什么是 CNC 铣削：铣削过程的全面概述

在生产复杂部件时，CNC 铣削是必不可少的过程。作为精密 CNC 加工大范围内的一项功能，该工艺有助于为许多行业制造精密零件。凭借其广泛的应用，该技术继续快速发展和发展。

因此，我们将详细了解铣削过程，检查所涉及的各种操作及其应用。这将帮助您了解该过程的各个方面以及如何从中获得最佳效果。事不宜迟，让我们开始吧。

定义：什么是 CNC 铣削？

CNC 铣削是一种计算机控制的过程，涉及使用切削工具去除工件的一部分。其基本设置包括机床工作台和连接到主轴的切削刀具。工件被放置在机床的工作台上，同时刀具旋转以成型工件。

刀具的旋转将取决于数控铣床的类型及其复杂程度。大多数 CNC 铣削零件可以达到 +/-0.001 英寸到 +/-0.005 英寸之间的高公差。有些机器甚至可以实现高达 +/-0.0005 英寸的公差。

因此，该工艺用途广泛，适用于各种材料，包括金属、塑料、木材和玻璃。它还可以帮助创建各种定制产品以满足独特的要求。

分析铣削过程：CNC 铣削是如何工作的？

对铣削过程进行完整的概述至关重要。这将帮助您全面了解其工作原理。 CNC铣削加工一般分为三个阶段：

1。设计 CAD 文件

第一阶段涉及使用 CAD 软件创建预期产品的虚拟表示。您可以使用不同的 CAD-CAM 程序来开发加工所需的 G 代码。将 CAD 设计翻译成 CNC 编程语言至关重要，因为这是机器能够理解的。

您可以检查和修改代码以满足机器的功能。该软件还使制造工程师能够模拟整个铣削过程。因此，他们可以检查设计错误并避免创建难以加工的复杂模型。

操作员还需要包含以下信息的技术工程图：

• 零件的尺寸和关键特征
• 公差
• 施工线
• 线程指示
• 整理偏好

2。设置铣床

尽管 CNC 铣床自动切割工件，但该过程的某些方面需要机器操作员。例如，操作员必须将工件固定在工作台上，并攻击主轴的刀具。

现代铣床具有动态加工能力。因此，他们有能力在铣削过程中更换刀具。这减少了操作期间将发生的停止次数。但是，在开始该过程之前仍然需要进行初始设置和程序检查。

3。生产组件

如前所述，CNC 铣削使用旋转刀具，当它接触工件时会切断切屑。工具的连续旋转给出了所需的形状。取决于原材料的类型和最终产品的所需形状，该过程可以包括不同的操作。

前几个操作使用较大的工具来雕刻材料并获得近似形状。然后，换刀将有助于制造更精确的机加工零件。精密 CNC 铣削是在最后阶段实现的，涉及无与伦比的表面粗糙度和工程公差水平。

各种数控铣削操作

CNC 铣削中心可以高精度地生产多种复杂特征。此类特征包括螺纹、倒角、槽等。但是，创建这些特征需要各种铣削操作，例如：

普通铣削

它也称为表面铣削，此操作使用卧式铣床。因此，切削工具具有平行于工作台的旋转轴线。平面铣削根据所需的结果使用不同形状和方向的不同刀具。宽刀具（进给速度快）和更细切削齿（切削速度更快）的组合是具有成本效益的绝佳选择。它还可以确保更好的表面光洁度和高质量的最终产品。

面铣

这种类型的铣削使用侧面和末端带有齿的刀具。侧齿负责主要的切削工作，刀尖上的其他齿有助于表面光洁度。面铣通常在表面铣之后进行，因为它可以创建复杂的轮廓并留下高质量的光洁度。

角铣

这是创建凹槽、倒角、槽和其他复杂特征的最佳铣削操作之一。传统的 3 轴铣刀使用不同的刀具——用于斜槽的燕尾铣刀或用于生产倒角的锥形切削头。刀具的轴线通常与切削面垂直或成一直线。

 

