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什么是CNC加工?


 CNC加工是制造和工業應用中經常使用的術語,CNC一詞代表“計算機數控”,而CNC加工定義是減法制造工藝,通常采用計算機控制和機床從庫存件(稱為毛坯或工件)中去除材料層,并且產生定制設計的零件。此過程適用于各種材料,包括金屬,塑料,木材,玻璃,泡沫和復合材料,并在各種行業中得到應用,例如大型CNC加工和CNC加工航空航天零件。就機器本身而言,CNC機器的定義是它代表能夠自主執行CNC加工操作的實際可編程機器。注意過程(CNC加工定義)與機床(CNC機床定義)之間的對比。
 
  消減制造工藝,如數控加工,通常在對比度呈現給添加制造工藝,如3D印刷,或形成性的制造工藝,如液體注射成型。減法工藝從工件上去除材料層以產生定制的形狀和設計時,加性工藝將材料層組裝起來以產生所需的形狀,而成形工藝使原料變形并移位為所需的形狀。CNC機械加工具有自動化特性,可在進行一次性和中批量生產時實現高精度和高精度,簡單零件的生產以及成本效益。但是,盡管CNC機械加工顯示出優于其他制造工藝的某些優勢,但零件設計可獲得的復雜程度和復雜性以及生產復雜零件的成本效益受到限制。
 
  盡管每種類型的制造過程都有其優點和缺點,但本文著重介紹CNC加工過程,概述了過程的基礎知識,以及CNC機床(有時錯誤地稱為C和C機床)的各種組件和工具。此外,本文探討了各種機械式CNC機械加工操作,并提出了CNC機械加工方法的替代方法。
 
多米自動鉆孔機
  數控加工工藝概述
 
  CNC加工是從利用穿孔帶卡的數控(NC)加工過程發展而來的,它是一種利用計算機控制來操作和操縱機器和切削工具來成型原材料(例如金屬,塑料,木材,泡沫,復合材料)的制造過程。等等-變成定制零件和設計。盡管CNC加工過程提供各種功能和操作,但過程的基本原理在所有方面都基本相同。CNC基本加工過程包括以下階段:設計CAD模型、將CAD文件轉換為CNC程序、準備數控機床、執行加工操作、CAD模型設計。
 
  CNC加工過程始于內部或由CAD / CAM設計服務公司創建2D矢量或3D實體零件CAD設計。計算機輔助設計(CAD)軟件使設計人員和制造商可以生成其零件和產品的模型或渲染圖,以及生產零件或產品所需的必要技術規范,例如尺寸和幾何形狀。
 
  CNC加工零件的設計受CNC機床和工具功能的限制。例如,大多數CNC機床是圓柱形的,因此通過CNC加工過程可能產生的零件幾何形狀受到限制,因為該工具會形成彎曲的角部。另外,被加工材料的特性,工具設計以及機器的工件夾持能力進一步限制了設計可能性,例如最小零件厚度,最大零件尺寸以及內部空腔和特征的夾雜物和復雜性。CAD設計完成后,設計人員將其導出為CNC兼容的文件格式,例如STEP或IGES。
 
  CAD文件轉換
 
  格式化的CAD設計文件通過一個程序運行,該程序通常是計算機輔助制造(CAM)軟件,以提取零件幾何形狀并生成數字編程代碼,該代碼將控制CNC機床并操縱工具以生產定制設計的零件。
 
  CNC機床使用幾種編程語言,包括G代碼和M代碼。CNC編程語言中最著名的通用或幾何代碼(稱為G代碼)控制機床何時,何地以及如何移動,例如,何時開啟或關閉,移動到機床的速度如何。工件上的特定位置,走什么路徑等。雜項功能代碼(稱為M代碼)控制機器的輔助功能,例如分別在生產開始和結束時自動自動拆卸和更換機器機蓋。生成CNC程序后,操作員將其加載到CNC機床上。
 
  機器設置
 
  在操作員運行CNC程序之前,他們必須準備CNC機器以進行操作。這些準備工作包括將工件直接固定在機器上,機械主軸上,或固定在虎鉗或類似的工件固定裝置上,并將所需的工具(例如鉆頭和立銑刀)連接到適當的機器組件上。機器完全安裝好后,操作員即可運行CNC程序。
 
  機械加工執行
 
  CNC程序用作CNC機器的指令;它向機器的集成計算機提交指示工具動作和運動的機器命令,該計算機可以操作和操縱機器工具。啟動程序會提示CNC機器開始CNC加工過程,并且程序會在執行必要的機器操作以生產定制設計的零件或產品時引導機器進行整個過程。
 
  如果公司投資購買和維護自己的CNC設備,則CNC加工過程可以在內部執行,也可以外包給專門的CNC加工服務提供商。
 
  CNC加工操作的類型
 
  CNC機械加工是一種適用于各種行業的制造工藝,包括汽車,航空航天,建筑和農業,并能夠生產多種產品,例如汽車車架,外科手術設備,飛機發動機以及手動和園林工具。該過程包括幾種不同的計算機控制的加工操作,包括機械,化學,電氣和熱加工過程,這些操作從工件上去除了必要的材料以生產定制設計的零件或產品。在下一部分中將介紹化學,電氣和熱加工過程,而本部分將探討一些最常見的機械CNC加工操作,包括:鉆孔、銑削、CNC鉆孔
 
  鉆孔是一種利用多點鉆頭在工件上產生圓柱孔的加工過程。在CNC鉆孔中,通常CNC鉆孔機將旋轉的鉆頭垂直于工件表面的平面進給,這會產生垂直對齊的孔,這些孔的直徑等于用于鉆孔操作的鉆頭的直徑。但是,也可以通過使用專用的機器配置和工件固定裝置來執行斜角鉆孔操作。鉆孔過程的操作能力包括沉頭孔,沉頭孔,鉸孔和攻絲。
 
  CNC銑削
 
  銑削是一種加工過程,它采用旋轉的多點切削刀具從工件上去除材料。在CNC銑削中,CNC機床通常以與切削刀具旋轉相同的方向將工件進給到切削刀具,而在手動銑削中,機床則以與切削刀具旋轉相反的方向進給工件。銑削過程的操作能力包括端面銑削(將淺,平坦的表面和平底的型腔切入工件)和外圍銑削(將深型腔(例如槽和螺紋)切入工件)。
 
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