介绍
在这篇文章中，基于以下基础知识 数控加工，我们将介绍机械设计新手容易陷入的高性价比机械零件的要点。
让我告诉你关于通过切割可以更便宜地做事的部分。 当您想到机械加工时，您可能会想到工业产品中所有粗糙的无机零件，但实际上，您实际上可以创建各种形状，例如扭曲曲面。
这次，我们将介绍各种“奇妙的形状”，同时介绍利用当前计算机控制进行切割实现复杂形状的过程。
什么是NC加工？
尽管已经多次提到，切割是一个旋转刀片沿着设定的轨迹压在材料上，将其刮掉并去除不需要的部分的过程。
那么“沿着既定轨迹”是什么意思呢？
到目前为止，我对这个表达还很模糊，但它是剪辑的一个非常重要的部分，所以我将更详细地解释它。
我们暂时抛开通用铣刀等“手动操作”的通用机床，来谈谈数控铣刀、加工中心等所谓“自动操作”的数控机床。
在此类机器中，切割材料的刀片通过命令语言移动到机器。 当您在机床中输入“将立铣刀移动到该位置”的指令时，机床会根据该指令自动移动。 立铣刀的位置由X、Y、Z各数值表示。根据程序移动这些数值来进行加工。
什么是数控铣刀？
数控铣刀中的“NC”代表“数控”。 “X”是“水平方向”，“Y”是“前后方向”，“Z”是“垂直方向”。 通过连续输入“下一个移动位置”，可以绘制平滑曲线和复杂轨迹来移动立铣刀
反之，机器只根据输入指令进行操作。 最终形状取决于输入的 NC 程序。 在计算机发展之前，数控程序似乎被印在特殊的纸带上并通过机器来读取。 这似乎就是资深工匠将 NC 程序称为“磁带”的原因。
特殊纸带上的 NC 程序
目前，我们将 NC 程序作为计算机数据进行处理。 NC程序作为数据存储在机床的存储器中，在将其作为指令逐行读取的同时，根据指令的内容进行操作。
NC程序的配置
NC 程序基本上具有适用于任何机床的通用配置。 “控制机床运动的部分”，如“G代码”或“M代码”，使主轴旋转或改变运动速度，以及“立铣刀刀尖位置”作为X、Y、Z坐标值由给出命令值的部分的组合组成。
使用计算机的现代切割：CAD/CAM
诸如“仅钻孔”或“仅沿直线移动刀片”等简单的NC程序可以轻松创建，但诸如“切割曲面”等复杂的NC程序则需要工程师的大脑。 它超越了手动思考和打字的水平。
所谓的 CAD/CAM 系统就在这种情况下发挥作用。 “CAD / CAM”是“计算机辅助设计”和“计算机辅助制造”，所以基本上它是“使用计算机进行设计和制造”的总称。
目前，狭义上的CAD是指在计算机上创建图纸和3D模型的软件，CAM是指在计算机上创建图纸和XNUMXD模型的软件。 数控程序 使用 CAD 数据。 即使创建复杂的 NC 程序也需要计算机辅助。 有的软件同时具有CAD和CAM功能，也有具有独立功能的软件。
确定适当的加工工艺
CAD 已在各个网站上进行了详细介绍，因此在这里我将更详细地解释一下设计师通常不知道的 CAM。 在使用CAM的NC程序创建过程中，需要根据工件的材料和形状确定适当的工艺、立铣刀的类型以及加工条件，并将它们作为信息输入。
根据材料的材质和形状、设置的顺序等，可以采取无数的选择。进行什么样的设置很大程度上取决于工程师的经验和感觉。
例如，固定材料的方法有很多种。 可以用精密机械虎钳夹紧，用夹具直接固定，用螺钉固定等，根据形状和工艺有多种选择。 必须根据立铣刀的所有设置和类型进行设置并转换为 NC 程序。
立铣刀在曲面切削中的应用
立铣刀有多种类型，例如适合切削带有圆端的曲面的球头立铣刀、适合切削直线平面的平头立铣刀以及用于钻孔的钻头。
各种类型的立铣刀
每种类型又分为直径、叶片数量、叶片有效长度等各种形状。 设置什么样的加工方式，什么样的加工方式 加工 每个立铣刀的使用条件。
即使立铣刀也不限于一种设置的一种类型。 相反，使用数十种类型并不罕见。 那么要设置的参数就变得很大。
制造更便宜的复杂零件的加工条件是什么？
加工条件包括主轴的转数、移动速度以及要去除的材料量。 根据立铣刀的形状、材质、材料的材质，有最佳的组合。 问题是如何得出最佳组合，防止立铣刀磨损，缩短加工时间。
优秀的NC加工工程师在产生颤动的切削条件下，在最短的时间内创建出NC程序。 在考虑到刀片制造商的推荐条件和我过去的经验的同时，我在脑海中设定了加工状态的图像。
想象在我的脑海中雕刻的声音和振动，我想象这样的事情，“这种情况太快了”，或者“我想知道我是否可以切得更深一点。” 这正是专业精神的一部分。 这种工艺和 NC 程序的组合可以将加工时间缩短一半甚至四分之一。
你能行的！ “通过切割形成三维形状”
现在，让我们看一些示例，了解如何使用 CAD/CAM 创建原本不可能实现的 NC 程序，以及如何创建比您想象的更复杂的形状。
5轴加工代表：叶轮
只能通过所谓的同步五轴加工来实现的零件的典型例子是汽车涡轮增压器中使用的“叶轮”。
如果没有 CAD/CAM，就不可能使用 NC 程序来切割该叶轮的复杂零件。 这是因为它的形状像一块底切的肿块。
同步5轴加工只能通过放置材料的工作台表面（A轴、B轴）和连接在一起的立铣刀（X、Y、Z）的复杂运动来实现。
当代雕塑：3D 建模
只要您拥有 3D 模型，您就可以半自动生成 NC 数据，用于使用 CAM 切割形状。 因此，可以实现所有三维形状，包括雕像和人物等雕塑。 当然，还要考虑我目前介绍的R角和倒扣。
可以忠实地再现 3D 模型的形状。 我们的一些客户正在考虑通过机械加工切割出著名的角色并将其作为超豪华物品出售。
让切割工作变得更加熟悉！
根据应用的不同，加工零件有多种形状，但无论形状多么复杂，只要处理好拐角 R 和退刀槽，就可以加工。
您可能认为铸造是批量生产更复杂形状的最佳方法，但机加工有很多优点。 可以避免铸造中容易出现的问题，而且由于无需制造模具，因此可以降低初始成本，并缩短交货期。
结语
如果您即使对于批量生产的加工零件也能牢记切削的使用，我会很高兴。 总成本出奇的低，而且还有能够灵活应对设计变更的优点。
我们希望本文能够帮助您更加熟悉机械加工并拓宽您的设计视野。
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