CNC 銑削 – 工藝、機(jī)器和操作
在尋求生產(chǎn)復(fù)雜零件時(shí)，CNC 銑削是最常見的工藝之一。為什么復(fù)雜？每當(dāng)其他制造方法（如激光或等離子切割）可以獲得相同的結(jié)果時(shí)，使用它們會(huì)更便宜。但是這兩者并沒有提供任何類似于 CNC 銑削的功能。
因此，我們將深入研究銑削，著眼于工藝本身以及機(jī)械的各個(gè)方面。這將幫助您了解您是否需要CNC 銑削服務(wù)來生產(chǎn)零件，或者是否有更具成本效益的替代方案。
什么是數(shù)控銑削？
我們將在后面的段落中討論流程、機(jī)器等。但是，讓我們首先弄清楚 CNC 銑削的含義，并澄清有關(guān)該術(shù)語本身的一些更令人困惑的點(diǎn)。
首先，人們?cè)趯ふ毅娤鲿r(shí)經(jīng)常要求進(jìn)行CNC加工。加工需要銑削和車削，但這兩者有明顯的區(qū)別。機(jī)加工是指一種機(jī)械切削技術(shù)，它使用物理接觸來去除材料，使用范圍廣泛的工具。
其次，所有CNC加工都使用CNC機(jī)器，但并非所有CNC機(jī)器都用于加工。這三個(gè)字母的背后是計(jì)算機(jī)數(shù)控。任何使用 CNC 的機(jī)器都使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來自動(dòng)化切割過程。
因此，數(shù)控機(jī)床還包括激光切割機(jī)、等離子切割機(jī)、折彎機(jī)等。
因此，CNC 加工是這兩個(gè)術(shù)語的混合體，為我們提供了標(biāo)題中提出的問題的答案。CNC 銑削是一種減材制造方法，它使用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)化。
銑削工藝
CNC 銑削 – 工藝、機(jī)器和操作
在尋求生產(chǎn)復(fù)雜零件時(shí)，CNC 銑削是最常見的工藝之一。為什么復(fù)雜？每當(dāng)其他制造方法（如激光或等離子切割）可以獲得相同的結(jié)果時(shí)，使用它們會(huì)更便宜。但是這兩者并沒有提供任何類似于 CNC 銑削的功能。
因此，我們將深入研究銑削，著眼于工藝本身以及機(jī)械的各個(gè)方面。這將幫助您了解您是否需要CNC 銑削服務(wù)來生產(chǎn)零件，或者是否有更具成本效益的替代方案。
什么是數(shù)控銑削？
我們將在后面的段落中討論流程、機(jī)器等。但是，讓我們首先弄清楚 CNC 銑削的含義，并澄清有關(guān)該術(shù)語本身的一些更令人困惑的點(diǎn)。
首先，人們?cè)趯ふ毅娤鲿r(shí)經(jīng)常要求進(jìn)行CNC加工。加工需要銑削和車削，但這兩者有明顯的區(qū)別。機(jī)加工是指一種機(jī)械切削技術(shù)，它使用物理接觸來去除材料，使用范圍廣泛的工具。
其次，所有CNC加工都使用CNC機(jī)器，但并非所有CNC機(jī)器都用于加工。這三個(gè)字母的背后是計(jì)算機(jī)數(shù)控。任何使用 CNC 的機(jī)器都使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來自動(dòng)化切割過程。
因此，數(shù)控機(jī)床還包括激光切割機(jī)、等離子切割機(jī)、折彎機(jī)等。
因此，CNC 加工是這兩個(gè)術(shù)語的混合體，為我們提供了標(biāo)題中提出的問題的答案。CNC 銑削是一種減材制造方法，它使用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)化。
銑削工藝
我們可以將自己限制在僅描述制造過程，但概述整個(gè)流程會(huì)給出更有益的畫面。
銑削過程包括：
- 在 CAD 中設(shè)計(jì)零件
- 將 CAD 文件轉(zhuǎn)換為加工代碼
- 設(shè)置機(jī)器
- 生產(chǎn)零件
設(shè)計(jì) CAD 文件并翻譯成代碼
第一步是在 CAD 軟件中創(chuàng)建最終產(chǎn)品的虛擬表示。有許多功能強(qiáng)大的 CAD-CAM 程序可以讓用戶創(chuàng)建加工所需的 G 代碼。
