什么是 CNC 路由
数控加工 有多种类型的工艺，包括铣削、铣削和车削。CNC铣削是一种用于切割、雕刻、钻孔和塑造软材料的加工工艺。
CNC 雕刻机可以雕刻和塑造木材、塑料、泡沫、铝、黄铜和其他一些软金属等材料。然而，与 CNC 铣床相比，它的运动轴和刀具行程有限。
让我们讨论一下 CNC 路由过程、其优势和应用、工具、路由器类型以及路由与铣削的区别。
什么是 CNC 路由？
CNC 路由过程
这是一种由 CNC 指令引导的加工过程，在材料上进行切割、塑形和雕刻，形成复杂的图案。与所有其他 CNC 工艺一样，该工艺使用 2D 或 3D CAD 设计作为蓝图。
铣削加工是在数控铣床上进行的，该机床配备大型工作台和旋转铣刀，用于对材料进行整形。这可以加工薄板和大尺寸的材料。
与更高的轴不同 CNC铣削CNC雕刻通常涉及3轴或5轴运动。因此，它在创建复杂形状方面的能力有限。然而，在雕刻复杂且大型的图案时，它的表现优于铣削和车削。
CNC 路由过程的阶段/步骤
要了解 CNC 路由器的工作原理， 让我们看一下路由步骤，如设计创建、CNC编程、路由器设置和定位、加工过程，以及 后处理.
设计创作
首先，对所需组件进行详细的二维和三维设计，概述尺寸、特征和其他特性。设计时，必须考虑复杂性和可制造性。
您可以使用AutoCAD、Solidworks、CATIA或其他相关的计算机辅助设计软件来准备3D模型。
数控编程
CNC G代码
带有数字指令的文件称为 CNC 编程，其中涉及 CNC G代码 和M代码行。该程序通常在CAM软件中生成。
材料选择
选择材料需要考虑几个方面。首先，材料的机械和物理性能应符合应用要求。其次，还要考虑可加工性、操作要求和成本。
路由器设置和定位
刀具和工件夹紧在主轴/铣刀和机床上。然后，钻头相对于工件定位在 (0,0,0)。同时，选择合适的铣刀类型和刀具材料也至关重要。如果工件杆材质坚硬，请考虑使用硬涂层刀具。
数控铣加工
CNC 铣削工艺开始，严格遵循预设的参数和刀具路径。旋转的钻头啮合工件，精准地去除材料。
尽管加工过程是自动化的，但您必须确保密切监控该过程，例如切屑形成和刀具磨损。
后期处理
一旦达到所需形状，便会采用喷砂和抛光等后处理操作来提升表面光洁度和尺寸精度。此外，某些零件可能还需要热处理、粘合剂喷涂或其他工艺。
质量控制
精加工和后处理操作完成后，CNC 铣削零件将进入质量控制程序。该程序涉及测试各种属性并验证尺寸精度。这些阶段会使用坐标测量机 (CMM)、千分尺和卡尺等设备。
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CNC雕刻机及其部件
数控雕刻机
CNC 雕刻机是一种用于减材制造的计算机控制设备。它使用不同类型的切削刀具对软材料进行塑形、雕刻、钻孔或雕花。刀具安装在旋转主轴上，主轴沿着固定工件移动，以去除材料并获得设计的形状。
格兰蒂式结构为机器提供了刚性，确保运行稳定。因此，您需要根据设计功能更换一组路由工具。先进的 CNC 路由器可能包含自动换刀机制。
让我们来看看一些 CNC 路由器组件，包括结构框架、加工床、主轴、伺服电机、CNC 控制器和切削刀具：
CNC 路由器组件
结构框架
数控铣床采用龙门式结构框架。框架的部件采用高强度钢或铝合金制成。框架的主要功能是为主轴等其他部件提供支撑，并承受切削力。它还可以抑制加工过程中产生的振动。
加工床身
该部件夹紧工件并提供加工区域。因此，加工床是指带有T型槽或其他夹紧机构的平面。除了牢固的工件夹持外，它还可能配备电子传感器，以支持精确的刀具路径移动。
主轴
路由器主轴
主轴是将切削刀具固定在卡盘或夹头上的部件。主轴坚固耐用，包含用于刀具旋转的旋转轴和轴承，转速高达 10000 rpm 甚至更高。因此，数控系统引导连接的伺服电机驱动主轴沿 X、Y 和 Z 轴运动。
路由器和主轴之间的区别在于路由器是一种刚性较差的消费级加工设备，而 纺锤 是一款专为更高精度和耐用性而设计的工业级电机。
伺服电机
电机用于根据 CNC 指令推动主轴或龙门架移动。CNC 系统控制定位并根据反馈进行调整。电机可以是步进电机、伺服电机或两者兼有。伺服电机精度更高，通常用于工业级路由器；而步进电机则用于业余爱好者和台式路由器。
CNC控制器
它是数控铣床的大脑，负责控制刀具路径、刀具运动、切削速度、深度和其他加工变量。因此，它负责协调伺服电机以控制刀具运动。
CNC 控制器包括 CNC 程序输入端口、驱动电路，并能够解释和执行在 凸轮软件.
