裝到每個（gè）孔中。如果（guǒ）確切的尺（chǐ）寸不重要，您可以將倒角特征從實體模型中移除，並在圖紙中添加注釋，說（shuō）明“移除所有鋒利的邊緣（yuán）”。或者，可以使用（yòng）最小和最大特征尺寸以及較大的（de）公差來調用它，如（rú）圖 3所示。

圖（tú） 3

盡（jìn）可能使用倒角而不是圓角

如果設（shè）計允（yǔn）許將倒角（jiǎo）換成圓角，那麽它是使零件更便宜的理想選擇。例如，沿（yán）零件邊緣的倒角(如紅色倒角)比圓角更容易且更實惠。

設置圓角半徑工具比設置倒角工具需要更多時間（jiān），因為（wéi）工具設計者必須注意它與圓角連接的曲麵（miàn）融合。為了達到（dào）預期的精度和精度，球頭立銑刀（dāo）需要沿圓角區域多次通過。

由於倒角（jiǎo）工具需要更少的時間來設置（zhì）和操（cāo）作，與圓角相比，它降低了成本。

如果需要圓角並（bìng）且倒角不是一個（gè）選項，如（rú）果您能夠使用半徑銑刀（dāo），請嚐試製作標準尺寸（cùn）。標準半徑銑（xǐ）刀從 1.6 毫米開始並增加 0.8 毫米。使用此工具加工圓角（jiǎo）總是比（bǐ）使用球頭立銑刀更快（kuài）。