什么是减材加工？

深入了解机床和现代加工技术的世界，您可能会遇到关于减材和增材加工方法的讨论。这些技术是什么，它们如何工作，如何使用？

我们将在本博客中探讨这两种想法，然后更多地关注减材加工。

现代加工方法

机加工是指用于创建和完成零件的机械过程。大多数机械加工都是通过各种机床完成的——包括车床、铣床、刳刨机和类似的机器。

增材和减材加工是实现同一目标的两种不同方式。增材加工，顾名思义，就是结合材料来制造零件。这一过程的一个粗略示例可能是陶器，其中使用轮子（机床）将材料（粘土）组合并塑造成成品。

然而，增材加工总是受到材料种类的限制。粘土适用于增材工艺，但木头是不可能的。可以模制各种金属，但只能在热的情况下进行，铸造和模制工艺与增材加工不同。

在人类历史的大部分时间里，这意味着需要使用减材加工来制造各种机器的零件。

减材加工——标准方法

让我们举个例子。假设你有一个扁平的金属圆盘，你需要制作一个齿轮或嵌齿轮。您可以尝试将齿轮的齿连接到圆盘的边缘，但这可能会带来挑战。您需要将牙齿加热并焊接到圆盘上，即便如此，表面处理也不会特别光滑。要完成齿轮并确保其正常工作，您必须返回并去除任何多余的材料。

当然，为了节省时间，您可以首先从圆盘上去除材料来简单地制作一个齿轮。通过切割或磨掉多余的材料，您可以为嵌齿轮创建凸起的牙齿图案。在您这样做的同时，您可以使用精加工工艺来确保光滑、均匀的精加工。

通过移除材料，您创建了一个成品零件——这就是减材加工。从历史上看，减材工艺已用于木材和金属。想一想木工在车床上车削一块橡木以打造漂亮的椅腿，或者工业革命时代的金属厂为新工厂磨削铁支架。

减材加工通常以两种方式之一使用：用较大的未加工件制造成品零件，或将已加工零件加工成更抛光的状态。

用一块木头雕刻出一条腿是第一种方法的一个很好的例子。将车床上的切削刀具换成更精细、更光滑的刀具将是第二种的一个很好的例子。这两种情况都会移除材料，只是数量不同，目的也略有不同。

现代制造业中的减材加工

今天的减材机床与其早期的前身几乎没有相似之处。现代车床和铣床非常精确、功率大、速度可变，并且经常配备 CNC。借助计算机数字控制 (CNC) 技术，操作员可以使用计算机来规划、编程和执行切割操作，并且公差非常小。

许多车床和铣床可以在三个甚至四个轴上移动，允许根据需要多次切割、旋转、再次切割、翻转和再次切割零件。过去需要多台机器或在同一台机器上执行多项操作的工作现在可以在一台机床上进行编程和切割。

现代技术为机械师的武器库增加了许多新的减材机床。电子放电机 (EDM) 使用电流来缓慢切割黑色金属材料。对于有色金属或涂层零件，水刀切割机使用集中的水流进行切割。激光切割机适用于各种材料，根据需要切割零件。

减材和增材工艺的未来

虽然减材机床在大多数制造车间仍然占据着主导地位，但也越来越多地推动整合现代增材工艺。 3D 打印机等现代工具允许将增材工艺用于木材和金属合金，为现代加工增加了新的维度。然后可以使用减材机床进行精加工，去除多余的材料或切削几何形状，而目前使用增材方法是不可能的。

展望未来，机械师将能够同时使用这两个过程。甚至可以创建一个计算机程序，在 3D 打印机上启动一个过程，然后在车床或铣床上完成它，将这两种方法无缝结合。与此同时，机械师将能够在仍然依赖车床、铣床和减材加工的情况下尝试新的增材工艺。