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什麼是數控銑削?一份全面的指南

作者: D. 阿查里亞
發布日期:1 年 2023 月 XNUMX 日
最後修改日期:30年2026月XNUMX日

一張特色圖片,展示了一台數控銑床,並在其上疊加了主題文字。

數控銑床

如今許多產品,來自 從智慧型手機外殼到超音速噴射機的關鍵部件, 這些產品採用數控銑削成型。數控銑削是一種自動化減材製造工藝,它使用切削刀具以可控的、預先編程的方式去除材料。幾乎所有材料都可以加工,包括金屬、塑膠和木材。它是快速原型製作和支援大規模生產的理想工藝,並且可以對多種金屬和塑膠進行成型。  

At 普羅林科技我們結合先進的數控銑床和經驗豐富的工程師,每次都能提供高品質的複雜零件。然而, 製造商經常會問 如何穩定地生產複雜、高精度的零件?答案是CNC銑削。透過自動化加工流程,我們可以減少誤差、節省時間,並確保零件符合精確的規格要求。

與手工銑削不同,數控銑削可以自動從實心塊材上移除材料。電腦指令控制整個過程。 3軸、4軸和5軸銑床 讓您可以創建複雜的設計,包括 倒角、凹槽、曲面和複雜輪廓, 同時保持嚴格的公差和均勻的表面光潔度。

在本文中,您將了解 CNC 銑削的優勢、ProleanTech 提供的 CNC 銑削類型、可用​​的材料和表面處理、從設計上傳到交付的流程,以及受益於我們服務的行業。

 

什麼是CNC銑削加工?快速概覽

一台銑床正在切割壓克力板。

亞克力CNC銑削

定制數控銑削 切削加工是一種透過從實心塊材上切割材料來製造零件的方法。旋轉的切削刀具在工件固定在工作台上時去除材料。工作台可以移動或旋轉,使刀具能夠加工出不同的角度和形狀。

該工藝採用電腦控制機器。電腦決定刀具的路徑、速度和切削順序。這使得零件的精度和一致性遠高於手工銑削。

工具機的軸數各不相同。基本型工具機有三個軸,而高級工具機可以有五個或更多軸。更多的軸使機床能夠在無需移動工件的情況下加工出複雜的形狀。數控銑削適用於多種材料,包括金屬、塑膠、木材、玻璃等,使其成為許多行業的通用工具。 (了解更多:) 數控銑削基礎知識).

 

常用數控銑床零件

帶有標籤的數控銑床零件示意圖。

數控銑床零件

銑床由幾個核心部件組成,這些部件組合在一起可以將原材料加工成成品零件。以下列出了一些標準的數控銑床零件:

  • 主軸主軸夾持切削刀具並使其高速旋轉,從而從工件上去除材料。
  • 換刀裝置刀具更換器可自動更換刀具。這節省了時間,避免了生產過程中的人工操作。
  • 控制面板控制面板是您控制機器的地方。您可以設定和調整程序來指導銑削過程。
  • 工作表工作台保持材料的穩定性,通常使用夾具或虎鉗來確保刀具切割準確。

 

數控銑削製程包含哪些步驟?

將CAD設計轉化為實體零件涉及一些關鍵步驟。以下是具體流程:

建立您的CAD模型

工程師正在評估技術圖或工程圖。

技術圖紙

初始過程包括創建一個 三維CAD圖紙 描述您所需零件的規格。添加所有必要信息,例如尺寸、形狀和幾何形狀。也應考慮數控銑床的性能。某些特徵,例如倒角、深凹槽或凹陷,可能需要專用設備或多軸工具機。為了確保零件能正確加工,並能合理承擔相關費用,最好事先做好規劃。

將CAD程式轉換為CNC程式

數控工具機控制面板的特寫,螢幕上顯示程序,以及一個人即將按下綠色按鈕 

數控程式設計

現在,有了CAD模型之後,您應該將其轉換成CNC工具機需要遵循的指令。借助CAM軟體,可以產生精確的程式來指導刀具的運動。這類程式通常以G代碼和M代碼的形式出現。 G碼 控制切削活動,包括主軸轉速、刀具運動和切削深度。 M代碼 CAM軟體還包含輔助功能,例如換刀指令和工具機啟動/停止指令。大多數CAM軟體都包含模擬器,用於確保程式在實際加工零件之前能夠正確產生零件模型。

準備數控銑床

臥式CNC銑床及控制面板

臥式CNC銑床及控制面板

銑床隨後安裝完畢,開始加工零件。數控程序已加載,原材料或毛坯被牢固地夾緊或固定在工作台上。所需的主軸、夾具和刀具均已安裝到位,以滿足零件加工的要求。這種細緻的準備工作確保了工具機能夠精確且有效率地進行切削。

執行程式

最後,運行數控程序。機器逐行連續運行,切割材料以精確地模擬CAD模型。由於機器會自動完成所有動作,因此幾乎不需要人工幹預。程序完成後,對零件進行進一步檢驗。

 

有什麼區別 數控銑削與車削 技術?

