CNC加工与传统加工:核心区别与优势
引言
数控加工技术源于传统加工技术,是传统加工技术、计算机数控技术、计算机辅助设计制造技术有机结合。随技术持续发展,现代制造需精密加工零件越来越多,对工件加工精度和表面复杂度要求越来越高。因此CNC加工受广泛关注,但就成本节约而言,CNC加工仍比传统加工昂贵。现介绍CNC加工与传统加工区别与优势。
CNC与传统加工区别
1. 操作方式
CNC系统由软硬件组成。操作员用软件监控机床、创建程序。NC程序是指导机床如何处理零件的指令列表。NC硬件读取程序告诉机床如何操作。传统加工指操作员直接控制机床所有运动。操作员选择何时移动设备,决定何时停止进给、何时何地停止。操作员用控制杆嵌入特殊标尺量具提高精度。
2. 成本与产出
传统加工成本低,通常用于小批量项目。CNC加工用于大批量生产,小项目不划算。
3. 复制性
CNC——正确编程后,CNC机床可按需多次生产相同最终结果。高产量极大受益于CNC功能。因人为因素,传统加工(非常适合制作单个定制零件),无法用传统加工制作精准复制件。
4. 所需劳动力
CNC加工——适当培训后,CNC操作员可同时监督多台机床。编程后机床自行工作——几乎无需人工干预。传统加工——掌握传统加工技术需丰富知识、训练和天赋——不同技能(通常多人)完成工艺不同部分。手动车床每台机床需熟练技师。
5. 精度
CNC加工——因生产基于软件,CNC机床可制造手工或传统加工几乎不可能生产的零件。消除人为误差因素,意味着每次精确切削,大幅降低出错几率、减少产品浪费、确保质量!传统加工——最终结果完全取决于技师技能水平和经验。
6. 加工工艺
普通加工工艺中,无论定位基准、夹紧方法、刀具、切削方法等可简化,但数据处理过程更复杂,需充分考虑这些因素。同一加工任务,CNC加工工艺可有多种方案,可安排多加工零件和刀具为主线。工艺多样化特点。这是CNC加工工艺与传统加工工艺区别。
7. 夹紧与夹具
CNC加工过程中,不仅夹具与机床坐标方向相对固定,还需协调零件与机床坐标系尺寸关系。且夹紧过程中定位和夹紧两步需有效控制。传统加工工艺下,因机床加工能力限制,加工过程中需多次装夹。此外需使用专用夹具,导致夹具设计制造成本高、无形增加产品生产成本。CNC加工定位可用仪器调试,大多数情况无需专用夹具设计,成本相对低。
8. 切削刀具
加工过程中,刀具选择需根据加工工艺和方法确定。尤其CNC加工中,高速切削不仅利于提高加工效率、保证加工质量,有效降低切削变形概率、缩短加工周期,故高速切削下刀具需求进一步增加。
CNC加工相较传统加工优势
许多制造公司近年将传统加工转向CNC加工不足为奇。因汽车智能、医疗、军工、航天等行业都需精密零件,公差严格至+/-0.0005,传统加工难达标。看看CNC加工相较传统加工优势。
1. 工人安全
CNC机床操作员可在防护结构后保护尖锐部件。操作员透过玻璃看到机床发生情况。操作员不必靠近主轴或铣床。操作员不必接触冷却液。视材料某些液体对人体皮肤危险。
2. 降低人工成本
传统加工每台机床需专业技术人员,要有经验、技能、丰富对手机床知识。相反,CNC加工严格受软件程序控制,除初始设置和数据输入外几乎无需人工干预。操作员只需检查设置或程序错误。这意味着操作员有空闲时间,可操作更多设备。一名操作员可用多台机床,节省雇佣更多人操作机床成本,同时保持高生产水平。因计算机起重要作用,人为误差和工作场所安全妥协几率大幅降低。
3. 优异重复性
CNC机床设计控制精准速度定位,可创纪录时间生产数千个100%相同零件,手持或传统加工无法实现。机床可编程重复相同切削或精加工不影响零件质量。制作单个定制零件传统加工效果好,传统机械需经验丰富操作员协助制作相似零件。即便如此,零件间仍有细微差别。
4. 大批量高质量
因需人工,传统加工主要用于小批量项目。但无论生产几十个还是数千个金属加工零件,CNC机床均能提供最高精度。数控高质量材料使其耐磨损,这是传统加工常见问题。结果可24小时运行、及时快速维护。此外CNC加工用先进软件,可按规格定期更新,使超复杂零件制造更容易。CNC机床有自动冷却系统降低热损伤几率。许多先进机型内置切屑存储和输送带管理切屑。
5. 无需原型
原型用于模拟设计、绘制可行性图。CNC加工前,每个制造商开发可行原型、试运行、再进入加工。手工做整个常规需数天甚至数月。CNC机床引入软件编程,可输入设计直观查看能否实际应用。意味着无需为原型开发支付额外成本,节省数周或数月生产时间。
6. 开发复杂零件能力
CNC机床可随时重新编程更新,自由轻松生产3D、4D甚至5D零件。若需要,可使常规CNC加工零件生产与复杂零件生产平滑过渡。此外软件可存储设计,可更快重温任何所需形状或其他设计。
7. 更高切削参数
现在高速CNC车削可在封闭切削区进行。切屑高速飞溅、加工中高压喷射冷却液。转速达10000rpm或更高时无法手动操作。因切削速度极快,切屑宽度和进给率必须保持稳定避免振动,手工无法做到。
8. 材料选择多
这可能是CNC加工相较传统加工最大优势。CNC机床可使用几乎所有类型材料,包括金属、钢、木材、泡沫或敏感塑料。
9. 高加工精度
CNC加工可为大小批量产品提供顶级精度、精准度和速度,是各行业制造商极具优势选择。传统手动铣床加工精度+/-0.05mm,CNC加工中心可达0.005mm、0.003mm或更高精度。(相关阅读:什么是CNC加工?)
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