CNC 精密加工详解：优势与实际用途

“CNC加工比传统方法更精确，可以制造具有更高尺寸精度和一致性的定制组件。”

大多数现代工业都使用 高精度数控加工 制造满足特定要求的定制部件。不同用途需要精确度，因此需要生产误差较小的部件。 

CNC 精密加工是借助计算机控制程序制造零件的过程。它涉及多种方法和材料，因此，为了在项目实施中取得最佳效果，应尽可能全面地了解它。本指南重点介绍精密加工过程、所使用的各种机床类型、它们的优点及其用途。如果您需要专家提供的精密加工零件，请继续阅读以获取有用的信息。

 

什么是CNC精密加工？

精密数控加工

CNC精密加工是指计算机数控精密加工。 精密加工是根据 CAD 或 CAM 的设计规范，通过去除材料来切割和塑造材料以制造产品的过程。该过程应用于生产的各个分支，可用于各种类型的材料。 

CNC加工工艺 

在生产任何产品之前，都会使用 CAD 或 CAM 制定非常详细的 3D 模型。它们协助指导精密加工过程以复制产品。机械加工用于制造玩具、医疗设备、汽车、宇宙飞船和许多其他产品的零件。 

- CNC加工工艺 包括切割、铣削、车削和电火花加工等。尽管该过程是完全自动化的，但熟练的操作员会监控该过程以确保产品质量良好。CAD 是设计产品的过程，而 CAM 是使用设计来生成制造说明的过程。然后，后处理器将这些说明转换为 CNC 机器可以理解的形式。然后，机械师使用这些说明加载 CNC 机器以开始生产。 

 

高精度 CNC 加工公差

公差在以下方面很重要 高精度数控加工。尽管 CNC 精密加工工具在操作时非常精确，但它们无法提供与 CAD 蓝图的实际尺寸完美匹配。这就是公差发挥作用的地方。公差被描述为尺寸精度与零件设定的标准尺寸之间的可接受偏差。公差程度由公差值中的小数位数决定，从而给出公差的度量。  

公差测量的类型

让我们谈谈精度中的公差测量方法 数控加工;

单边公差测量： 公差只允许在公称值的一侧。例如，如果轴的尺寸为 20 毫米，则其最大尺寸可以减小到足以容纳轴承。 

极限公差： 公差值通常以区间表示，例如：某轴的公称直径要求为15mm，公差极限为15+0.05mm和-0.05mm，5mm属于极限公差范畴。 

双边公差： 关于偏差，双边公差是与标称值的差异，可以是正数或负数，以 +/- 值来衡量。例如，一个尺寸为 25 毫米、公差为 +/- 0.05 毫米的零件，其最终尺寸范围可以是 24.95 毫米到 25.05 毫米。 

必须正确确定每个部件使用的公差。并非所有部件都需要非常接近，但与其他部件接触的结构元素必须尽可能彼此接近以保持分离。 

- CNC加工公差 在精密加工中至关重要，因为它有助于控制成本并减少制造过程中所花费的时间。因此，实现正确的公差水平并非易事，因为它需要技能和时间。传统的 CNC 机器公差通常为 0.005 英寸，但是，一些高度发达的机器可以精确到 0.002 英寸。因此，应用公差可以制造具有所需精度和必要功能特性的零件。

 

精密数控机床的类型

精密 CNC 加工采用多种方法来保证生产出高质量的零件。每种技术都需要使用不同的设备，以确保结果准确。有些工艺可能需要使用一台 CNC 机器，而有些工艺则需要使用多台机器才能达到最佳效果。 

1. 数控铣床 

CNC 铣床是 小批量数控加工 使用旋转刀具切割或塑造不移动材料的工艺。它们主要用于制造面铣和周边铣部件。面铣特征光滑而平坦，其他小而窄的腔体和周边铣特征较深，例如螺纹和槽。这些机器用于生产具有特征的方形和矩形部件。 

2. 车削中心和车床 

车削是一个 微加工 操作中，材料保持静止，切削工具安装在旋转的主轴上。切削工具平行于车削棒料移动，并将材料去除至所需直径和其他特性。 CNC 瑞士车床是 CNC 车床的一个子类别，可为工件提供更多支撑，从而生产出精度更高的零件。这些机器用于制造外部和内部尺寸，例如孔、铰孔、螺纹和槽，因此适用于螺栓、螺钉、轴等。 

