使用倒角和圓角進行設計時應考慮（lǜ）的（de）加工成本

圓角和倒角（jiǎo）通常添加到實體模型中（zhōng）以使它（tā）們看起來不錯並消除尖銳的邊緣和角落。許多工程（chéng）師在他們的 CAD 模型中（zhōng）輕（qīng）鬆使用（yòng）這些（xiē）功能，以改進功能並提升設（shè）計。但是圓（yuán）角（jiǎo）和倒角對（duì）CNC加工（gōng）成本的（de）影響是什（shí）麽?

這（zhè）些圓角和倒角在美學上令人愉悅，並為設計增加了價（jià）值。但它們也顯著增加了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（yào）問題是：

圓角或倒角的主要（yào）作用是什麽?

這（zhè）個圓角或倒（dǎo）角對於零件的功能真的有必要嗎?

為（wéi）我生產的數量添加此功能的成本效（xiào）益（yì）如何?

如何檢查公差?

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

為什麽圓角和倒角會增加加工（gōng）成本

設置（zhì）工（gōng）具既耗時又（yòu）昂貴

首先（xiān），讓我們比較一下如何使用CNC 加工過程完成圓角和（hé）倒角。倒角通常使用（yòng）磨削到正確角度的工具製成，例如埋頭孔、倒角工具或點鑽。

倒角工具用於製作外部倒角，而點鑽或埋頭孔（kǒng）工（gōng）具用於製作內（nèi）部倒角。

由於是直角，因此使用這些埋頭孔之類的工具，隻需一次機器走刀即可輕鬆切割倒角

圓角是使（shǐ）用加工零件（jiàn）輪廓的立銑刀創建的（de）。如果圓角沿零件邊緣，則可能會使用圓角立銑刀。

但是，設置這些工具可能非（fēi）常耗時且昂貴。刀具必須將半（bàn）徑混合到零件的頂麵和側（cè）麵，這樣（yàng）就沒有錯誤，也沒有剩餘的台階。

為了實現（xiàn）這一點，沿（yán）零件邊緣的圓角(如圖 1中的（de）生圓（yuán）角)通常由球頭（tóu）立銑刀製成。為了獲得高質量的圓（yuán）角，刀具被（bèi）編程為緊密跟隨零件邊緣並進行非常小的步距。

但這使該過程變得昂貴。包括更多高精度和高質量的圓角和倒角會顯著增（zēng）加加工（gōng）時間。在加工環境中，時間就是金錢。因此，在添加（jiā）額外的圓（yuán）角或倒角（jiǎo）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

球頭銑刀用於逐漸切割角圓角和拔模的表麵，增加了顯著的加工（gōng）時間

圓角和倒角不適合（hé）低產量

產量是另一個增加成本的主（zhǔ）要因素。加工成本與生產的零件成反比，因此，低零件產量意味（wèi）著更（gèng）高的成本，反之亦然。

此外，在該低數量之上添加（jiā）圓角和倒角會增加（jiā）總體成本(請參見下麵的成本（běn）比較表)。大型生產運行（háng）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（yǒu）成本效益，而且是必要的。

如何（hé）使用圓角和倒角降低加工成（chéng）本

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

設計具有正確公差的倒角

在下（xià）圖（tú） 2中，這部分（fèn）頂部的藍色孔是一個 M18 X 2 螺紋孔，倒角為 0.635mm。這個倒角（jiǎo）是必要（yào）的，因為它使緊固件更容易進入孔中。

圖（tú） 2

在設計上述倒角時，不應忽略公差（chà）。公差越小（xiǎo），零件的（de）成本就越高。

在圖2所示（shì）的例子中，倒角直徑標注（zhù）到小數（shù）點後三位，這意味著倒角的直徑隻（zhī）能偏離（lí）公稱尺（chǐ）寸±0.127mm。

更嚴格的公差反過來會增加成本，因為它需要（yào）更頻（pín）繁地（dì）檢查（chá），並且在技術（shù）上需要（yào）倒角規來（lái）獲（huò）得（dé）小（xiǎo）數點後（hòu）三位的精度。自然，隨著更嚴格的審查和更嚴格的測（cè）量（liàng），零件變得（dé）更加昂貴。

相反（fǎn），如果將倒角更改為精確到小數（shù）點後兩位，則允許（xǔ）偏（piān）差（chà）將（jiāng）加倍（bèi）至標稱尺寸的±0.254mm。這將允許您（nín）減少檢查頻率並使用遊（yóu）標卡尺而不是倒角規。如果這個（gè）小（xiǎo）調整可以被（bèi）設計（jì）接受，那麽成本也（yě）可以降低。

盡可能去除倒（dǎo）角

也可以考慮從孔標注（zhù）中移除（chú）倒角以降低成本和簡化（huà）操作(見下（xià）表（biǎo）)。

例如，在圖 3中（zhōng），側麵（miàn）灰色孔中的倒角的主要功能是便於將銷（xiāo）更容易地組裝（zhuāng）到每（měi）個孔中。如果確切的尺寸（cùn）不重要，您可以（yǐ）將（jiāng）倒角特（tè）征從實體模型中移除，並在圖紙中添加注（zhù）釋（shì），說明“移除所有鋒（fēng）利的邊緣”。或者，可以使用最小和（hé）最大特征尺寸以及較（jiào）大的（de）公差來調用它，如圖 3所示。

圖 3

盡可能使用倒角（jiǎo）而不是圓角

如果設計允許將倒角換成圓角，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（jiǎo）(如（rú）紅色倒角)比（bǐ）圓角更容易且更實惠。

設置圓角半徑（jìng）工具比設置倒角工具需（xū）要更多時間，因為工具（jù）設計者必（bì）須注意它與圓角（jiǎo）連接的曲麵融合。為（wéi）了達到預期（qī）的精度和精度，球頭立銑刀需要沿圓角區域多次（cì）通過。

由於倒角工具需要更少的時間來設置和操作，與（yǔ）圓角相（xiàng）比，它降低了成本（běn）。

如果需要圓角並且倒角不是一個選項，如果您能（néng）夠使（shǐ）用（yòng）半徑銑刀，請嚐試製作標準尺寸。標準半徑銑刀從（cóng） 1.6 毫米開始並增加 0.8 毫米。使用此工具加工圓角總是比使用球頭立（lì）銑刀更快。