成型铣

这种铣削操作使用特殊工具来创建更复杂的轮廓。凹形和凸形刀具是这里最常见的。它们有助于在一次切割中创建表面轮廓、圆形边缘和圆形凹槽。

其他铣削操作

除上述铣削操作外，CNC铣床还可以完成其他类型的专业铣削操作，如：

仿形铣 ：在此，该工具沿坯料条上的倾斜或垂直表面创建切割路径。该工艺使用与工件表面平行或垂直的仿形铣刀。

群铣 ：这是成型铣削的一个子类别，它使用多个刀具同时创建图案。刀具通常具有不同的形状、尺寸或宽度。他们可能会执行相似或不同的操作，以在较短的时间内创建更复杂的特征或复杂的部分。

跨铣 ：这种铣削操作允许机床通过单次切削加工两个或多个平行工件。工件两侧各设置两把刀具，在同一机床心轴上铣削两侧。

零件制造中 CNC 铣削的优缺点

数控铣削工艺因其优势而对各种工业过程至关重要。然而，有一些缺点需要注意。以下是这种制造技术的一些优点和缺点。

CNC 铣削的优点

准确度和精密度

CNC 铣削操作的性质为错误留下了最小的空间，从而确保了更高的精度和精度。这种技术可以生产出符合精确技术规格和公差要求的零件。

大多数 CNC 铣削零件可以达到 +/- 0.001 英寸到 +/- 0.005 英寸之间的高公差，而有些可以达到 +/- 0.0005 英寸。该过程的自动化也限制了人为错误。即使您需要表面处理，微铣也可以去除一些厚度，以防止影响零件的尺寸。

效率和可重复性

由于涉及自动化，CNC 铣削中心可提供高产量。先进的铣床可以更快地生产具有更一致的质量和光洁度的零件。

广泛的材料兼容性

该工艺适用于多种材料，包括金属、塑料、玻璃和木材。这进一步增加了它的多功能性，使其非常适合各种应用。

劳动强度小

CNC铣床的自动化和高产量显着减少了用于该过程的劳动力。这些机器还允许带电工具，确保在不停止操作的情况下更换工具。该过程只需要很少的操作员。

性价比高

数控铣床高效地更快、更准确地生产复杂产品。这减少了在生产阶段花费的时间。此外，更少的劳动力需求进一步降低了工艺成本。

CNC 铣削的缺点

机器成本高

数控铣床的初始投资成本高于传统的手动设备。这可能会推高整体制造成本。

需要对操作员进行强化培训

不仅仅是任何人都可以操作数控铣床。从设计师到程序员和机器操作员，都需要接受足够的培训才能从流程中获得最佳效果。

高水平维护

铣床必须经常维护，以确保它们正常工作并延长刀具寿命。这增加了使用铣床的停机时间。

CNC 铣削操作的常用材料

CNC 铣削适用于各种材料。您选择的材料将取决于您的应用的要求和规格。最常见的材料包括：

铣削用金属材料

• 铝合金
• 不锈钢
• 低碳钢
• 工具钢
• 黄铜
• 铜合金
• 钛合金

铣削用塑料

• POM
• ABS
• 尼龙
• 聚碳酸酯
• 偷看
• 聚四氟乙烯（铁氟龙）
• 聚乙烯
• PMMA（亚克力）
• 高密度聚乙烯
• 聚氯乙烯
• 聚丙烯

铣床的四大分类

当今市场上有多种铣床，有多种分类方式。虽然基本保持不变，但一些修改使每个工厂都独一无二。

可用的铣床类别有：

1。床身铣床

他们的设计包括一个标准的长床身，可以连接多个工件。这减少了空闲时间并提高了效率。工作台与床身相连，可向两个方向移动。这些铣刀的方向允许主轴头轴向移动，从而确定切削深度。

有立式、卧式和万能床身式铣床。最常见的是数控万能铣床，提供更大的灵活性。为这些轧机使用两台机器将有助于提高生产率。它允许操作员将一个大零件或多个零件安装到工作台上进行同时加工。