3. 数控钻床 

CNC精密钻孔 

CNC 钻孔机需要使用旋转钻头在材料上钻出圆形孔。这些机器采用多点工具来减少切屑与工件接触的机会，从而进一步加工孔。CNC 精密加工中使用的一些钻头包括用于制作浅孔的定心钻、用于特殊用途的钻床、用于非导向钻孔的螺丝机钻、用于增加孔尺寸的夹头铰刀以及用于最大限度地减少切屑形成的啄钻。 

4. 放电加工机 (EDM) 

EDM精密加工

EDM 是一种使用由操作员控制的电火花去除材料的工艺。其他相关术语包括电火花蚀刻、电火花加工、模具雕刻或线材烧蚀，该工艺涉及将工件与电极丝接触。机器放出电流，进而产生热量，用于熔化材料。电解液清洁熔融材料并提供所需的形状。EDM 最有效地在难加工材料上以一定角度创建微型和小型复杂孔槽和特征。 

5. 数控等离子切割机 

精密数控等离子切割

CNC 等离子切割机采用高功率等离子炬来切割材料，炬的操作由计算机自动控制。它能够产生温度超过 50,000 F 的等离子体来烧结工件并进行切割。这些机器需要具有导电性的材料，如钢、铝、不锈钢、铜和黄铜。 

6. CNC精密磨床 

CNC精密磨削 

在需要表面光洁度的情况下，精密磨床（如 CNC 精密磨床）非常有用。这些磨床有助于实现高精度和被加工材料的光滑表面。过去，CNC 车床和铣床通常用于制造粗糙表面，而精密磨床则用于表面精加工。这可确保最终产品具有产品所需的正确表面粗糙度。

 

CNC精密加工的应用

精密切割通常用于制造业，因为它灵活、廉价且省时。该技术应用于各个行业，包括该技术应用于各个领域，其中一些是： 

医疗行业 

医疗领域是一个不断发展的行业，开发新设备和大批量生产现有设备始终是一个挑战。生产矫形器、安全外壳、植入物、MRI 机器和研究仪器等产品时，主要因素是高精度。 

汽车行业 

汽车制造商总是在做这件事，他们会在他们制造的汽车的后续型号中加入新功能。然而，为了将这些功能纳入生产线，需要开发 CNC 加工零件的原型以满足特定要求。精密加工还制造其他运输工具的零件，包括船舶和运输卡车。 

航空航天工业 

航空航天业对其所用部件非常敏感，因为一个小小的变化可能会造成很大的危害。机械加工在开发航空航天飞行器的一些部件（如起落架端口、衬套、歧管和翼型）时非常重要。 

军事和国防工业 

我们看到，不同国家都在开发新型弹药和防御系统，因此有必要通过 CNC 加工来实现这些概念。该工艺开发飞机、运输、通信和弹药的部件。  

 

高精度 CNC 加工的独特优势 

在制造业中使用高精度 CNC 机床具有许多优势：在制造业中使用高精度 CNC 机床可带来以下好处： 

成本效益 

CNC 加工相对便宜，尤其是在生产小批量至中等批量的零件时。它在初始阶段比注塑成型更便宜，因为后者需要使用昂贵的模具。 

提高生产速度 

与注塑成型相比，CNC 机器的工作速度更快。CNC 加工可以在几周内制造出零件，而注塑成型可能需要几个月的时间来设计和开发模具。

增强的性能和可靠性 

有些区域需要非常紧密的配合，而通常的材料去除过程无法实现这一点。 CNC 加工非常精确，可以很容易地同时制造许多相同的零件，而且所有零件的质量都一样好。 这种可重复性确保所有零件的质量，这对于要求高标准的行业非常重要。 

多功能应用 

这种加工类型非常通用，可以应用于各种材料，例如新一代金属和塑料。这种多功能性有助于各行各业为市场提供特定的解决方案。在汽车、航空航天、船舶和其他行业的客户中树立良好声誉的另一个优势是能够确保以高精度满足公差。 

