CNC金属切割：定制金属部件制造

数控车床车削

CNC金属切割是现代制造业的重要组成部分，它能帮助您高效地制造精确、复杂的金属零件。CNC金属切割广泛应用于金属加工，而CNC机床则能自动完成金属工件的切割、成型和精加工。 

无论您从事汽车、航空航天还是定制制造，了解 CNC 金属切割工艺都至关重要。它能帮助您实现高精度和高质量的产品。 

本博客将指导您完成整个过程、可用的 CNC 机器类型、它们的优势以及实用技巧，以最大限度地提高您的金属切割项目的效率。

 

什么是 CNC 金属切割？

CNC金属切割是利用CNC机床从金属工件上切割材料，形成特定形状的工艺。这些机床由数控系统和微型计算机控制，具有极高的尺寸精度和可重复性。 

铣刀、激光或等离子切割机等工具可以切割钢、铝或任何其他金属。这对于制造定制部件至关重要，可以提供光滑的表面质量，并 严格的公差。正如最近的博客所详述的那样，CNC 金属切割可以提高精度，这对于依赖高质量金属零件的行业来说是必要的。

CNC金属切割为何如此重要

CNC金属切割可以创造复杂的几何设计，同时最大程度地减少材料浪费。与手工方法不同，CNC可以保证工艺的一致性，使制造过程既 小批量 并生产具有成本效益的 CNC 项目。 

具有高速功能的现代数控机床（例如光纤激光切割机）可最大程度地提高效率，使您能够利用金属板材生产出高质量的零部件。不同的 数控加工 生产不同几何形状和零件。

 

CNC金属切割的工艺流程是怎样的？

创建 CAD 金属设计是 CNC 金属切割的第一步；CAM 软件可以将 CAD 设计转化为机器指令。为了去除工件上的材料，CNC 机床会使用不同的刀具——立铣刀、钻头或激光切割机。 

当主轴高速旋转切削刀具时，进给速度控制着精度、磨损和切削速率。金属被稳定地固定在工件夹持装置中，使其保持在一个固定位置。 

流程中的关键组件

CAD / CAM软件

第一步是设计零件并生成 CNC 机器的刀具路径。 3D零件 在 CAD 程序中制作并使用任何 CAM 软件转换为机器可读的指令。 

主轴和切削刀具

大多数零件加工都使用数控铣床，铣床的旋转主轴连接到刀具上。刀具的几何形状和材质会影响零件的质量和表面光洁度。数控车削用于加工对称圆柱形零件，通过旋转工件可以加工出外部特征和钻孔。 

数控铣刀

工件夹持和定制夹具

夹具或虎钳在切割金属工件时将其固定。

冷却液 

冷却液不同于机床冷却液。这里的冷却液是指能够散热、提高刀具寿命和表面光洁度的切削液。

用于金属切削的各种数控机床

您可以使用多种 数控机床 用于金属切削，它们最适合于特定的任务。

数控铣床

CNC 铣床使用旋转切削刀具来去除材料。您可以铣削金属的边缘、孔或复杂的形状。CNC 铣床（例如 3 轴和 5 轴铣床）旨在制造适用于汽车和飞机零件的复杂金属形状。 

铣刀的基本结构是通过指定切削刀具上的刃槽数量来确定的，这直接负责排屑和表面光洁度。

CNC路由器

它们是多用途数控铣床，可以铣削铝等较软的金属。它可以精确切割金属板或制造定制零件。与用于切割重型零件的铣床不同，铣床使用高速切削刀具，非常适合加工密度较低的材料。

CNC 路由器主要用于木工设计。 

激光切割机

激光数控机床，尤其是光纤激光机床，使用高度聚焦的激光束进行高能量切割。这意味着您可以进行精细切割，同时减少材料浪费。 

激光数控切割机可以切割各种规格的金属板，您可以调整强度以在金属上进行标记和雕刻。

等离子切割机

等离子数控机床利用等离子切割机切割较厚的金属。它具有切割速度快的优势，但为了保证边缘质量，可能需要进行一些后处理。数控等离子切割非常适合重型应用，例如结构钢制造。