2。膝式铣床

这些机器有助于生产中小型部件。但是，它们提供的稳定性低于床型机器。传统的膝式铣床是为准备任务、维护工作等创建一次性组件的绝佳选择。

制造商通常使用它们来准备工件，以便在 CNC 工作站上进一步精炼。切割头只向一个方向移动，限制了发生事故的可能性。然而，膝式铣刀需要在每次操作后手动更换刀具。这使得该过程相对缓慢。

3。滑枕式铣床

这些磨机的切割头安装在来回滑动的柱塞上。因此，该工具可以轻松地在两个轴上移动 - X 和 Y。有垂直和水平选项可用，它们通常允许旋转切割头。

4。刨床式铣床

这些铣床与床式铣床非常相似。他们使用更大的工作台，并且他们的主轴可以在三个方向上移动。然而，刨刀式铣刀可以同时容纳更多的刀具。他们一次最多可以使用四个工具。这增加了他们的灵活性和效率，同时减少了在铣削过程中更换工具的需要。

不同类型的数控铣床

制造公司使用的数控铣床主要分为三种类型。它们是：

立式铣床

这些刀具具有垂直轴，使其更适合端铣。这些机器的切割头位于柱塞的末端，而它们的主轴则连接到末端。现代立式铣床可以旋转零件以获得更好的访问和更快的操作。它们还可以实现运动自动化，以提高精度和可重复性。

立式铣床比卧式铣床便宜得多。它们也更小，在 CNC 加工车间需要更少的空间。

卧式铣床

与立式铣床相比，这些机器的轴水平放置。连接到心轴上的切割工具，可以通过移除垫片和心轴支架轻松更换工具。卧式铣床可以有多个主轴和许多工具，以加快加工速度。此外，工作台和工具可以向不同方向移动。

这些类型的数控铣床可以用更少的操作生产更复杂的零件。它们速度更快，并且可以提供更好的表面光洁度。

多轴铣床

这些机器可以沿不同的轴移动并以不同的角度铣削。多轴铣床可以：

3 轴铣刀

3 轴立式铣床允许工作台在 X 和 Y 方向移动。使用这些机器，工件可以相对于切削工具进行定位。然后，操作员可以通过降低刀具来添加 Z 轴。 CNC 工具确保三个轴同时移动，为您的需求提供所需的灵活性。

4 轴铣刀

如上所述，这些磨机具有所有三个轴。但是这里还有另一个轴——A 轴。添加另一个轴允许工作台围绕 X 轴旋转。这为面铣提供了空间，而无需重新定位工件。

5 轴铣刀

4 轴铣床的一切都适用于此处，但增加了 B 轴。这种添加有助于桌子绕 Y 轴旋转。 5 轴 CNC 铣床比上述选项更昂贵，但它们允许在一次操作中生产复杂零件。它们不需要额外的设置，并且与现场工具兼容。

6 轴铣刀

由于成本高昂，6 轴铣床尚未成为标准。它们有固定的工作台，切割头可以完全自由移动。也就是说，头部可以在 X 轴、Y 轴和 Z 轴内和周围移动。

数控铣床的组件

在这里，我们将分析构成数控铣床的组件。虽然新铣床有点复杂，但我们将坚持使用传统铣削中心来进行适当的概述。铣床的基本组成部分有：

1。框架

这种主要结构支撑机器并赋予其刚性和稳定性。它有一个底座和可拆卸的柱子。机床主轴箱是用于安装主轴的框架的重要组成部分，可防止机床操作过程中的振动或颤动。这可以防止加工错误并延长刀具的使用寿命。

2。 CNC 控制面板

您可以将其称为铣削中心的“神经系统”。它由使用编程功能控制不同切割动作所需的各种电子设备组成。控制面板的主要部件是 CNC 监视器和编程按钮。大多数 CNC 铣床都会刮掉易于访问的控制面板，以便于加工。

