CNC 铣削 – 工艺、机器和操作
在寻求生产复杂零件时，CNC 铣削是最常见的工艺之一。为什么复杂？每当其他制造方法（如激光或等离子切割）可以获得相同的结果时，使用它们会更便宜。但是这两者并没有提供任何类似于 CNC 铣削的功能。
因此，我们将深入研究铣削，着眼于工艺本身以及机械的各个方面。这将帮助您了解您是否需要CNC 铣削服务来生产零件，或者是否有更具成本效益的替代方案。
什么是数控铣削？
我们将在后面的段落中讨论流程、机器等。但是，让我们首先弄清楚 CNC 铣削的含义，并澄清有关该术语本身的一些更令人困惑的点。
首先，人们在寻找铣削时经常要求进行CNC加工。加工需要铣削和车削，但这两者有明显的区别。机加工是指一种机械切削技术，它使用物理接触来去除材料，使用范围广泛的工具。
其次，所有CNC加工都使用CNC机器，但并非所有CNC机器都用于加工。这三个字母的背后是计算机数控。任何使用 CNC 的机器都使用计算机系统来自动化切割过程。
因此，数控机床还包括激光切割机、等离子切割机、折弯机等。
因此，CNC 加工是这两个术语的混合体，为我们提供了标题中提出的问题的答案。CNC 铣削是一种减材制造方法，它使用计算机数控系统来实现过程自动化。
铣削工艺
CNC 铣削 – 工艺、机器和操作
在寻求生产复杂零件时，CNC 铣削是最常见的工艺之一。为什么复杂？每当其他制造方法（如激光或等离子切割）可以获得相同的结果时，使用它们会更便宜。但是这两者并没有提供任何类似于 CNC 铣削的功能。
因此，我们将深入研究铣削，着眼于工艺本身以及机械的各个方面。这将帮助您了解您是否需要CNC 铣削服务来生产零件，或者是否有更具成本效益的替代方案。
什么是数控铣削？
我们将在后面的段落中讨论流程、机器等。但是，让我们首先弄清楚 CNC 铣削的含义，并澄清有关该术语本身的一些更令人困惑的点。
首先，人们在寻找铣削时经常要求进行CNC加工。加工需要铣削和车削，但这两者有明显的区别。机加工是指一种机械切削技术，它使用物理接触来去除材料，使用范围广泛的工具。
其次，所有CNC加工都使用CNC机器，但并非所有CNC机器都用于加工。这三个字母的背后是计算机数控。任何使用 CNC 的机器都使用计算机系统来自动化切割过程。
因此，数控机床还包括激光切割机、等离子切割机、折弯机等。
因此，CNC 加工是这两个术语的混合体，为我们提供了标题中提出的问题的答案。CNC 铣削是一种减材制造方法，它使用计算机数控系统来实现过程自动化。
铣削工艺
我们可以将自己限制在仅描述制造过程，但概述整个流程会给出更有益的画面。
铣削过程包括：
- 在 CAD 中设计零件
- 将 CAD 文件转换为加工代码
- 设置机器
- 生产零件
设计 CAD 文件并翻译成代码
第一步是在 CAD 软件中创建最终产品的虚拟表示。有许多功能强大的 CAD-CAM 程序可以让用户创建加工所需的 G 代码。
如有必要，该代码可用于检查和修改，以适应机器的功能。此外，制造工程师可以使用这种软件模拟整个切割过程。
这允许检查设计中的错误，以避免创建无法生产的模型。
G 代码也可以像过去那样手动编写。然而，这大大延长了整个过程。因此，我们建议充分利用现代工程软件提供的可能性。
设置机器
尽管 CNC 机器自动完成切割工作，但该过程的许多其他方面需要机器操作员的手。例如，将工件固定在工作台上以及将铣刀连接到机器的主轴上。
手动铣削在很大程度上取决于操作员，而较新的型号具有更先进的自动化系统。现代铣削中心也可能具有带电刀具的可能性。这意味着他们可以在制造过程中随时更换工具。因此站点较少，但仍需有人事先进行设置。
完成初始设置后，操作员最后一次检查机器程序，然后给机器开绿灯以启动。
生产工作
铣削过程使用与工件接触的旋转刀具来切断切屑。连续切割产生所需的形状。
但是，有几种不同的方法可以执行切割：
- 常规铣削
- 爬铣
- 顾名思义，传统铣削是更常见的铣削方式，至少在过去是这样。传统铣削的力学：
- 切屑厚度增加。这会导致温度升高，从而产生加工硬化。
- 切割的开始包括更多的摩擦和摩擦，加速工具磨损并缩短其使用寿命。
- 当齿向上携带切屑时，它们可能会落回切削路径，从而降低光洁度。
- 为了避免由大的向上力引起的位移，必须更紧地夹紧和固定工件。
较新的 CNC 铣床宁愿使用顺铣。爬铣的特点是：
- 切屑厚度减小，导致切屑而不是工件受热。
- 切削表面更清洁，从而减少摩擦并延长刀具寿命。
- 切屑落在刀具后面，减少了污染切削路径的问题。
