CNC铣削可处理精密面、凹槽、槽、孔及多面特征，但易于建模的零件并不总是易于加工。一份完善的图纸必须考虑刀具可达性、工件夹持、刀具刚性和检测通道。提前处理好这些细节通常意味着更稳定的工艺和更精确的报价。
本CNC铣削设计指南涵盖了Balford在报价定制金属零件时所评估的要点。目标并非将每个零件都限制在简单形状内，而是将真正具有功能意义的特征与那些仅增加装夹、特殊刀具或浪费主轴时间的特征区分开来。
1. 从功能和基准开始
确定控制零件在最终装配中配合或运动的面、孔和接口。这些特征应在图纸上设定主要基准。清晰的基准结构为加工和检测提供共同参考，并减少各尺寸之间的歧义。
- 使用功能性安装面或配合面作为主要基准。
- 使用功能性安装面或配合面作为主要基准。 从同一基准系统标注相关孔组尺寸。
- 从同一基准系统标注相关孔组尺寸。 避免尺寸链，以防累积公差影响配合。
- 避免尺寸链，以防累积公差影响配合。 将关键特性与普通轮廓尺寸分开标注。
- 将关键特性与普通轮廓尺寸分开标注。 2. 允许切削刀具到达特征
2. 允许切削刀具到达特征
旋转立铣刀需要间隙才能进入、穿过并退出切削。深窄型腔、隐藏的底部切槽和封闭角通常需要长悬伸或定制刀具。较长的刀具刚性较差，因此需要降低进给速度以控制偏摆和颤振。
在可能的情况下，设计时应考虑从主方向开放进入。如果某个特征仅在重新定位零件后才能到达，请注明其与首次装夹的关系是否关键。这将告诉我们采用简单的二次装夹、夹具还是完整的多轴加工是正确选择。
3. 采用实用的内圆角半径
立铣刀在任何内部垂直角落都会留下圆角半径。真正尖锐的角意味着需要其他工艺（如线切割）或设计变更。适当增大圆角半径可让我们使用更大、刚性更强的刀具，这通常能缩短加工周期，并提供更一致的表面光洁度。
不要将圆角半径设定为与刀具半径完全相等。留出一点额外间隙可使刀具路径平滑扫过角落，而非停止并反向。如果您的配合零件是方形的，设置退刀槽或局部间隙通常能更经济地解决装配配合问题。
4. 综合评估型腔深度与薄壁结构
深腔会增加刀具悬伸，使排屑更加困难。薄壁在切削力作用下可能发生偏转，或在残余应力释放后产生位移。当同一零件同时出现这两种情况时，我们需要采用分段粗加工、受控精加工走刀，并增加检验点。
在设计允许的情况下，加厚壁厚、减小腔深，或增加较大的圆角半径。对于柔性特征，应标注其功能要求，而不是对所有表面施加过严的通用公差。
5. 在最终确定模型前规划装夹方案
零件必须在不遮挡关键表面或不使材料变形的情况下被装夹。请规划临时余量、夹持垫块或牺牲性凸耳——尤其是对于薄板和异形轮廓。如果每个面都需要加工，请预期多次装夹、软爪或专用夹具。
稳定的工件夹持对于重复订单同样重要。明确的定位方案使得在批次之间保持加工特征之间的相同关系变得简单直接。
6. 有选择性地应用公差
严格公差会增加刀具、装夹、热控制和检验成本。应将其保留用于影响配合、密封、运动或对齐的尺寸。一般公差覆盖非关键尺寸，而几何公差标注——如平面度、位置度、垂直度、跳动——通常比一叠坐标尺寸更清晰地传达要求。
表面光洁度要求也应是功能性的。外观面、轴承面和垫片接口都有不同的需求。应单独标注它们，而不是将最精细的光洁度分配给整个零件。
7. 包含材料与表面处理信息
请注明材料牌号、状态及任何可追溯性要求。铝、碳钢、不锈钢、铜合金及工程塑料的机加工特性各不相同。热处理和涂层也会影响尺寸、表面预处理及工序顺序。
如需阳极氧化、电镀、钝化或喷漆，请标明遮蔽区域，并确认最终尺寸是适用于表面处理前还是处理后。
图纸包检查清单
- 3D模型与受控2D图纸的版本一致。
- 3D模型与受控2D图纸采用相同版本。 材料牌号及状态已明确指定。
- 材料等级和状态已明确说明。
- 功能基准和关键尺寸已清晰标注。
- 螺纹、镶件、去毛刺和倒角要求已完整规定。
- 表面处理、遮蔽和外观要求已提前定义。
- 原型件与量产数量均包含在服务范围内。
常见问题解答
CNC铣削能否加工出尖锐的内角？
使用标准旋转立铣刀无法直接实现。设计上通常需要设置圆角、避让特征，或采用线切割等二次加工工艺。线切割放电加工（Wire EDM）为什么工件装夹会影响成本？
每次装夹都涉及定位、夹紧、校验和加工时间。能够在更少的稳定装夹次数内完成的设计，通常更易于控制且更具重复性。
询价时应提交哪些资料？
发送3D模型、标注尺寸的图纸、材料、表面处理、数量以及功能关键特性。Balford随后将根据其CNC铣削服务及相关制造选项对零件进行审核。
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