圖示說明了數控銑削和車削的區別,並標示了刀具切削方法。

數控銑削與車削

CNC加工、銑削和車削都是電腦控制的加工工藝;然而,它們的性能各不相同,適用於不同的零件。 In CNC車削, 工件在車床上旋轉,並使用單點切削刀具對其進行成形。這種方法最適合加工圓柱形或圓錐形零件,包括軸心、襯套或螺紋部件。 切割、鑽孔、攻牙和車削 始終與材料接觸。

數控銑床 銑削加工使用旋轉的多點切削刀具從固定工件上切削材料。這使得加工能夠製造平面、溝槽、凹槽和複雜的三維形狀。銑削加工在加工不規則形狀、精細特徵以及需要多個角度或曲線的零件時更為有效。

簡而言之,圓形或對稱的零件最適合車削加工,而更複雜、多維的設計最適合銑削加工。 (相關內容: 銑床與車床)

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三軸、四軸和五軸數控銑床有什麼差別?

一台銑床正在切割壓克力板。

5 軸數控銑削

  • 三軸銑床: 這種類型的工具機可使切削刀具沿著 X、Y 和 Z 三個方向移動。它們適用於加工形狀簡單或表面平坦的簡單零件。這類工具機安裝簡單、價格低廉,非常適合小批量生產或設計簡單的應用。
  • 三軸銑床: 四軸機床配備了一個額外的旋轉軸,通常稱為A軸。這使得工件可以旋轉,從而使刀具無需重新調整工件即可處理更多面或曲面。它非常適合加工比三軸機床更複雜的零件。
  • 三軸銑床: 這些機床可沿著三個線性方向和兩個旋轉軸移動,使刀具幾乎可以從任何角度接近工件。它們常用於加工極其複雜的零件,例如航空航天部件、醫療植入物和精密鈦合金零件。在五軸銑削中,有時可以在同一次裝夾中完成複雜零件的加工,從而節省時間並提高精度。 (也可以看看: CNC銑削與鑽孔)

 

在設計用於數控銑削的零件時需要注意什麼?

正在使用冷卻液進行銑削加工的零件。

數控銑削零件 

在設計用於數控銑削的零件時,遵循以下技巧可以節省時間、金錢並提高品質。例如:

  • 盡量減少設定步驟: 盡量減少設定次數。減少設定次數意味著加快生產速度、降低成本並更容易外包。
  • 內角: 內角半徑不得超過切削深度的四分之一,最好小於一半。半徑較大的零件加工和切割成本更低。應使用鑽孔代替… 螺紋銑削 財力雄厚。
  • 薄壁和薄截面: In 微銑削即使是軟金屬,薄截面在加工過程中也可能會彎曲或變形。加厚零件可以提高穩定性、表面光潔度和加工效率。
  • 零件尺寸: 小型零件需要精密的刀具,切削速度慢且成本更高。較大的部件則更容易加工,成本也更低,前提是設計允許。
  • 標準化: 標準螺紋尺寸、拐角半徑、材料和公差。這將降低成本並加快生產速度,因為零件可以更容易地從多個供應商購買。

 

CNC銑削操作的最佳軟體實踐

圖示為在 Autodesk 軟體中銑削零件的製程。

用於CNC加工的CNC軟體

創新性地應用CAD軟體可以簡化零件製造流程並降低成本。例如,在SolidWorks中,「孔嚮導」等工具可以快速、精確地創建標準尺寸的孔。由簡單形狀(例如拉伸或旋轉)創建的特徵比由複雜形狀(例如放樣或掃描)創建的特徵更容易加工。

整體而言,功能較少的組件更易於預測,也更適合大規模生產。這是因為,在不需要複雜設計的情況下,更直接的方法可以幫助節省時間、降低成本並避免可能出現的錯誤。

 