如有必要，該代碼可用于檢查和修改，以適應(yīng)機(jī)器的功能。此外，制造工程師可以使用這種軟件模擬整個(gè)切割過程。
這允許檢查設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，以避免創(chuàng)建無法生產(chǎn)的模型。
G 代碼也可以像過去那樣手動(dòng)編寫。然而，這大大延長了整個(gè)過程。因此，我們建議充分利用現(xiàn)代工程軟件提供的可能性。
設(shè)置機(jī)器
盡管 CNC 機(jī)器自動(dòng)完成切割工作，但該過程的許多其他方面需要機(jī)器操作員的手。例如，將工件固定在工作臺(tái)上以及將銑刀連接到機(jī)器的主軸上。
手動(dòng)銑削在很大程度上取決于操作員，而較新的型號(hào)具有更先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。現(xiàn)代銑削中心也可能具有帶電刀具的可能性。這意味著他們可以在制造過程中隨時(shí)更換工具。因此站點(diǎn)較少，但仍需有人事先進(jìn)行設(shè)置。
完成初始設(shè)置后，操作員最后一次檢查機(jī)器程序，然后給機(jī)器開綠燈以啟動(dòng)。
生產(chǎn)工作
銑削過程使用與工件接觸的旋轉(zhuǎn)刀具來切斷切屑。連續(xù)切割產(chǎn)生所需的形狀。
但是，有幾種不同的方法可以執(zhí)行切割：
- 常規(guī)銑削
- 爬銑
- 顧名思義，傳統(tǒng)銑削是更常見的銑削方式，至少在過去是這樣。傳統(tǒng)銑削的力學(xué)：
- 切屑厚度增加。這會(huì)導(dǎo)致溫度升高，從而產(chǎn)生加工硬化。
- 切割的開始包括更多的摩擦和摩擦，加速工具磨損并縮短其使用壽命。
- 當(dāng)齒向上攜帶切屑時(shí)，它們可能會(huì)落回切削路徑，從而降低光潔度。
- 為了避免由大的向上力引起的位移，必須更緊地夾緊和固定工件。
較新的 CNC 銑床寧愿使用順銑。爬銑的特點(diǎn)是：
- 切屑厚度減小，導(dǎo)致切屑而不是工件受熱。
- 切削表面更清潔，從而減少摩擦并延長刀具壽命。
- 切屑落在刀具后面，減少了污染切削路徑的問題。
- 水平順銑產(chǎn)生向下的力，減少了額外夾緊的必要性。
銑削過程通常包括幾個(gè)不同的操作，但這取決于最終產(chǎn)品的形狀和原材料的狀態(tài)。通常，銑削對(duì)于提供精確的光潔度和添加一些特征（如槽或螺紋孔）是必要的。
但它也適用于從一塊材料創(chuàng)建成品零件。第一個(gè)操作使用較大的工具快速切割材料以加快過程，直到獲得最終零件的近似形狀。
需要更換工具才能制造出高精度的機(jī)加工零件。眾所周知的高精度銑削是在最后階段實(shí)現(xiàn)的，將工程公差和表面粗糙度提高到任何其他制造工藝都難以匹敵的水平。
銑床零件
現(xiàn)在，讓我們看看銑床是由什么組成的。雖然新的銑削中心能夠執(zhí)行各種操作，但它們也更加復(fù)雜。所以我們?cè)谶@里堅(jiān)持使用更傳統(tǒng)的工作臺(tái)來概述機(jī)器組件。
臥式銑床
臥式銑床的名字來源于刀具的定位——它們的軸線水平放置。上圖顯示了一種使用它們的方法，即平面銑削。當(dāng)然，臥式銑刀也適用于立銑。
臥式磨機(jī)的建造非常簡單。切割工具連接到心軸上。當(dāng)需要更換工具時(shí)，您可以卸下心軸支架和墊片來更換工具。
將工件固定在工作臺(tái)上需要虎鉗。橫移可以使工作臺(tái)在X、Y、Z軸上移動(dòng)，從而移動(dòng)工件。
當(dāng)然，較新的機(jī)器看起來有些不同，使其適合自動(dòng)化。臥式銑削中心可能有多個(gè)主軸，上面裝有各種工具，以加快周轉(zhuǎn)時(shí)間。此外，工作臺(tái)和工具可以在更多方向上移動(dòng)，包括旋轉(zhuǎn)軸。
盡管如此，基礎(chǔ)知識(shí)是相同的，了解更傳統(tǒng)的機(jī)器足以理解當(dāng)代機(jī)器。
臥式銑削的優(yōu)點(diǎn)：
- 以更少的操作生產(chǎn)零件的可能性
- 能夠創(chuàng)建更復(fù)雜的零件
- 比立式銑削快 3-4 倍