一致的零件质量 

CNC 精密加工非常有利，因为手动操作中存在的变化被消除了。计算机增强软件的应用和低维护方面保证了即使是复杂的零件也能按照必要的规格生产，以满足客户的需求。   

 

CNC 精密加工中使用的材料类型

CNC 精密加工在应用于各种材料时也灵活且快速，尽管所有材料都是根据项目选择的。该工艺可以高精度地应用于金属和塑料，同时快速且用途广泛。下面详细介绍一下通常使用的材料：以下是一些使用的材料的简要介绍： 

金属制品 

CNC 精密加工可用于多种金属，具体选择取决于金属的特性和用途。常见的金属包括： 

• 铝： 铝是一种轻质材料，具有高耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车和耐用消费品。这使得设计复杂甚至复杂的结构成为可能。 
• 钢材： 在建筑中，它用于结构件的制造；在机械制造中，它因其硬度而被使用。它用途广泛，可分为几类，其特性可通过热处理改变。 
• 不锈钢： 这种金属不易腐蚀，也不易染色，因此可以在非常恶劣的条件下以及医疗和食品行业使用。 
• 铜： 铜是热和电的优良导体，因此可用于电器和热交换系统。铜具有良好的可加工性，因此很容易制作出复杂的图案。 
• 黄铜： 黄铜具有良好的强度和外观，可用于阀门、管道和汽车零件等装饰和承重应用。 
• 铜奖： 它非常坚硬并且不会生锈；它适用于在沿海地区等高湿度地区使用的产品以及在压力和应力下使用的部件。 
• 钛： 钛是一种非常有用的材料，因为它坚固、轻便、耐热、耐腐蚀，因此被用于航空和医学领域。 

塑料 

CNC 精密加工还涵盖了其他形式的塑料，这些塑料具有不同的特性。主要塑料包括： 

• 丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)： 这种材料的价值在于其良好的冲击强度，使其适合用于承受机械负荷的部件，如汽车零件和家居用品。 
• 聚碳酸酯 (PC)： 它坚固且具有良好的透明度，因此可用于需要透明和坚固的材料，如保护盖和光学镜片。 
• 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）： 由于PMMA是一种透明材料，因此可用作玻璃替代品，具有良好的透光率和耐候性，并用于标志和显示行业。 
• 聚甲醛 (POM)： POM也称为聚甲醛，这种材料具有低摩擦和高刚度，用于需要刚度的齿轮和机械零件。 
• 聚酰胺 (PA)： 聚酰胺也称为尼龙，由于其强度、柔韧性、耐磨性和耐化学性而被广泛用于齿轮、轴承和汽车。 

所用材料的类型取决于所需的机械特性、产品的应用环境以及材料的成本

 

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结论：精密数控金属加工的价值

高精度 CNC 加工是一种制造公差较小的零件的技术，其优点包括速度快、成本低。该工艺，尤其是采用瑞士式自动车床，已成为当代制造业和机械车间的标准功能。 

瑞士式 CNC 加工在切割螺纹、孔和台阶等特征时非常快，并且几乎与 3D 激光打印等许多新技术一样精确。这种方法不仅满足尺寸要求，而且通常超出了这些要求。 

瑞士加工可以借助上述工具和技术，在 CNC 的帮助下一次性完成工件加工，达到所需的精度。这种能力可以花费更少，因为 CNC 自动化精确且一致，与手动方式相比，所需时间更少。

 

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常见问题

Q1. CNC机床的精度是多少？ 

CNC 机器非常精确，实现非常小的精度并不困难。它们非常适合制造具有复杂形状和严格公差水平的零件，因此非常适合精密用途。 

Q2. CNC 加工中可接受的变化程度是多少？ 

一般情况下，CNC加工的公差一般在±0英寸（005毫米）左右，CNC加工的精度可达±0英寸（127毫米），玻璃厚度为0. 

Q3. 哪种数控机床最精确？ 

5 轴机床被认为是所有 CNC 机床中最精确的机床。这些机床具有三种直线运动，即 X、Y 和 Z 运动，以及两种旋转运动，即 A 和 B，通过这些运动，零件几乎可以以任何方式高速、高精度地定位。