能源行业的数控加工：您应该知道的 3 件事

在工业革命之前，人类的能源需求是适度的。例如，我们乐于利用来自太阳的能量来取暖，利用马匹进行运输，利用风力绕地球航行，利用水来驱动简单的谷物机器。一切都在 1780 年代发生了变化，蒸汽发电厂高速增长，其中大部分部件都是使用高速车床制造的。

但随着快速工业化开始以来能源需求持续增长，能源系统和技术变得更加复杂。因此，在 1952 年 CNC 加工技术出现之前，制造商要满足能源行业的制造要求变得更具挑战性。

在本文中，我们将介绍能源行业中的 CNC 加工。我们将介绍您必须了解的关于 CNC 机床及其在当今能源领域的作用的三件事。所以让我们开始吧！

#1 CNC 加工有助于制造水力涡轮机和发电机组件

水力涡轮机和发电机非常庞大，由数十万个部件组成。这些组件的设计和尺寸各不相同，有些组件比食指还小，有些比汽车大。无论尺寸如何变化，一个关键要求是对这些组件进行准确和精确的加工，以确保无缝组装。

CNC 机床是产品设计人员在能源行业中用于满足这些要求的关键加工技术之一。例如，Canyon Hydro（Pelton 和 Francis 水力发电涡轮机的领先制造商之一）依靠 7 轴 CNC 铣床来制造构成其 36 英尺长和 25 吨水力发电系统的大部分组件。

这种高度依赖数控机床的原因是可以理解的。首先，CNC 机器可以加工到小至 4µm 的公差，这几乎是您在许多水电组件和零件（如简单的轴、叶轮和衬套）中发现的公差极限。其次，多轴数控机床特别适用于加工超大型和复杂的几何形状。

但数控机床的应用不仅限于可再生能源行业。

与水电系统一样，依靠化石燃料发电的传统涡轮机和发电机也有数千个组件。然而，与可再生能源系统不同的是，传统发电机组件要承受高达 2300℉ 的极高热条件，导致工程师依赖高强度和耐热材料来制造这些组件。

寻找具有高强度和耐热性的材料对产品设计师来说不是问题。相反，挑战在于为这些金属找到合适的制造方法。例如，钛及其合金等高强度材料的切削加工性较差（或一般），在金属切削过程中容易出现颤振。

由于 CNC 机器与多种材料的兼容性，制造商依靠它们来制造传统发电机和涡轮机中难以加工的金属。例如，熟练的机械师通常用 59 m/min 的粗加工和 180 m/min 以上的推荐切削速度对钛进行 CNC 加工。

详细了解进给速度与切削速度之间的差异。

太阳能和风能系统正在慢慢占据全球舞台的中心，取代依赖化石燃料并导致气候变化的传统能源系统。因此，正在进行研究以提高这些系统的效率和性能。例如，一些研究科学家正在研究新型风力涡轮机叶片设计和太阳能电池板的能源效率和性能。

正如您可能已经猜到的那样，CNC 机器是用于快速原型制作大多数研究中使用的叶片和太阳能电池板的技术之一。这种偏好的一个主要原因是在 CNC 加工中易于修改设计。

使用 CNC 加工，您只需要在 3D CAD 软件上修改尺寸，CNC 机械师就可以快速制造您的新叶片（或太阳能电池板设计）。这与注塑成型等传统制造方法不同，您必须从头开始重新制作模具。

（相关文章：你应该使用CNC进行快速原型制作吗？优点和缺点）

既然您了解了 CNC 加工在当今能源行业中的作用，您就会同意 CNC 加工自工业革命以来一直是必不可少的制造方法。但是，尽管 CNC 机器简化了能源零件的加工，您的项目的成功也取决于您合作的机械车间。

您希望与拥有顶级 CNC 机床以及经验丰富的 CNC 机械师、工程师和质量控制专家的加工车间合作。

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