3。轴

CNC 铣床有 X、Y 和 Z 轴。根据配置，它们还带有额外的旋转轴（A、B 和 C）。它们通常使用 CNC 控制器中的 G 代码进行编程。

4。栏目

该机器部件为轧机的其他部件提供结构和支撑。它带有一个固定底座，可能包括有助于 CNC 铣削操作的内部组件。此类内部特征包括冷却剂和储油罐。

5。工作台

该组件是允许固定工件的坚固底座。换句话说，它将库存条、虎钳或固定装置固定在适当的位置。根据所使用的铣床，可以垂直、水平或双向调整组件。大部分工作台采用T型槽，保证工件轻松装夹。

6。主轴

主轴包括用于定位刀架的锥形部分。它还有一个旋转组件和一个用于连接切割工具的轴。根据铣床的类型，主轴可以水平或垂直定位。

7。乔木

这是放置在卧式铣床主轴中的轴组件。它们允许安装多台机床。根据所需规格，可提供不同长度和直径的心轴。

8。拉姆

您通常会在立式铣床上找到该机器组件。它通常连接到支撑主轴的柱子上。操作人员可以在铣削过程中调整滑枕占据不同的位置。

9。机床

这是执行材料去除的组件。根据铣削规格，有多种刀具可用于铣削。它们因排列、数量、齿间距、直径、长度和几何形状而异。

铣床多少钱？

铣床的成本是影响CNC加工成本的因素之一。但是，此成本因机器的复杂程度而异。例如，入门级或工具室 3 轴立式铣床的成本在 5 万美元到 8 万美元之间。相比之下，入门级 5 轴铣床的成本在 10 万美元到 40 万美元之间。

同样，生产级 3 轴立式铣床的成本在 15 万美元到 30 万美元之间，而生产级 5 轴铣床的成本超过 50 万美元。这些是粗略的估值，取决于以下因素：

• 机器的重量和尺寸（在 X/Y/Z 行程中测量）
• 机器配置（3、4、5 或 6 轴）
• 机器速度
• 电源
• 其他可用选项，例如冷却液压力、排屑器、自动换刀装置、机器人零件装载机等。

哪些行业在其应用中使用 CNC 铣削？

多个行业享有数控铣削的优势和多种应用。以下是它的一些工业应用：

航空航天业

铣削工艺也适用于用铝和钛等材料制造航空零件。这些材料耐用且重量轻，可确保对所需组件进行精确加工。

汽车行业

为汽车行业制造的产品必须高效且精确。因此，CNC铣削适用于生产内饰板、驱动桥、气缸盖、变速箱、排气部件、悬架部件等。

医疗行业

医疗和手术工具通常具有需要最佳精度的独特设计。这使得 CNC 铣削成为创建此类组件的最佳方法之一。通过这种方式，设计得以保留，并提高了效率和生产力。

消费品

CNC 铣削操作还有助于生产通用部件。这些项目包括螺母和螺栓、齿轮和轴、法兰等。该工艺适用于短期和大规模生产。

结论

CNC 铣削适用于多种高质量应用，无论其复杂程度如何。这种具有成本效益的制造流程还可以节省大量时间，确保运营效率和更快的产品上市速度。

我们已经概述了 CNC 铣削的基础知识、涉及的各种操作、应用以及影响其成本的因素。如果您不确定此过程是否是您应用的最佳解决方案，请立即联系 WayKen。我们随时准备提供帮助。

常见问题

CNC铣削和车削有什么区别？

它们的区别在于操作方式。 CNC 铣削涉及在切削工具旋转以成型零件时将工件固定在适当的位置。另一方面，数控车削的定义是使用静止的刀具和旋转的工件。

您可以使用 CNC 铣床制造哪些产品？

只要可以设计，铣床就可以制造任何产品。无论几何形状的复杂性如何，您都可以获得常规和定制零件。

CNC 铣削的成本是多少？

影响CNC铣削成本的因素有很多，包括原材料、零件设计、铣床类型、产量和后处理。每个元素在确定您的 CNC 铣削项目的成本方面都发挥着独特的作用。