- 水平顺铣产生向下的力，减少了额外夹紧的必要性。
铣削过程通常包括几个不同的操作，但这取决于最终产品的形状和原材料的状态。通常，铣削对于提供精确的光洁度和添加一些特征（如槽或螺纹孔）是必要的。
但它也适用于从一块材料创建成品零件。第一个操作使用较大的工具快速切割材料以加快过程，直到获得最终零件的近似形状。
需要更换工具才能制造出高精度的机加工零件。众所周知的高精度铣削是在最后阶段实现的，将工程公差和表面粗糙度提高到任何其他制造工艺都难以匹敌的水平。
铣床零件
现在，让我们看看铣床是由什么组成的。虽然新的铣削中心能够执行各种操作，但它们也更加复杂。所以我们在这里坚持使用更传统的工作台来概述机器组件。
卧式铣床
卧式铣床的名字来源于刀具的定位——它们的轴线水平放置。上图显示了一种使用它们的方法，即平面铣削。当然，卧式铣刀也适用于立铣。
卧式磨机的建造非常简单。切割工具连接到心轴上。当需要更换工具时，您可以卸下心轴支架和垫片来更换工具。
将工件固定在工作台上需要虎钳。横移可以使工作台在X、Y、Z轴上移动，从而移动工件。
当然，较新的机器看起来有些不同，使其适合自动化。卧式铣削中心可能有多个主轴，上面装有各种工具，以加快周转时间。此外，工作台和工具可以在更多方向上移动，包括旋转轴。
尽管如此，基础知识是相同的，了解更传统的机器足以理解当代机器。
卧式铣削的优点：
- 以更少的操作生产零件的可能性
- 能够创建更复杂的零件
- 比立式铣削快 3-4 倍
- 更长的刀具寿命
- 更好的表面光洁度（最后 2 点与落入切削路径的切屑较少有关）
立式铣床
立式磨机的名称是不言而喻的。由于刀具轴的定位是垂直的，因此更适合端铣。
卧式和立式铣床之间存在一些差异。但主要成分仍然相似。机头位于柱塞的末端。切削刀具的主轴安装在刀头上。
工作台定位的一切都与卧式铣床相同，可以在相同的 3 个方向上移动。
现代 5 轴立式铣床提供了旋转零件的可能性，以实现更多访问和更快的周转时间。自动化所有运动可提高准确性、缩短交货时间并接近相同批次的零件。
立式铣削的优点：
- 比卧式磨粉机便宜很多，差价高达4-5倍
- 可用性，因为更多的车间可以负担得起
- 更易于使用，因为立式磨机可以更好地了解实际情况
- 更多可以提供出色结果的机械师
- 机器更小，在CNC 加工车间需要更少的空间
铣床的类型
今天市场上有很多品种可供选择。还存在多种分类方式。基本原理在任何地方都几乎相同，只是进行了一些修改，从而带来了更多的可能性，从而产生了另一种类型的铣床。
以下是最常见的铣床类型：
- 床型
- 膝式
- 柱塞式
- 刨床式
床型磨机
床身式铣床的设计包括稳定的床身。虽然大而重的零件可能会导致膝式机器不稳定，但床式机器可以站稳脚跟。长床意味着可以一次将多个零件连接到床上，从而减少空闲时间并提高工作台的效率。
工作台直接连接到机器的床身上，可以向两个方向移动。当然，主轴头可以轴向移动以确定切削深度。轴的位置取决于机器，因为有卧式和立式床身铣床，以及通用机器。所有这些都可以通过使用 CNC 实现自动化。
这些选项中最常见的是 CNC 万能铣床。虽然卧式和立式研磨机具有相当大的局限性，但这些机器提供了更大的灵活性。
另一种提高生产力的方法是使用两台机器。这有助于将多个零件安装到工作台上以进行同时处理或一个大零件。这失去了重新夹紧它以处理另一端的必要性。重要的是要注意，这种设置打开了刀具碰撞的可能性，这可以通过正确的 CNC 程序来防止。
膝式铣床
这些机器适用于生产中小型零件。限制来自这样一个事实，即膝式铣床提供的稳定性低于例如床式铣床。此外，框架为零件尺寸设置了自己的限制。
传统的膝式铣床是生产一次性零件、维护工作、准备任务等的绝佳选择。切割头的单向运动限制了发生事故的可能性。使用它们来准备工件以供以后在 CNC 工作站上精炼是很常见的。
这些机器在每次操作后都需要手动更换工具，这使得整个过程有点慢。尽管如此，现代 CNC 加工中心仍具备膝式铣床的功能。
滑枕式铣床
柱塞式磨机的切割头安装在可以来回滑动的柱塞上。这将刀具运动增加到了 2 个轴 - X 和 Y。市场上提供有水平和垂直的冲压磨机选项。许多这样的磨机还包括旋转切割头的能力。
刨磨机
刨床式铣床与床式铣床非常相似。两者都有可以在 3 个方向上移动的大型工作台和主轴。主要区别在于刨床式铣床能够同时容纳更多铣刀。不同工具的数量通常最多 4 个。
额外的灵活性提高了他们的效率并减少了为更换工具而停止处理的需要。