切割工具
CNC 铣刀
CNC 铣削中使用的切削刀具种类繁多，每种刀具都具有不同的加工操作和功能。CNC 铣削的常用刀具包括低刃和尖刃钻头、V 型钻头、压缩钻头、直槽铣刀和立铣刀。
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CNC 铣床的类型
CNC路由器的类型
市场上有不同类型的 CNC 路由器，根据其功能和具体制造用途而定。它包括台式路由器、工业路由器和多轴路由器。
桌面路由器
台式铣刀是专门用于加工小型零件的小型机器。它可以安装在狭小的空间内或桌子上。因此，这种类型的铣刀适用于小型零件、DIY项目和业余爱好者。
工业 CNC 路由器
这种类型的路由器功能强大，可以塑造或雕刻大型部件。它用于为汽车、制造业、航空航天和其他行业生产精确的工业级零件。此外，工业 CNC 路由器速度更快，适用于各种布线项目。
多轴数控路由器
多轴 CNC 路由器是指具有 3、4 或 5 个运动轴的路由器。主轴可以跨多个轴移动，以形成复杂的几何特征。此外，您还可以在多轴路由器中执行铣削、切割、攻丝、钻孔、雕刻和其他操作。
业余爱好 CNC 路由器
顾名思义，这类路由器主要供业余爱好者和学生用于 DIY 项目。一些小型作坊也可能用它来完成小型木工活。此外，它们价格实惠，设计紧凑。如果您有兴趣学习路由器的基础知识，那么这类路由器是最佳选择。
ATC（自动换刀）数控路由器
这些类型的路由器配备了自动换刀机构。根据 CNC 代码，它们可以通过同时更换刀具来执行钻孔、仿形加工、螺纹加工、切断和其他操作。此外，ATC 路由器可以缩短设置时间，并支持加工复杂的多功能零件。
基于嵌套的 CNC 路由器
这些铣刨机将零件紧密排列在板材上，最大限度地减少浪费。它们配有真空吸盘和优化的刀具路径。嵌套铣刨机在橱柜制造、家具和标牌生产中很受欢迎。
CNC 路由可以使用哪种材料？
虽然 CNC 路由器在木工中更常用，但它们也可以处理各种 CNC加工材料包括塑料、复合材料和一些软金属。材料兼容性的主要缺点是它无法加工硬化钢和钛合金等硬质材料。
木材（软木、硬木、胶合板）
木材是数控铣削中最常用的材料，包括软木、硬木和胶合板。硬木需要较慢的进给速度和更锋利的硬质合金刀具，而胶合板和软木则需要使用上切或压缩钻头加工。
亚克力（PMMA）
PMMA零件
亚克力是一种光亮如玻璃的材料。在铣削过程中，通常使用单刃、O 刃或压缩钻头进行加工，以避免熔化和回流。此外，高主轴转速可以减少碎裂，并形成光滑的边缘。
ABS
ABS 是一种耐用的热塑性塑料，非常适合制作功能性原型和标牌。通常，锋利的双刃铣刀用于 ABS 铣削，因为它们具有良好的排屑性能。另一方面，确保良好的通风以排出烟雾也很重要。
铝合金
由于铝合金硬度不高，因此可以使用硬质合金刀具进行铣削。铣削需要较高的主轴转速和进给率才能顺利进行。您可以根据应用所需的性能选择 7075、6061 和 2020 等牌号。
黄铜
黄铜通常用于制作装饰件和精密零件。黄铜铣削需要锋利的硬质合金或高速钢刀具、适中的主轴转速和正前角。由于黄铜较重，需要刚性装置来防止振动。同时，必须使用少量冷却液或气流来清除切屑。
您可以在 CNC 路由过程中使用以下任何一种材料：
- 硬木
- 软木
- 合板
- 中密度纤维板
- Acrylic
- Polycarbonate
- ABS
- 铝合金
- 黄铜
- 发泡
- 橡胶
如果您对 CNC 材料感兴趣，请阅读有关不同 适合 CNC 加工的塑料类型 点击此处。
CNC路由器的应用有哪些？
CNC 路由零件
CNC雕刻机用于各行各业的材料塑形、切割、钻孔、雕刻和雕花。它们在木材铣削、标牌、广告牌、雕塑制作等领域至关重要。
下表概述了 CNC 路由器应用的示例：
| 行业领域 | 为什么要使用路由器？ | 应用案例 |
| 木工 | 精密切割、复杂设计、减少浪费 | 橱柜、家具、装饰线条、木质标牌、雕花板 |