您應該了解的常見數控銑削類型

根據零件和所需的表面光潔度,CNC銑削可以採用多種形式。

立式銑削

立式銑削是將主軸定位在工件上方,使其沿著 Z 軸上下移動。工作台則沿 X 軸和 Y 軸移動。

  • 轉塔式立銑床: 主軸保持靜止,但工作台移動了。
  • 立式床式研磨機: 機械手臂由主軸驅動,工作台僅在 X 軸上移動。

對於數量較多、結構較複雜的零件,立式銑削是適當的。

臥式銑削

臥式銑床的主軸水平旋轉。它最適合加工較重或較長的工件,並且能夠使切屑從工件上滑落,從而簡化切削過程。

面銑

特寫鏡頭展示了端面銑刀在表面上進行切削的畫面。

面銑

端面銑削使用垂直銑刀。刀具的端面和刃口帶有齒,可以銑削出平坦的表面和光滑的加工面。這種銑削方式適用於立式和水平工具機。

平銑

普通銑削示意圖。

平銑

平面銑削或平銑是指刀具與工件表面垂直進行銑削。它可以切削更深,加工面積更大。粗銑刀切削速度較快,而細銑刀則能提供更精細的表面光潔度。

角度銑削

圖示為使用所示刀具進行角度銑削的示意圖。

角度銑削

刀具採用角度銑削製程加工成傾斜形狀。此工藝用於加工成各種角度形狀,例如溝槽、倒角和鋸齒。

成型銑削

銑削加工可以形成不規則或曲面形狀。對於複雜形狀,需要使用特殊的刀具,例如凹形刀具、圓角刀具或半球形刀具。這種加工方式最適合曲面或複雜形狀的設計。

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共同 銑削類型 機器及其用途

各種銑床是專門為加工具有特定幾何形狀的零件和任務而設計的。以下是主要類型:

公羊型

在滑枕式工具機中,主軸固定在立柱上的活動臂上。此活動臂可以沿著兩個軸移動,即 X 軸和 Y 軸。這種工具機通常用於水平銑削,並且在定位刀具時提供了極大的靈活性。

膝型

在膝式銑床上,主軸保持靜止不動;工作台上下方移動。膝部升降裝置透過升降工作台來調整待加工零件的位置。這種銑床廣泛應用於普通銑削加工。

規劃器類型

刨床式工具機的工作台在Y軸和Z軸方向上是固定的,主軸可以沿著X軸、Y軸和Z軸三個方向移動。某些型號的刨床可以同時運行四個主軸,從而允許多個刀具同時加工。

床型

在床式機床中,刀具固定在工件底部。工具機可以繞著 X、Y 和 Z 軸移動以加工零件。這類工具機通常用於加工較重或較寬的工件。

 

數控銑床可以加工哪些類型的零件?

工廠內展示數控銑削零件。

數控銑削零件

數控銑床精度高,可加工出形狀複雜、公差要求嚴格的零件。

一些常見的部件範例包括:

  • 航空航太零件,例如起落架和機身結構
  • 汽車零件,例如控制面板、車軸和模具(查看更多: 汽車零件數控銑削)
  • 消費性電子產品外殼和外殼
  • 醫療器材、手術器材和矯正器
  • 石油和天然氣部件,例如閥門、桿和銷
  • 產品開發的原型與模型
  • 雕塑、家具和木製品

CNC銑削可加工多種材料,包括鋁、青銅、銅、鋼、陶瓷、石材、木材、鋅、鈦、塑膠和其他工程材料。

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為了節省時間和 碾磨成本設計要盡量簡潔。具有標準特性和通用模具的零件加工速度更快,耗時更短。 複雜的設計雖然可行,但耗時更長,成本更高。例如,對於大批量生產而言,用鋁材製造高精度零件比用塑膠製造同類零件要容易得多。 簡單、標準的設計效果最好,特殊功能或材料只有在需要時才應添加。

ProleanTech 使用先進的 3 軸、3+2 軸和 5 軸銑削中心。我們能夠快速提供精確、高品質的零件。 免費即時報價 幫助您規劃生產。 

2 個評論

  1. 托馬斯加夫

    網站上有關 CNC 的詳細資訊非常好,值得讚賞,將對我的學習有很大幫助。看起來所有文章和技術部落格都涉及該技術的專業知識。通常情況下,我不太上網,儘管當我休息時,我總是會仔細閱讀此類事實資訊以及與之相關的類似資訊。

    回复
    • 迪肯德拉·阿查里亞

      很高興知道我們的文章對您有幫助!

      回复

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