CNC 銑削是製造業中重要的加工技術之一。它是一個 減法製造 通過去除材料將工件加工成所需形狀的方法。 CNC 銑床執行的銑削過程與銑削相當，但材料浪費較少，並且能夠以高精度創建更複雜的設計。
本文將涵蓋 CNC 銑削中使用的各種術語、涉及的階段、優點、材料選擇和應用。
CNC銑削操作
了解 CNC 銑削工藝
在深入研究 CNC 銑削過程之前，讓我們先熟悉一下關鍵術語。
| 條款 | 簡介 |
| 數控 | 電腦數控是一種透過電腦使用數位指令來控制工具和機器運動的方法。 |
| G碼 | G代碼是CNC加工中用來控製刀具運動的語言。對於簡單的作品，可以手動輸入到CNC工具機中，但對於複雜的形狀，則需要CAM軟體。 |
| CAM | 電腦輔助製造 (CAM) 透過使用電腦來幫助控制生產過程。 |
| CAD | 電腦產生的所需幾何形狀的藍圖，包括所有特徵、尺寸和公差。 |
| 機器控制器 | 計算機上的操作員介面可讓您控制眾多加工因素。此外，它使操作員能夠追蹤作業和加工狀態。 |
CNC 銑削涉及的階段
CNC 銑削分三個階段完成：零件設計、刀具設定和加工。
第一階段：零件設計。
CNC 銑削的第一階段需要設計 2D 和 3D 零件，包括所有特徵、尺寸和公差。通常透過AutoCAD、Solidworks、Cero、Fusion360等電腦軟體完成。您也可以使用網路上免費提供的開源設計。建立 3D 模型時 (技術圖紙）使用軟體時，設計人員必須考慮多個方面，例如 CNC 銑床的功能、製造可行性、複雜性，甚至產品的成本。
設計階段的結果是一個 3D 文件，稍後可以將其傳輸到 CNC 工具機。
Stge2：刀具路徑
CNC 銑削的下一步是在建造零件的 3D 模型後設定刀具路徑。根據機器的不同，數控銑床可以沿著三軸或四軸移動。刀具路徑指示刳鉋機有關加工順序以及工件在刳鉋床上的定位。同樣，CAM 軟體可能是尋找最佳刀具路徑的最佳方法。上傳 3D 設計後，它會根據零件的規格建立 CNC 銑削的最佳刀具路徑。
選擇合適的銑刀是影響加工品質和結果的另一個因素。 CNC 銑床使用旋轉銑刀來建立上傳的 3D 模型的精確形狀。正確的工具類型和尺寸可以提高流程效率，同時限製材料浪費和週期時間。
選擇正確類型的工具時必須考慮許多因素，包括零件 幾何形狀、複雜性、材料類型、表面光潔度、精度和週期時間。 該工具應證明這些因素的合理性，以獲得 CNC 銑削的品質結果。
- 路由器位
銑刀鑽頭與鑽頭類似，具有不同的形狀和尺寸，具有獨特的柄和最大速度。
- 直鑽頭
- 串珠鑽頭
- 槽口鑽頭
- 倒角鑽頭，
- 成型鑽頭
CNC銑刀
這些位會隨著持續使用而惡化。因此，操作者必須定期評估情況。
- 飼料速率
銑削過程中工件的進給速率對於平穩加工和避免刀具過載至關重要。如果進給速度太高，會導致熱量過多、表面光潔度差以及工件打滑。而低進給會導致循環時間延長、刀具堵塞、加工刀具磨損。此外，如果您使用塑料，它可能會熔化工件。
如果靈活的話，可以在開始加工實際工件之前，透過對實驗工件進行加熱和試驗的方法來找到合理的進給速度。此外，您還可以透過使用數學表達式中的加工變數來計算進給速率。
CNC車床的速度 銑刀主軸轉速範圍為 7,000rpm 至 18,000rpm。而最 常見進給速度為200ipm （CNC銑床進給量與速度，2015 年）
第 3 階段：使用 CNC 銑床加工
數控鏤銑機
一旦使用所有銑削參數（例如主軸轉速、進給速率和工件定位）確定了刀具路徑，實際的銑削過程就開始了。
您需要修復一些參數才能開始操作工件。將起始位置 (0, 0, 0) 設定在左上角。 CNC 銑刀上的 Z 軸定義了刀具的高度。您可以將銑機移至工件正上方來解決此問題。隨著工作的進展，清除床上的切屑和灰塵。檢查數控銑床的控制單元，確保一切如預期進行。
另一個注意事項是確保刀具路徑在此過程中不會幹擾任何夾具或虎鉗。
CNC銑床的材料選擇
CNC 銑床與較軟的材料相容，包括丙烯酸、聚苯乙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、尼龍、膠合板、硬木、纖維、複合材料以及軟金屬和合金，例如鋁（CNC 銑床指南：實驗室手冊，2014 年） ）。
