cnc加工

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cnc加工是什么

CNC加工中文叫做“數(shù)控加工”，CNC 加工的定義是它是一種減材制造工藝，通常采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)床將坯料，加工定制成我們想要設(shè)計(jì)的零件。該工藝適用于各種材料，包括金屬、塑料、復(fù)合材料，并在各種行業(yè)中得到應(yīng)用，例如汽車、航天、軍工、通訊、3C數(shù)碼、醫(yī)療、機(jī)器人等行業(yè)。

減材制造工藝（例如CNC 加工）通常與增材制造工藝（例如 3D 打?。┗虺尚椭圃旃に嚕ɡ缫后w注射成型）形成對(duì)比. 減材工藝從工件上去除材料層以產(chǎn)生定制的形狀和設(shè)計(jì)，而增材工藝組裝材料層以產(chǎn)生所需的形狀，而成型工藝將原材料變形并置換成所需的形狀。CNC 加工的自動(dòng)化特性能夠在完成一次性和中等批量生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)生產(chǎn)高精度、高精度、簡(jiǎn)單零件和成本效益。然而，雖然 CNC 加工顯示出優(yōu)于其他制造工藝的某些優(yōu)勢(shì)，但零件設(shè)計(jì)可達(dá)到的復(fù)雜程度和生產(chǎn)復(fù)雜零件的成本效益是有限的。

雖然每種制造工藝都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但本文重點(diǎn)介紹 CNC 加工工藝，概述該cnc加工流程、材料、公差。此外，本文探討了各種機(jī)械 CNC 加工操作，并提出了CNC 加工過(guò)程的替代方案。

CNC加工流程

1、設(shè)計(jì)3D模型

2、將stp文件轉(zhuǎn)換為 CNC 程序

3、準(zhǔn)備數(shù)控機(jī)床

4、執(zhí)行加工操作

模型設(shè)計(jì)

CNC 加工過(guò)程從內(nèi)部或設(shè)計(jì)服務(wù)公司3D 實(shí)體零件3D設(shè)計(jì)開始。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 軟件允許設(shè)計(jì)師和制造商制作其零件和產(chǎn)品的模型或渲染，以及生產(chǎn)零件或產(chǎn)品所需的技術(shù)規(guī)格，例如尺寸和幾何形狀。

3D源文件轉(zhuǎn)換

格式化的3D設(shè)計(jì)文件通過(guò)一個(gè)程序運(yùn)行，通常是計(jì)算機(jī)輔助制造 (CAM) 軟件，以提取零件幾何形狀并生成數(shù)字編程代碼，該代碼將控制 CNC 機(jī)床并操縱工具以生產(chǎn)定制設(shè)計(jì)的零件。

CNC 機(jī)床使用多種編程語(yǔ)言，包括G 代碼和M 代碼。最著名的 CNC 編程語(yǔ)言，通用代碼或幾何代碼，稱為G 代碼，控制機(jī)床何時(shí)、何地以及如何移動(dòng)——例如，何時(shí)打開或關(guān)閉，以多快的速度移動(dòng)到特定位置、要走的路徑等——穿過(guò)工件。雜項(xiàng)功能代碼，簡(jiǎn)稱M代碼，控制機(jī)器的輔助功能，例如在生產(chǎn)開始和結(jié)束時(shí)分別自動(dòng)拆卸和更換機(jī)蓋。

生成 CNC 程序后，操作員將其加載到 CNC 機(jī)床上。

機(jī)器設(shè)置

在操作員運(yùn)行 CNC 程序之前，他們必須準(zhǔn)備 CNC 機(jī)床進(jìn)行操作。這些準(zhǔn)備工作包括將工件直接固定到機(jī)器上、機(jī)器主軸上或機(jī)器虎鉗或類似的工件夾持裝置上，并將所需的工具（例如鉆頭和立銑刀）連接到適當(dāng)?shù)臋C(jī)器部件上。

一旦機(jī)器完全設(shè)置好，操作員就可以運(yùn)行 CNC 程序。

加工操作執(zhí)行

CNC 程序充當(dāng) CNC 機(jī)床的指令；它將指示工具動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)的機(jī)器命令提交給機(jī)器的集成計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)操作和操縱機(jī)器工具。啟動(dòng)程序會(huì)提示 CNC 機(jī)器開始 CNC 加工過(guò)程，并且程序會(huì)在整個(gè)過(guò)程中引導(dǎo)機(jī)器，因?yàn)樗鼒?zhí)行必要的機(jī)器操作以生產(chǎn)定制設(shè)計(jì)的零件或產(chǎn)品。

CNC加工類型

CNC加工是一種適用于各種行業(yè)的制造工藝，包括汽車、航空航天、建筑和農(nóng)業(yè)，并能夠生產(chǎn)一系列產(chǎn)品，如汽車框架、手術(shù)設(shè)備、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪、手和花園工具。該過(guò)程包括幾種不同的計(jì)算機(jī)控制加工操作——包括機(jī)械、化學(xué)、電氣和熱工藝——從工件上去除必要的材料，以生產(chǎn)定制設(shè)計(jì)的零件或產(chǎn)品。雖然化學(xué)、電氣和熱加工工藝將在后面的部分中介紹，但本部分將探討一些最常見(jiàn)的機(jī)械 CNC 加工操作，包括：

