什么是CNC铣削?
编辑:admin 发布时间:2023-02-21 浏览:198

  CNC铣削或计算机数控铣削是一种加工过程,它采用计算机控制和旋转多点切削工具来逐步从工件上去除材料并生产定制设计的零件或产品。该工艺适用于机械加工各种材料,例如的保护下可提供多种功能,包括机械,化学,电气和热加工。CNC铣削是一种机械加工过程,包括钻孔,车削以及各种其他加工过程,这意味着材料会通过机械手段(例如铣床的切削刀具动作)从工件上去除。的组件和工具。此外,本文探讨了各种铣削操作,并提供了CNC铣削过程的替代方法。

  铣削定义什么是铣削?这是一种使用刀具在通常可移动的桌面上成形工件的加工方式,尽管某些铣床还具有可移动的刀具。铣削最初是由工人执行的手动操作,但是如今,大多数铣削是由CNC铣床完成的,该数控铣床利用计算机来监督铣削过程。CNC铣削可以提供更高的精度,准确性和生产率,但是在某些情况下,手动铣削还是很有用的。手动铣削需要大量的技术技能和经验,因此缩短了周转时间。它还具有一个额外的好处,即手动铣床更便宜,并且用户无需担心对机器进行编程。数控铣削加工概述像大多数传统的机械CNC加工过程一样,CNC铣削过程利​​用计算机控制来操作和操纵切削和成形坯料的机床。此外,该过程遵循所有CNC加工过程相同的基本生产阶段,包括:

  CNC铣削过程始于2D或3D CAD零件设计的创建。然后,将完整的设计导出为与CNC兼容的文件格式,并通过CAM软件将其转换为CNC机器程序,该程序指示机器的动作以及工具在整个工件上的运动。在操作员运行CNC程序之前,他们通过将工件固定到机床的工作表面(即工作台)或工件固定装置(例如虎钳)上,并将铣削工具安装到机床主轴上来准备CNC铣床。CNC铣削过程采用水平或垂直CNC功能强大的铣床-取决于铣削应用的规格和要求-以及旋转的多点(即,多齿)切削工具,例如铣刀和钻头。当机器准备就绪时,操作员通过机器界面启动程序,提示机器执行铣削操作。一旦启动CNC铣削过程,机床便开始以每分钟高达数千转的速度旋转切削刀具。根据所用铣床的类型和铣削应用的要求,当刀具切入工件时,机床将执行以下操作之一以在工件上进行必要的切割:

  与手动铣削过程相反,在CNC铣削中,机床通常通过切削工具的旋转而不是靠切削工具的旋转来输送可移动的工件。遵守该惯例的铣削操作被称为爬铣加工,而相反的操作被称为常规铣削加工。通常,铣削最适合作为已加工工件的辅助或精加工过程,以提供对零件特征(例如孔,槽和螺纹)的定义或产生零件的特征。但是,该过程还可以用于从头到尾成型库存材料。在这两种情况下,铣削过程都会逐渐去除材料,以形成所需的形状和零件形式。首先,该工具从工件上切下小片(即切屑),以形成近似的形状。然后,工件将以更高的进度和更高的精度进行铣削加工,从而以其精确的特征和规格完成零件的精加工。通常,完成的零件需要经过几次加工才能获得所需的精度和公差。对于几何形状更复杂的零件,一旦铣削操作完成,并且零件按照定制设计的规格生产,则铣削的零件将进入生产的精加工和后处理阶段。数控铣床操作

  CNC铣削是一种加工工艺,适合于以原型,一次性和中小型生产运行来生产高精度,高公差零件。虽然零件的制造公差通常在+/- 2丝至+/- 10丝之间,但某些铣床可以实现高达+/- 1丝甚至更高的公差。铣削过程的多功能性使其能够可用于广泛的行业,并用于各种零件特征和设计,包括槽,倒角,螺纹和型腔。最常见的CNC铣削操作包括:

  端面铣端面铣削,其中切削工具的旋转轴垂直于工件表面。该方法使用端面铣刀,该端面铣刀在外周和工具面上均具有齿,其中外周齿主要用于切削,而端面齿用于精加工应用。通常,端面铣削用于在成品件上形成平坦的表面和轮廓,并且能够产生比其他铣削工艺更高质量的光洁度。立式和卧式铣床均支持此过程。端面铣削的类型包括立铣刀和侧面铣刀,它们分别使用立铣刀和侧面铣刀。

  平面铣平面铣削,也称为表面铣削或平板铣削,其中切削工具的旋转轴平行于工件的表面。该工艺使用普通铣刀齿在外围执行切割操作。根据铣削应用的规格,例如切削深度和工件尺寸,可以使用窄刀和宽刀。窄刀可进行更深的切割,而宽刀可用于切割较大的表面区域。如果平铣应用需要从工件上去除大量材料,则操作员首先要使用粗齿铣刀,慢的切削速度和快速的进给速度来生产定制设计零件的近似几何形状。然后,操作员引入更细的齿形刀具,更快的切削速度和更慢的进给速度,以生产出成品零件的细节。

  角铣角铣是指其中切削工具的旋转轴相对于工件表面成一定角度。该工艺使用单角度铣刀(根据正在加工的特定设计来确定角度),以产生诸如倒角,锯齿和凹槽之类的角度特征。角铣削的一种常见应用是燕尾榫的生产,其根据燕尾榫的设计采用45°,50°,55°或60°的燕尾榫铣刀。

