精密金属加工：你需要知道的

对于原型和最终用途零件，精度是金属加工的一个非常重要的方面。准确性意味着您获得的零件外观和感觉与您设计的完全一样，没有可能影响机械功能的错误。

感谢计算机数控的兴起 或 CNC 机，金属加工的减材制造工艺现在比以往任何时候都更加精确，使其适用于对公差要求严格的行业，如航空航天。机械师可以使用计算机将切削工具的轨迹编程到千分尺，几乎消除了人为错误造成的不准确性。只要数控机床设置正确，它就应该以高精度切割金属零件。

但影响金属加工精度的基本因素有很多。机器质量，材料选择，甚至机加工车间的室温都可以发挥作用，有些客户可能对其他客户有非常不同的精度要求。

本文讨论了精密金属加工的来龙去脉，解释了精度、精度和公差等概念。

精密金属加工零件

精密金属加工零件

什么是加工精度？

尽管精度和精度似乎是同义词，但在加工操作中它们具有不同的含义。因此，重要的是要了解我们所说的不同术语的含义。

在金属加工过程中，精度 是机器可以匹配设计中指定的测量值的程度。

如果车床或铣床可以切割设计中指定的精确位置，那么它就具有很高的精度。

如果它偶尔不达标，但平均 击中正确的位置，那么我们可以说它仍然具有很高的精度，并且能够从工件准确地形成所需的形状。

但重要的是，一台好的 CNC 机床不仅能达到平均水平……

什么是加工重复性或加工精度？

加工精度 指多次尝试后或零件的多个副本之间的测量相似性。

换句话说，如果一台机器在一个零件的 100 个副本上精确地击中相同的点，那么它就具有很高的精度。

这与精度不同，因为精度并不特别关注“点”是否与设计中指定的相同点！一台机器可以非常精确，即使它始终在预期标记左侧切割 3 毫米。

显然，同时具有准确性很重要和 精确。

准确性意味着您正在达到设计中指定的坐标，而精度意味着您在多个单位上始终如一地击中它们。

什么是加工公差？

在加工中，公差是指与切削之间的值的偏差。因此，它与精度有关，但它是客户指定的值，而不是机器本身的属性。

如果客户要求零件的一个特征在单元之间非常一致，他们将在该特征上指定严格的公差，以允许最小的偏差。在实践中，这意味着必须更加缓慢和小心地操作机器。

如果指定了更宽松的公差——例如在非机械特征上——则可以更快地进行加工。

尽管公差由客户定义，但机器通常会指定其标准公差和最小可能公差。

什么有助于 CNC 机床的精度？

数控机床的精度取决于几个因素，其中一些是由数控机床的制造商决定的，还有一些是可以由机械师控制的。

要实现精确的金属加工，必须考虑以下因素：

机器 质量 ：无论我们谈论的是铣床、车床还是替代解决方案（放电加工 (EDM)、等离子切割、激光切割、水射流等），配备高质量组件的精良机床将通常生产比低质量机器更精确的零件。

机器 条件 ：所有类型的机器都包含无数的组件，因此适当的维护对于保持它们的准确性至关重要。

刀具条件 :出现后刀面磨损、月牙洼磨损等迹象的钝化和磨损的刀具会降低 CNC 机床的精度，因此必须保持良好状态。钝工具也会增加切削温度，这是降低精度的另一个因素。磨损时应更换切削工具，但可以使用磨床使它们保持更长时间的锋利。一些原材料，尤其是复合材料，会比其他原材料造成更多的刀具磨损。

工件夹持 ：正确的夹紧和固定对于精确加工至关重要，因为它可以减少工件的振动和移动。

在机检查 ：

机内探针等反馈工具可以告诉机械师机器在工作期间是否准确切割。这些工具还可用于实时纠正任何偏差，从而提高准确性。详细了解在机检测。

机加工零件的在机、在制品检查

温度和湿度 ：工作环境会影响加工精度。虽然机器能够在温暖的条件下切割零件，但必须保持热一致性以避免偏差。

校准 ：机床应定期校准以保持精度。

最适合进行精密金属加工的金属是什么？

使用适合 CNC 加工的材料最好地实现精确的金属加工。

因为虽然即使是最坚硬的金属和合金也可以精确加工，但一些难以加工的材料会对加工精度产生负面影响。

可加工性 金属的硬度是指切割工具切割它的难易程度。可以在低功率下快速切割高度可加工的金属，从而产生高质量的表面光洁度，而不会对切削工具造成显着磨损。

一些高度可加工的金属包括：

• 铝 6061
• 铝 7075
• 铝 2024
• 不锈钢 303
• 不锈钢304
• 黄铜 C35300

从理论上讲，一台好的数控机床应该仍然能够切割难以加工的金属，尽管这需要更多的时间和功耗。

但是这些难以加工的金属会对精度产生间接的负面影响。

不可加工的金属会显着增加刀具磨损，而钝化的刀具会降低机器的精度和精度。

此外，大多数客户希望在速度和准确性之间找到良好的平衡。如果精确的金属加工由于金属难以加工而需要极低的切削速度，那么该项目可能不值得麻烦。

什么时候需要精确的金属加工？

出于多种原因，准确的金属加工很重要，从保证客户满意度到确保零件的机械功能。

需要高精度的项目可能包括：

• 用于投资者宣传的金属原型，其中明显的不准确之处可能会给高级专业人士留下负面印象。
• 与其他零件相互作用的机械零件。可以通过指定适当的公差来控制适当的功能，但仍需要良好的精度以确保零件之间的兼容性。
• 由稀有或昂贵金属制成的零件，过多的废料会损害项目的经济可行性。 （当然，尽量减少废品总是有益的。）
• 潜在长期合作伙伴的职位。与新客户合作时，您将通过从一开始就为他们提供精确加工的零件来增加建立长期合作伙伴关系的机会。在某些情况下，客户只有在可以保证一定程度的准确性的情况下才会接受订单。

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