鉆孔

銑削

車削

數(shù)控鉆孔

鉆孔是一種加工過(guò)程，它采用多點(diǎn)鉆頭在工件上產(chǎn)生圓柱形孔。在CNC 鉆孔中，通常 CNC 機(jī)床垂直于工件表面的平面進(jìn)給旋轉(zhuǎn)鉆頭，從而產(chǎn)生垂直對(duì)齊的孔，其直徑等于鉆孔操作所用鉆頭的直徑。然而，也可以通過(guò)使用專門的機(jī)器配置和工件夾持裝置來(lái)執(zhí)行斜向鉆孔操作。鉆孔過(guò)程的操作能力包括锪孔、锪孔、鉸孔和攻絲。

數(shù)控銑削

鋁合金動(dòng)力電池箱體

銑削是一種加工過(guò)程，它采用旋轉(zhuǎn)多點(diǎn)切削工具從工件上去除材料。在CNC 銑削中，CNC 機(jī)床通常以與刀具旋轉(zhuǎn)相同的方向?qū)⒐ぜM(jìn)給到切削刀具，而在手動(dòng)銑削中，機(jī)器以與刀具旋轉(zhuǎn)相反的方向進(jìn)給工件。銑削工藝的操作能力包括端面銑削——在工件中切割淺、平坦的表面和平底型腔——以及周邊銑削——在工件中切割深型腔，例如槽和螺紋。

數(shù)控車削

車削是一種加工過(guò)程，它采用單點(diǎn)切削刀具從旋轉(zhuǎn)工件上去除材料。在CNC 車削中，機(jī)床（通常是CNC 車床）沿旋轉(zhuǎn)工件的表面以直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)給切削刀具，去除圓周上的材料，直到達(dá)到所需的直徑，以生產(chǎn)具有外部和內(nèi)部特征的圓柱形零件，例如槽、錐度和螺紋。車削工藝的操作能力包括鏜孔、端面、切槽和螺紋切削. 當(dāng)涉及到 CNC 銑床與車床時(shí)，銑削及其旋轉(zhuǎn)刀具更適合更復(fù)雜的零件。然而，帶有旋轉(zhuǎn)工件和固定刀具的車床最適合更快、更準(zhǔn)確地制造圓形零件。

表 1 – 常見(jiàn) CNC 加工操作的特點(diǎn)


加工操作	特征
鉆孔	采用旋轉(zhuǎn)多點(diǎn)鉆頭鉆頭垂直或傾斜進(jìn)給工件在工件上產(chǎn)生圓柱孔
銑削	采用旋轉(zhuǎn)多點(diǎn)切削工具工件進(jìn)給與刀具旋轉(zhuǎn)方向相同從工件上去除材料產(chǎn)生更廣泛的形狀
車削	采用單點(diǎn)切削工具旋轉(zhuǎn)工件沿工件表面進(jìn)給的刀具從工件上去除材料生產(chǎn)圓形或圓柱形零件

CNC加工材料

CNC加工工藝適用于多種工程材料，包括：

金屬（如鋁、黃銅、不銹鋼、合金鋼等）

塑料（如材料ABS、PC、PP、POM、PMMA、PEEK、PA、 PPS、 PET、電木等）

復(fù)合材料（如abs+pc、金屬包膠、尼龍+玻纖）

選擇應(yīng)用于 CNC 制造應(yīng)用的最佳材料在很大程度上取決于特定的制造應(yīng)用及其規(guī)格。大多數(shù)材料只要能夠承受加工過(guò)程，即具有足夠的硬度、抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度以及耐化學(xué)性和耐溫性，就可以進(jìn)行加工。

工件材料及其物理特性用于確定最佳切削速度、切削進(jìn)給率和切削深度。切削速度以每分鐘的表面英尺數(shù)為單位，是指機(jī)床切入工件或從工件上去除材料的速度。進(jìn)給率（以英寸/分鐘為單位）衡量工件向機(jī)床進(jìn)給的速度，切削深度是切削刀具切入工件的深度。通常情況下，工件將首先經(jīng)歷一個(gè)初始階段，將其粗加工成近似的、定制設(shè)計(jì)的形狀和尺寸，然后進(jìn)入精加工階段，在該階段經(jīng)歷更慢的進(jìn)給速度和更淺的切深，以實(shí)現(xiàn)更精確和更精確的切削深度。準(zhǔn)確的規(guī)格。

CNC 尺寸注意事項(xiàng)

CNC 加工工藝提供的廣泛功能和操作幫助它在各種行業(yè)中找到應(yīng)用，包括汽車、航空航天、建筑和農(nóng)業(yè)，并使其能夠生產(chǎn)一系列產(chǎn)品，例如液壓元件、螺釘, 和軸。盡管該工藝具有多功能性和可定制性，但某些部件（例如大型或重型部件）的制造比其他部件面臨更大的挑戰(zhàn)。下面的表 1 概述了加工大型零件和重型部件的一些挑戰(zhàn)。

表 2 – 按零件尺寸劃分的加工挑戰(zhàn)

零件尺寸	加工挑戰(zhàn)
大零件	需要專門的設(shè)備進(jìn)行定位和加工需要對(duì)專門設(shè)備進(jìn)行操作員培訓(xùn) 更復(fù)雜的機(jī)器設(shè)置對(duì)于工作區(qū)來(lái)說(shuō)可能太大了影響準(zhǔn)確性的因素的放大過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較多與壓力相關(guān)的扭曲的可能性更大
重型組件	需要專門的工具和設(shè)備進(jìn)行處理和加工需要對(duì)專門設(shè)備進(jìn)行操作員培訓(xùn) 對(duì)于工作區(qū)來(lái)說(shuō)可能太重了對(duì)設(shè)備施加更大的壓力