使用（yòng）倒（dǎo）角和圆（yuán）角进行（háng）设计时应（yīng）考虑的加工成本

圆角和倒角通常添加到实体模型中以使它们（men）看起（qǐ）来不错并消除尖锐的边缘和角落。许多工（gōng）程师在他们的 CAD 模型中轻松使用这些功能，以改进功能并提升设计。但是圆角和倒角对CNC加工成本的（de）影响是什么?

这些圆角和倒角在美学上令人愉悦，并为设计增加了价值。但它（tā）们也显着增加了CNC 加工（gōng）项目的机器时间和成本。

在设计（jì）中添加圆角或倒角之前要考虑的主（zhǔ）要问题是：

圆角或倒角的主要作用是什（shí）么?

这个圆角或倒角对于零件的功能真的有必要吗?

为我生产的数量添加此功能的成本效益（yì）如何?

如何检查公差?

为了更（gèng）好地理解为什么这（zhè）些设计和成本考虑很重要，我们来看（kàn）一些例子。

为什么圆角和倒角会增加加（jiā）工（gōng）成本

设置（zhì）工具既耗时又昂贵

首先，让我们比较（jiào）一下如何使用CNC 加工（gōng）过程完成圆角和倒角。倒角通（tōng）常使用（yòng）磨削到正确角度的工具制成，例如埋头孔、倒角工具或点钻。

倒角工具用于制（zhì）作（zuò）外部倒角，而点钻（zuàn）或埋头（tóu）孔工具用于制作内（nèi）部倒角。

由于是直角，因此使用（yòng）这些埋头孔之类的工具，只需（xū）一次机器走刀即可轻松（sōng）切割倒角

圆角是使用（yòng）加工零件轮廓的立铣刀创（chuàng）建的。如果（guǒ）圆角沿零件边缘，则（zé）可能会使用圆角立铣刀。

但（dàn）是，设置这些工（gōng）具可能非常耗时且昂贵。刀具必须（xū）将半径（jìng）混合到零件的顶面和侧面，这样就没有错误，也没有剩余的台阶。

为了实现这一点，沿零件边缘的圆角(如图 1中的生圆角)通常由球头立铣刀（dāo）制成。为（wéi）了获得（dé）高（gāo）质量的圆角，刀具被编程为紧密跟随零件边缘并进行非常小的步距。

但（dàn）这使该过程（chéng）变得昂贵。包括更多高精度和高质量的圆角和倒角会显着增（zēng）加加工时间。在加工环境中，时间就（jiù）是金钱（qián）。因此（cǐ），在添加额外的圆（yuán）角或倒角（jiǎo）之（zhī）前，请考虑零（líng）件功能是（shì）否需要它并且是否值得额外成本。

图1

球头（tóu）铣刀用于逐（zhú）渐切割角圆角和拔模（mó）的表面，增加了显着的加工时间

圆角和倒角不适合低产量

产量是另一个增加成本的主要因素。加（jiā）工成本与生产的零件成反比（bǐ），因此，低零件产量意味着更高的（de）成本，反之亦然。

此外，在该低数量之上（shàng）添加圆角和倒角会增加（jiā）总体成本（běn）(请参见下面的成（chéng）本（běn）比较表)。大型生产运行可能使用铸造或锻造工（gōng）艺。在这种情况下，鱼片不仅相对具有成本效益（yì），而且是必要的（de）。

如何使用圆角和（hé）倒角降低加（jiā）工成本

在（zài）评估这些因素（sù）并决（jué）定添加圆角或倒角时，下一步是考虑如何以较低的成本加工零件。

设计（jì）具有正确（què）公差的倒角

在下图 2中，这部分顶部的蓝色孔是一（yī）个 M18 X 2 螺纹孔，倒角为 0.635mm。这（zhè）个倒角是必要的，因为它使紧固件更容易进入孔中。

图 2

在（zài）设计上述倒角时，不应忽略公差。公差越小，零件（jiàn）的成本就越高。

在图2所示的例子中，倒角直径标注（zhù）到小数点后三位，这意味着倒角的直径只能偏离公称尺寸±0.127mm。

更（gèng）严格的公差反过来会（huì）增加成本（běn），因（yīn）为它需（xū）要更频繁地检查，并且在技术上（shàng）需要倒角规来获得小（xiǎo）数点后三位的精度。自然，随着更（gèng）严格的审查和更严格（gé）的测量，零件变得更加昂贵。

相反，如果将倒角更改为（wéi）精（jīng）确到小数点后两位，则允许偏（piān）差将加倍至标称尺寸的±0.254mm。这将允（yǔn）许您减少检查（chá）频（pín）率并使用游标卡（kǎ）尺而不（bú）是倒角规。如果这个（gè）小调整可以被设计接（jiē）受，那么成本也可以降低。

尽可能去除倒（dǎo）角

也可以（yǐ）考虑从孔标注中移除倒角（jiǎo）以降低成本和简化操作(见下（xià）表)。

例如，在图 3中，侧面灰色孔中的倒角（jiǎo）的主要功能是便于将销更容易地（dì）组装到每个孔中。如果确切的（de）尺（chǐ）寸不（bú）重要，您可以将倒角特征从实体模型中移除，并在图纸中添加注释（shì），说（shuō）明（míng）“移（yí）除所有锋利的边缘”。或者，可以使用最小和最（zuì）大特（tè）征尺寸以及较大的公差来调用它，如图 3所示。

图（tú） 3

尽可能使（shǐ）用（yòng）倒角而不是（shì）圆角

如果（guǒ）设计允许将倒角换（huàn）成圆角，那么它是使零件更便宜的理想（xiǎng）选择（zé）。例如，沿零件边缘的（de）倒角(如红色倒角)比圆角更容易且更（gèng）实惠。

设置圆角半径工具比设置倒角工具（jù）需要更多（duō）时间，因为工（gōng）具设计者必须注意它与圆角（jiǎo）连接的曲（qǔ）面融（róng）合（hé）。为了达到（dào）预期的精（jīng）度和精度（dù），球头立铣刀需（xū）要沿圆角区域多次通过。

由于倒角工具需要更少的时间来设置和（hé）操（cāo）作，与圆角（jiǎo）相比，它降低了成本。

如果需要圆角并（bìng）且倒角不是一个选项（xiàng），如果您能够使用半径铣刀，请尝（cháng）试制作标准尺寸。标准半径铣刀从 1.6 毫米开始并增加 0.8 毫米。使用（yòng）此工具加工圆角总是比使（shǐ）用球头（tóu）立铣刀更快。