水刀切割机

水刀切割机利用高压水和磨料切割金属。您还可以切割其他材料，且不会产生热影响区。对于厚金属的更精确切割，水刀是理想之选。

这些是一些 数控加工 金属切削工艺。 

 

CNC金属切割的优点

由于其众多优点，CNC金属切割是一种流行的金属制造工艺。 

• 高精确度： 您可以获得紧密的公差和尺寸精度。
• 多功能性： CNC 可以切割从钢到较软的金属的各种材料。
• 高效： 自动化流程的使用减少了劳动力并加快了产出。
• 成本效益 — 浪费和重复性降低了定制零件和设计的成本。
• 复杂的几何形状： 您可以轻松地在金属上切割复杂的形状。

 

CNC金属切割工艺是什么？

CNC 金属切割工艺的步骤可最大限度地提高产量并将人为错误降至最低。

CNC金属切割涉及的工艺

完成 CAD 和零件设计后， 

刀具路径

CAM（计算机辅助制造）软件用于为数控机床创建刀具路径。这些刀具路径针对特定的数控机床和刀具进行了优化。在生成刀具路径之前，您需要选择刀具和工件位置，以及切削深度、进给和切削速度。 

黄铜零件的切削刀具路径

切割

用夹具固定工件，并装载切削刀具。设备会破坏或切削材料。可以使用立铣刀或激光。

精加工

通过后处理确保光滑的表面光洁度。

刀具对金属切削过程的影响

切削刀具几何形状

切削刀具的几何形状、材质和排屑槽数量会极大地影响性能。硬质合金刀具因其使用寿命长而常用于金属切削。加工较软的金属时，应使用排屑槽较少的切削刀具，这样可以更好地去除切屑。

数控铣刀

切割液

切削液可以减少热量，延长刀具寿命，并提高表面光洁度。例如，当我第一次用数控铣床铣削铝材时，我没想到要用冷却液，结果导致磨损和表面光洁度不佳。使用水基冷却液后，结果有了显著改善。

带冷却液冲洗的数控钻孔

 

选择最佳的金属切削数控机床

选择最好的数控机床并非易事

要考虑的重要因素

• 材料类型：较厚的金属可能需要等离子切割机或水刀切割机。
• 金属零件：用于切割小型、复杂金属零件和金属板的激光切割机。
• 生产量：对于生产 CNC，您可以考虑高速 CNC 铣床。
• 预算：路由器对于小型商店来说是可以承受的。
• 软件兼容性——它必须支持您的 CAD/CAM 工具。

我在职业生涯早期就买了一台数控铣床来切割铝材。它很管用，不过如果切割深度更大的话，铣床的速度会更快。

 

数控金属切削在各个行业中的应用。

CNC 金属切割广泛应用于各行各业，用于制造高质量的金属零件。因此，您可以利用 CNC 金属切割的精准性，例如 Racer International 的博客。

• 汽车： 发动机零件、支架和定制组件。
• 航天： 数控铣床可生产轻质、精密的飞机零件。
• 施工： 结构钢部件由等离子切割机制造。
• 制造： 激光切割机可生产复杂的金属板零件。
• 医疗： 手术工具

 

金属加工中的数控激光切割

激光切割机将高能激光穿过金属片，实现精准切割。在钣金加工中，您可以制造深层形状和微小开口。速度和边缘光洁度是定制零件生产需要考虑的因素，而光纤激光器可以完美解决这些问题。

激光切割的多功能性使其同样适用于原型设计和生产。

数控激光切割

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常见问题

为什么要使用激光切割机来切割金属零件？

它们能够高精度切割材料，同时几乎不浪费材料，并提供出色的边缘质量。您还可以快速切割复杂的金属图案，并且光纤激光器适用于多种材料。

激光切割时如何获得完美的表面光洁度？

切割速度应根据切割精度进行优化，以获得光滑的表面光洁度。正确的工件夹持可以消除振动，而打磨等后续处理则可以改善切割效果。清洁激光切割机有助于保持最佳性能。