| 材料 | 簡介 |
| 樹木 |
木材的硬度和延展性較低，非常適合 CNC 銑削操作。 雖然使用 CNC 銑床加工會產生細小的碎屑，這些碎屑會從工作區域拋出，因此，對於緻密木材，需要降低材料去除率。 |
| 複合材料 |
複合材料 也與 CNC 銑削製程相容。 加工時，建議使用壓縮端（將頂面和底面向中心壓縮）。 壓縮可以防止出現裂痕。 |
| 軟塑料 |
軟膠 CNC銑削操作會產生長切屑（或捲曲），並且很容易熔化，因此設定較低的切削速度並保持較低的環境溫度。 此外，用較少的凹槽或堅固的通道切割端部。 |
| 硬塑料 |
需要用較少的切削量和低侵蝕性的通道端部來切割。 建議保持周圍溫度涼爽，以防止過熱問題。 |
| 金屬及合金 |
只有軟金屬才適合 CNC 銑削操作。因此，通常只有鋁項目採用此工藝完成。 金屬佈線時會產生長捲曲；高間隙會導致堵塞。 |
| 陶藝 | 瓷磚和花崗岩等低韌性陶瓷可透過 CNC 銑削加工，這需要高耐磨性工具。 |
為什麼選擇 CNC 銑削而不是 CNC 銑削？
與傳統銑削方法相比，CNC 銑削方法有利於擴大工作面並優化循環時間 CNC銑削。 CNC 刳鉋機可以處理大板材，因此可以使用銑削來創建大型零件和產品。操作和控制相對簡單，生產效率高。此外，它還消除了大量勞動力，從而更具成本效益。
由於操作設定不太複雜，人為錯誤的可能性很小，並且具有高度的可重複性。因此，對於操作員和工人來說，它比傳統生產和其他數控加工技術更安全。
應用
使用 CNC 銑削創作的藝術作品。
- 塑料原型製作
與銑削相比，使用 CNC 銑削進行塑膠原型製作具有很大的優勢，因為它可以提供高精度並縮短塑膠加工的交貨時間。此外，複雜而精確的塑膠原型可以發送到不同的行業，例如機器人和工作室。
- 藝術與建築項目
這是創造各種想像藝術的一種準確方法，例如裝飾物品、珠寶、框架和一些建築物品。
- 汽車與航空航天
鋁可以經過精確的加工來生產引擎散熱器、保險桿、懸吊零件、板材、棒材、管道以及許多其他汽車和航空航太零件。
- 家具
由於CNC銑床可以加工大型板材，因此可以用來製造家具。透過佈線操作可以製作出現代而獨特的家具。床、椅子和餐桌就是一些例子。
- 商標和標誌
商標和標誌 CNC 銑削是雕刻、仿形和雕刻的理想選擇。因此，它創建了商標、廣告標誌和其他標誌。
最後的思考
CNC 銑削是一種多功能製造方法，在不同方面比銑削製程具有許多優點。例如，先進數控銑床中的高速刀具可以加工所有塑膠、複合材料和一些軟金屬（如鋁）。
要透過 CNC 銑削製造優質且精確的零件，必須考慮適當的設計和操作。例如，材料選擇、進給速率、刀具路徑和鑽頭類型都會影響 CNC 銑削操作的結果。因此，這是一個複雜的過程，需要先進的數控銑床和經驗豐富的專業人士。
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常見問題解答
什麼是CNC銑削？
CNC銑削是一種減材製造方法，使用快速刀具將工件轉換成所需的形狀。
CNC 銑削涉及哪些階段？
CNC 銑削製程分為三個主要階段。首先是開發 3D 模型，然後識別刀具路徑並使用 CNC 銑床進行加工。
是什麼 材料選擇 用於數控銑削？
所有類型的塑膠、複合材料、木材和一些陶瓷都可以與 CNC 銑床一起使用。然而，只有較軟的金屬才能使用 CNC 銑床進行加工，例如鋁。
與銑削相比，CNC 銑削有哪些優點？
對於許多應用，可以使用 CNC 銑削來操縱大板材。此外，它還減少了生產週期時間以及操作和控制的複雜性。
CNC銑削有哪些應用？
CNC 銑削是創建不同領域的塑膠原型以及生產標誌和商標、建築部件以及各種獨特家具的最佳方法。
參考書目
- （2015）。 CNC 銑床的進給量和速度。 數控大師。
- （2014）。 CNC 銑削指南：實驗室手冊。 NSAD 材料實驗室。
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