| 广告 | 生产速度快、成本低、适用于塑料/丙烯酸 | 亚克力标识、POS 展示架、3D 字母、灯箱、促销牌匾 |
| 标牌和标牌 | 边缘干净，批次一致 | 方向和信息标志、店面标识、立体板、通道字母 |
| 汽车部件 | 原型设计、夹具/固定装置、定制图案和字母 | 仪表板、装饰板、支架、车身模具、定制盖板 |
| 模具制作 | 模具精准，表面光滑 | 模具、注塑模具和砂型铸造模具上的图案。 |
| 海洋产业 | 大型面板、可重复的 3D 形状、低成本 | 甲板面板、橱柜和内部组件 |
| 装饰用品 | 精致雕刻、定制件、低成本小批量 | 墙壁艺术、屏风、钟表、灯罩、华丽画框、家居装饰 |
除了大规模工业生产外，数控雕刻机在美观和功能性原型制作中也必不可少。它对于消费品、电子产品、建筑元素和装饰产品的快速原型制作来说，既快速又经济高效。
CNC 铣削的优点
CNC 铣削加工精度高、可重复性好、加工床尺寸大、周转速度快，并且刀具选择多样。我们来简单讨论一下这些方面。
- 较低成本： 由于生产速度快且设置成本低，CNC 路由比铣削软材料更便宜。
- 2.5 和 3D 形状： 它可以使用不同类型的路由工具切割板材、雕刻图案和制作 3D 形状。
- 大型加工床身： 与 CNC 铣床相比，加工床的尺寸更大，可以对大型工件进行成型和雕刻。
- 准确性和可重复性： CNC 雕刻机可实现低至 ± 0.0025 毫米的严格公差。此外，计算机控制的加工过程可确保零件尺寸的一致性。
- 更快的生产： 材料去除的自动化和先进的自动换刀装置减少了机器停机时间，提高了生产速度和效率。
- 更广泛的工具选项： CNC 路由器具有多种工具选项，可涵盖各种复杂的设计。
了解更多：
有哪些不同的 CNC 路由操作？
CNC 铣削操作有多种类型，每种类型都有独特的材料去除机制，并能够创建特定的特征。它包括
我们来看看它们的使用时间：
| 操作 | 机制 | 使用 |
| 剖析 | 该工具遵循零件轮廓（内部/外部偏移）并通过多次传递形成轮廓。 | 切割零件轮廓、修剪边缘、标志空白和橱柜面板。 |
| 装袋 | 钻头旋转并钻穿材料以形成一个口袋。 | 内部腔体、硬件凹槽和减轻重量 |
| 钻探 | 钻头或立铣刀可用于加工通孔和盲孔。 | 紧固件孔、夹具孔和定位特征。 |
| 插 | 窄刀头刀具路径可创建槽或凹槽 | T 型槽、接线通道、滑动配合。 |
| V 型槽 | V 型钻头切割宽度随深度而变化（2.5D V 型雕刻刀具路径）。 | 纸张上的标牌字体、装饰凹槽和折叠线 |
| 雕刻 | 小直径或 V 型钻头以浅、高分辨率的方式雕刻表面 | 文字、徽标、精细细节图案 |
| 3D雕刻 | 使用球头/锥形工具进行一系列 X/Y/Z 通道来生成 3D 轮廓。 | 雕塑、模具、复杂的表面特征。 |
| 面对 | 宽切刀或多次重叠切割可去除材料表面的薄层。 | 压平废板、去除涂层并进行端面准备 |
| 倒角 | 倾斜的刀具路径或 V 形钻头穿过边缘进行倒角 | 装饰边缘、组装准备和倒角接头。 |
CNC 路由需要哪些工具？
CNC 铣削需要三种类型的工具来执行操作并生产符合所需规格的零件：切削工具、工件夹持工具和质量控制工具。每种工具在加工过程中都有各自的作用。
让我们进一步阐述切割、工件夹持和质量控制工具。
切割工具
它们直接接触工件，去除材料并加工出您设计的形状。铣削工艺需要使用立铣刀、V 型钻头、直切钻头、球头铣刀、压缩钻头和螺旋钻头等切削刀具。
工件夹持工具
这些工具用于将工件固定在机床床身上，并将刀具固定在主轴上。除了确保对准和稳定性之外，它们还对操作员的安全至关重要。一些常用的工件夹持工具包括T型槽夹具、机械夹具、虎钳、真空压紧系统、肘节夹、阶梯夹、螺钉和螺栓以及射钉枪。
质量控制工具
CMM 探头
