机加工铸件：优点、应用及其制造方法

金属加工和铸造工艺通常被描述为制造商的“择其一”比较。但正如我们在最近关于铸造与机械加工的文章中所暗示的那样，在许多情况下，最有效的生产方式将同时利用铸造和机械加工。

本文总结了机加工铸件的优点以及如何确保您可以将这两种制造工艺纳入您的下一个设计中。

什么是机加工铸件？

机加工铸件是先铸造成半成品，然后通过精密 CNC 加工完成的零件。

您可以使用多种铸造方法之一来生产初始铸件，例如压铸、熔模铸造或砂型铸造。然而，这些铸造方法往往都有其自身的缺点，例如表面光洁度粗糙或无法实现某些设计特征。

CNC 加工有助于提高产品质量并添加缺失的设计元素。您可以使用一种或多种加工工艺（例如 CNC 铣削、车削、钻孔、锯切或不太传统的加工方法）来帮助制造优质成品。

铸件加工有两个主要优点：

为了更好地理解为什么这些好处如此重要，让我们探讨一下与每个好处相关的应用程序。

技术人员刚刚从铸模中取出的零件被视为“铸态”。制造商没有对它们进行机械加工、喷砂或其他精加工工艺。

这些零件通常会含有来自浇注系统、分型线以及制造商在铸造设置中包含的任何冒口或通风口的多余材料。制造商至少必须使用简单的切割工具来去除不需要的过度浇注材料。如果为了提高效率而在共用模具中铸造多个零件，技术人员必须将它们从浇注系统中单独切割。

生产商必须使用更密集的数控加工来生产更高质量的零件，以满足产品设计并消除分型线。这样做可以帮助隐藏最明显的铸造痕迹并显着提高成品质量。

修改铸件的另一个关键因素是添加使用铸造无法有效生产的特征。例如，您无法使用永久模具生产涡轮机上的弯曲翅片（如上所示），因为在铸造材料硬化后无法分离半模。

虽然您可以使用熔模铸造等技术来解决无法拆卸半模的铸造设计，但许多其他铸造挑战可能会使机械加工成为首选解决方案。例如，通过 CNC 加工生产的孔、凹槽和螺纹的质量通常要高得多。

即使铸件不需要额外的机加工特征，并且您可以轻松去除浇注材料，精密 CNC 加工也是获得高质量零件的必要步骤。

相对于其他铸造方法，压铸等铸造方法可产生优异的表面光洁度，因此它们可能只需要少量的机械加工即可去除分型线。但是，如果砂型铸造和熔模铸造生产的零件必须具有光滑的表面光洁度，那么机加工铸件就变得至关重要。

加工铸件的另一个重要原因是提高具有严格公差限制的零件的精度和精密度。现代数控机床可以达到比铸造更高的精度。

需要生产大量相同零件的制造商可以利用铸造来节省成本，然后使用数控加工来满足公差要求。但要做到这一点，设计人员必须在铸造阶段考虑加工余量。

对于机加工铸件，设计者必须将机加工余量纳入模具设计中，以便铸件有足够的材料进行精密加工。

例如，假设您的成品零件有一个小突起，且公差很小。如果模具设计具有与突出尺寸相同的特征，则任何收缩或孔隙率都会使该特征比预期的要小。如果您需要任何机械加工来提高表面光洁度或细化突出部的形状，机械师将被迫去除更多材料，否则可能会导致零件粗糙且未完成。

在零件设计中添加加工余量会稍微增加制造商通过 CNC 加工完成的任何铸态零件或零件特征的尺寸。这些余量可帮助制造商始终满足公差要求，减少废品，同时显着缩短加工时间。

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