- 更長的刀具壽命
- 更好的表面光潔度（最后 2 點(diǎn)與落入切削路徑的切屑較少有關(guān)）
立式銑床
立式磨機(jī)的名稱是不言而喻的。由于刀具軸的定位是垂直的，因此更適合端銑。
臥式和立式銑床之間存在一些差異。但主要成分仍然相似。機(jī)頭位于柱塞的末端。切削刀具的主軸安裝在刀頭上。
工作臺(tái)定位的一切都與臥式銑床相同，可以在相同的 3 個(gè)方向上移動(dòng)。
現(xiàn)代 5 軸立式銑床提供了旋轉(zhuǎn)零件的可能性，以實(shí)現(xiàn)更多訪問和更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間。自動(dòng)化所有運(yùn)動(dòng)可提高準(zhǔn)確性、縮短交貨時(shí)間并接近相同批次的零件。
立式銑削的優(yōu)點(diǎn)：
- 比臥式磨粉機(jī)便宜很多，差價(jià)高達(dá)4-5倍
- 可用性，因?yàn)楦嗟能囬g可以負(fù)擔(dān)得起
- 更易于使用，因?yàn)榱⑹侥C(jī)可以更好地了解實(shí)際情況
- 更多可以提供出色結(jié)果的機(jī)械師
- 機(jī)器更小，在CNC 加工車間需要更少的空間
銑床的類型
今天市場上有很多品種可供選擇。還存在多種分類方式。基本原理在任何地方都幾乎相同，只是進(jìn)行了一些修改，從而帶來了更多的可能性，從而產(chǎn)生了另一種類型的銑床。
以下是最常見的銑床類型：
- 床型
- 膝式
- 柱塞式
- 刨床式
床型磨機(jī)
床身式銑床的設(shè)計(jì)包括穩(wěn)定的床身。雖然大而重的零件可能會(huì)導(dǎo)致膝式機(jī)器不穩(wěn)定，但床式機(jī)器可以站穩(wěn)腳跟。長床意味著可以一次將多個(gè)零件連接到床上，從而減少空閑時(shí)間并提高工作臺(tái)的效率。
工作臺(tái)直接連接到機(jī)器的床身上，可以向兩個(gè)方向移動(dòng)。當(dāng)然，主軸頭可以軸向移動(dòng)以確定切削深度。軸的位置取決于機(jī)器，因?yàn)橛信P式和立式床身銑床，以及通用機(jī)器。所有這些都可以通過使用 CNC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
這些選項(xiàng)中最常見的是 CNC 萬能銑床。雖然臥式和立式研磨機(jī)具有相當(dāng)大的局限性，但這些機(jī)器提供了更大的靈活性。
另一種提高生產(chǎn)力的方法是使用兩臺(tái)機(jī)器。這有助于將多個(gè)零件安裝到工作臺(tái)上以進(jìn)行同時(shí)處理或一個(gè)大零件。這失去了重新夾緊它以處理另一端的必要性。重要的是要注意，這種設(shè)置打開了刀具碰撞的可能性，這可以通過正確的 CNC 程序來防止。
膝式銑床
這些機(jī)器適用于生產(chǎn)中小型零件。限制來自這樣一個(gè)事實(shí)，即膝式銑床提供的穩(wěn)定性低于例如床式銑床。此外，框架為零件尺寸設(shè)置了自己的限制。
傳統(tǒng)的膝式銑床是生產(chǎn)一次性零件、維護(hù)工作、準(zhǔn)備任務(wù)等的絕佳選擇。切割頭的單向運(yùn)動(dòng)限制了發(fā)生事故的可能性。使用它們來準(zhǔn)備工件以供以后在 CNC 工作站上精煉是很常見的。
這些機(jī)器在每次操作后都需要手動(dòng)更換工具，這使得整個(gè)過程有點(diǎn)慢。盡管如此，現(xiàn)代 CNC 加工中心仍具備膝式銑床的功能。
滑枕式銑床
柱塞式磨機(jī)的切割頭安裝在可以來回滑動(dòng)的柱塞上。這將刀具運(yùn)動(dòng)增加到了 2 個(gè)軸 - X 和 Y。市場上提供有水平和垂直的沖壓磨機(jī)選項(xiàng)。許多這樣的磨機(jī)還包括旋轉(zhuǎn)切割頭的能力。
刨磨機(jī)
刨床式銑床與床式銑床非常相似。兩者都有可以在 3 個(gè)方向上移動(dòng)的大型工作臺(tái)和主軸。主要區(qū)別在于刨床式銑床能夠同時(shí)容納更多銑刀。不同工具的數(shù)量通常最多 4 個(gè)。
額外的靈活性提高了他們的效率并減少了為更換工具而停止處理的需要。