质量控制工具可进一步分为两类：加工前用于校准设置的工具，以及加工后用于检查车削零件的工具。这些工具的作用是确保制造零件的尺寸精度和整体质量。
质量控制工具的例子有千分表、测试指示器、边缘探测器、接触式探针、刀具长度设定器、校准块和激光校准系统。
影响数控铣削成本的因素
CNC 铣削的前期安装成本相对较低；一台行业标准铣削机的价格约为 200000 万美元。然而，每件产品、每小时铣削成本或每个项目的成本取决于不同的因素。
以下列表概述了影响 CNC 路由成本的常见因素：
- 您使用的 CNC 路由器的功能越强，轴机器的成本就越高。
- 复杂的特征需要专门的刀具路径策略，从而导致成本更高。
- 材料类型也会影响成本。例如，较硬的材料需要专门的工具，而且比软的材料耗时更长。
- 如果您的零件需要更高的精度和更精细的表面光洁度，那么也会增加成本。
- 成本也会根据您外包服务的国家/地区而有所不同。亚洲和北美的制造商通常更具成本效益。
CNC 布线中应避免的错误
一些细微的偏差或工艺失误都可能导致产品缺陷甚至彻底失败。因此，在 CNC 铣削加工中必须避免一些错误，例如选择正确的进给、刀具类型、夹紧不当以及定期维护。
- 错误的进给和速度： 根据工件材料和正在执行的车削操作，了解正确的进给速度和主轴转速。
- 错误的工具类型： 您必须选择正确的工具；否则，将导致不准确和工具磨损。
- 设置和对齐： 使用正确的夹紧力固定工件；夹紧过松会导致偏转，而夹紧过紧则会损坏工件材料表面。
- 忽略校准： 使用设备和工具来校准 CNC 车削零件的设置和质量。
- 不定期维护： 不要忽视数控车床的定期维护和预防性维护。
CNC 路由的平均时间跨度
CNC 路由范围的时间跨度 从几分钟到12小时。如果您正在制作一个简单的 2D 轮廓，它可能在多轴路由器中 10 分钟内完成，而雕刻一个大型复杂的设计可能需要几个小时。
影响 CNC 路由时间跨度的常见因素包括工作材料类型、设计中的复杂特征、使用的 CNC 路由器类型、机器停机时间、刀具路径复杂性和切削深度。
CNC 铣削与铣削
CNC铣削工艺
CNC 铣削和铣削的作用虽然重叠，但各有不同。铣削优先考虑高主轴转速、大型床身以及快速去除较软材料。而铣削则具有高刚性、高扭矩，并允许灵活的 Z 轴行程。
让我们看一下路由与铣削的主要区别的比较表：
| 专栏 | CNC雕刻机 | 数控铣床 |
| 材料 | 软材料：木材、塑料、泡沫、铝 | 软质和硬质材料 |
| 结构刚度 | 龙门架更轻，刚性更低 | 重型、刚性框架、高切削力 |
| 主轴 | 高转速，低扭矩 | 低转速，高扭矩 |
| 公差 | 中等水平公差 | 可达到微米级的高水平 |
| 应用 | 标牌、家具、面板、装饰镶嵌物 | 精密模具、航空航天和医疗零件、原型 |
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结语
CNC车削是一种用途广泛的制造工艺，可用于对软材料进行塑形、切割、雕刻和雕花。这种计算机控制的工艺可以提供出色的精度和一致性。然而，优化 技术 画 & 加工参数，选择正确的工具类型对于充分发挥 CNC 路由器的功能至关重要。
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常见问题
CNC 路由如何工作？
CNC车削使用旋转刀具去除由CNC程序控制的材料。主轴沿X、Y和Z轴移动，并遵循刀具路径，直到获得所需的零件/产品。
CNC铣削和CNC布线有什么区别？
CNC铣削和镂铣的主要区别在于它们可以加工的材料。铣削可以加工硬质材料，而镂铣则适用于木材、塑料和软金属。
CNC 路由需要多长时间？
CNC 铣削是一种快速的加工过程。但具体时间取决于尺寸、设计复杂度、材料类型、所需精度和成品质量。
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