有證據(jù)表明,早在公元前幾百年,機(jī)械加工就已被用于制造物體,但我們所知道的計算機(jī)數(shù)控 (CNC) 加工始于 18 世紀(jì),當(dāng)時蒸汽被用于自動化生產(chǎn)過程。在 1940 年代后期,麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了第一個可編程加工系統(tǒng),使用打孔紙卡(也稱為數(shù)控技術(shù))來指導(dǎo)機(jī)器的運(yùn)動。20 世紀(jì)中期的數(shù)字計算熱潮徹底改變了制造領(lǐng)域,最終催生了當(dāng)今先進(jìn)的機(jī)器人 CNC 機(jī)器。
CNC加工使制造商能夠使用幾乎任何材料(包括金屬、塑料、復(fù)合材料、泡沫,甚至木材)制造具有一致質(zhì)量的高精度零件。由于 CNC 加工高度自動化,它為制造商提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的方式來執(zhí)行定制的獨一無二的項目和中等批量的生產(chǎn)運(yùn)行。
在這篇文章中,我們將引導(dǎo)您了解不同類型的 CNC加工,以及哪些類型最適合特定零件和應(yīng)用。
CNC加工的工作原理
3D 打印等增材工藝從頭開始制造零件,而 CNC加工是減材工藝,這意味著它通過從稱為“空白”或“工件”的實心塊逐漸去除材料來制造成品。CNC 機(jī)器通過數(shù)字設(shè)計文件進(jìn)行指導(dǎo),這些文件被翻譯成設(shè)備應(yīng)如何切割工件的說明。
使用計算機(jī)自動化和控制加工過程可以極大地提高制造商的生產(chǎn)力。由于多臺 CNC機(jī)器可以使用相同的設(shè)計文件在多個統(tǒng)一的工件上進(jìn)行相同系列的切割,因此它們可以比人類更快地創(chuàng)建零件。
作為一種高度可復(fù)制的生產(chǎn)過程,CNC 加工在制造業(yè)中發(fā)揮了重要作用,并在很大程度上促成了快速原型的誕生。在穿孔帶和計算機(jī)數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)之前,零件必須手工加工。這總是在最終原型產(chǎn)品中造成很大的誤差,尤其是在機(jī)器用于大規(guī)模手動制造時。CNC 加工通過在流程中引入更高的效率來改變制造,從而以統(tǒng)一的質(zhì)量和速度實現(xiàn)快速原型制作和大規(guī)模生產(chǎn)。
現(xiàn)代 CNC 加工是一種通用的制造工藝,可生產(chǎn)高精度零件,可用于在各行各業(yè)制造各種產(chǎn)品。這包括從汽車底盤和飛機(jī)發(fā)動機(jī)到園藝工具和手術(shù)設(shè)備的一切。
數(shù)控機(jī)床的種類
數(shù)控機(jī)床有兩種類型:三軸和多軸。
三軸加工
三軸加工包括CNC銑削和CNC車削過程,兩者都涉及在工件被切割時沿著三個線性軸移動切割裝置(三個軸是從左到右,來回,和上和下)。
使用 CNC銑床,工件在切削工具或鉆頭高速旋轉(zhuǎn)以去除材料時保持靜止,從而產(chǎn)生高精度的零件。這些機(jī)器易于編程和操作,可用于制造大多數(shù)具有簡單幾何設(shè)計的零件。
然而,由于切削工具和鉆頭只能沿三個軸移動,工件的某些設(shè)計或區(qū)域可能難以完成或到達(dá)。旋轉(zhuǎn)工件通常是一種解決方法,但在銑削過程中每個零件多次旋轉(zhuǎn)會迅速增加生產(chǎn)成本。
另一方面,CNC車削過程涉及將工件連接到旋轉(zhuǎn)主軸上并使用車床對零件進(jìn)行成型。與 CNC 銑床相比,車床可以更快地以更低的成本生產(chǎn)零件,尤其是在用于大批量生產(chǎn)運(yùn)行時,但它們的主要限制是它們只能用于制造旋轉(zhuǎn)對稱的零件。這包括螺絲、碗和椅子腿等零件。
多軸加工
多軸 CNC 加工系列包括三個過程:分度 5 軸 CNC 銑削、連續(xù) 5 軸 CNC 銑削和帶動力刀具的車銑復(fù)合加工。
與 3 軸加工相比,多軸加工可在銑削和車削過程中實現(xiàn)更大的運(yùn)動自由度。在 3 軸工藝中,工件或切削刀具都旋轉(zhuǎn)(但不能同時旋轉(zhuǎn)),而 5 軸工藝允許兩者都沿三個線性軸旋轉(zhuǎn)和移動。雖然這為制造更復(fù)雜的零件提供了機(jī)會,但多軸機(jī)器更昂貴,并且需要專門的機(jī)器和操作員。
分度 5 軸 CNC 銑削有時也稱為 3+2 CNC 銑削,因為在加工過程中,刀具僅沿三個線性軸移動,而工件具有兩個旋轉(zhuǎn)自由度。5 軸銑削的主要優(yōu)點是工件不再需要在操作之間手動重新定位,從而可以更快、更準(zhǔn)確地創(chuàng)建具有復(fù)雜幾何形狀的工件。
連續(xù) 5 軸 CNC 銑床允許刀具和工件在每次操作期間同時旋轉(zhuǎn)和移動。這使得制造商可以創(chuàng)建極其復(fù)雜的幾何形狀,其具有光滑的“有機(jī)”表面,而使用其他形式的技術(shù)無法以相當(dāng)?shù)木葟?fù)制這些幾何形狀。一般來說,這是每個零件最昂貴的 CNC 加工形式。
銑車數(shù)控中心將數(shù)控車床的元件與銑刀相結(jié)合。工件固定在主軸上,該主軸既可以像車床一樣旋轉(zhuǎn),也可以將工件固定在特定角度(類似于 5 軸 CNC 銑床的功能)。高生產(chǎn)率與幾何制造的多功能性相結(jié)合,使該工藝成為制造旋轉(zhuǎn)對稱性相對寬松的離心壓縮機(jī)和凸輪軸等零件的理想選擇。
多功能且具有成本效益的制造解決方案
雖然所有 CNC 加工工藝都允許制造商使用各種材料制造出始終如一的精確零件,但不同機(jī)器的軸數(shù)有助于制造某些類型的零件。例如,那些設(shè)計簡單的機(jī)器可以使用 3 軸系統(tǒng)快速且經(jīng)濟(jì)地制造出來,而 5 軸機(jī)器可以很好地定位以提高速度和精度來創(chuàng)建幾何復(fù)雜的零件。
長鴻精密提供一流的CNC加工能力以及全套其他制造服務(wù)。我們的工程師團(tuán)隊隨時準(zhǔn)備在制造過程的每個階段為我們的客戶提供幫助,從設(shè)計和原型設(shè)計到批量生產(chǎn)和運(yùn)輸。如果您已準(zhǔn)備好開始計劃訂單,或者您只是對我們的工作方式和我們提供的服務(wù)感到好奇,請立即聯(lián)系我們。
全國服務(wù)熱線
13828899141