  成型铣成型铣削是指涉及不规则表面,轮廓和轮廓的铣削操作,例如具有弯曲和平坦表面或完全弯曲表面的零件。该工艺采用了专门用于特定应用的成型铣刀或飞刀,例如凸形,凹形和角圆角铣刀。成型铣削的一些常见应用包括通过单机设置生产半球形和半圆形的腔体,珠和轮廓,以及复杂的设计和复杂的零件。

  其他铣床操作除上述操作外,铣床还可用于完成其他专门的铣削和机加工操作。可用的其他类型的铣床操作示例包括:

  跨步铣削:跨步铣削是指铣削操作,其中机床通过一次切削加工两个或多个平行的工件表面。该过程在同一机床心轴上使用两个刀具,这些刀具布置成使得刀具位于工件的任一侧,并且可以同时铣削两侧。组合铣削:什么是组合铣削?组合铣削是指在同一机床心轴上采用两个或多个刀具(通常具有不同尺寸,形状或宽度的刀具)进行的铣削操作。每个切割器可以同时执行相同的切割操作,也可以同时执行不同的切割操作,从而可以在更短的生产时间内生产出更复杂的零件。

  轮廓铣削:轮廓铣削是指其中机床在工件上沿垂直或倾斜表面创建切割路径。该过程使用轮廓铣削设备和切削工具,它们可以平行于或垂直于工件表面。

  齿轮切割:齿轮切割是一种铣削操作,它使用渐开线齿轮刀具来产生齿轮齿。这些刀具是成型铣刀的一种,可以根据特定齿轮设计所需的齿数以各种形状和节距尺寸提供。在此过程中,也可以使用专用的车刀刀头来生产齿轮齿。

  其他加工过程:由于铣床支持使用除铣削工具以外的其他机床,因此它们可用于铣削以外的加工过程,例如钻孔,镗孔,铰孔和攻丝。与大多数CNC加工过程一样,CNC铣削过程使用CAD软件生成初始零件设计,并使用CAM软件生成CNC程序,该程序提供加工指令以生产零件。然后将CNC程序加载到所选的CNC机床上,以启动和执行铣削过程。

  铣床注意事项通常,铣床分为卧式和立式机床配置,并根据运动轴的数量进行区分。在立式铣床上,机床主轴是垂直方向,而在水平方向铣床主轴水平放置。卧式机床在铣削过程中还采用了主轴,以提供额外的支撑和稳定性,并具有对多种切削工具的支撑能力,例如在轮铣和跨式铣削中。立式和卧式铣床的控制均取决于所用机床的类型。例如,某些机器可以升高和降低主轴并横向移动工作台,而其他机器具有固定的主轴和工作台,它们可以水平,垂直和旋转地运动。在选择立式和卧式铣床时,制造商和车间必须考虑铣削应用的要求,例如需要铣削的表面数量以及零件的​​尺寸和形状。例如,重的工件更适合于水平铣削操作,而沉模应用更适合于垂直铣削操作。也可以使用辅助设备,这些设备可以对立式或卧式机器进行改造,以支持相反的过程。大多数CNC铣床可使用3到5根轴-通常可沿XYZ轴以及(如适用)绕旋转轴提供性能。X轴和Y轴表示水平移动(分别在平面上左右移动和前后移动),而Z轴表示垂直移动(上下移动),W表示水平移动。 -轴表示在垂直平面上的对角线移动。在基本的CNC铣床中,可以在两个轴(XY)上水平移动,而较新的型号允许附加的运动轴,例如3轴,4轴和5轴CNC机床。下面概述了按运动轴数量分类的铣床的某些特性。3轴

  根据所用铣床的类型,机床,机床工作台或这两个组件可以是动态的。通常,动态工作台沿XY轴移动,但它们也能够上下移动以调整切割深度,并沿垂直或水平轴旋转以扩大切割范围。对于需要动态工具的铣削应用,除了其固有的旋转运动外,机床还沿着多个轴垂直移动,从而使工具的圆周(而不仅仅是其尖端)切入工件。具有更大自由度的CNC铣床允许所生产的铣削零件具有更大的通用性和复杂性。铣床类型有几种不同类型的铣床可供选择,适用于各种加工应用。除了仅基于机器配置或运动轴数进行分类之外,铣刨机还可以根据其特定特征进行分类。一些最常见的铣床类型包括:

  膝盖型:膝盖型铣床采用固定主轴和可垂直调节的工作台,该工作台置于膝盖支撑的鞍座上。根据机床的位置,膝盖可以在立柱上降低和升高。膝式铣床的一些示例包括落地式和台式台式水平铣床。

  拉姆型:拉姆型铣床采用固定于柱,这允许机床沿XY轴移动的可移动壳体(即,RAM)的主轴。最常见的两种立式铣床包括落地式通用卧式和旋转刀头铣床。

  床型:床型铣床采用直接固定在机床上的工作台,以防止工件沿Y轴和Z轴移动。工件位于切削刀具的下方,根据机床的不同,切削刀具能够沿XYZ轴移动。一些可用的床型铣床包括单面,双面和三面铣床。单面机床采用一根沿X轴或Y轴移动的主轴,而双面机床采用两根主轴,而三缸机床采用三根主轴(两个水平和一个垂直)分别沿XY和XYZ轴进行加工。

  刨式铣床:刨式铣床类似于床式铣床,因为它们具有沿Y轴和Z轴固定的工作台以及能够沿XYZ轴移动的主轴。但是,刨床可同时支持多个机床(通常最多四个),从而减少了复杂零件的交货时间。

  可用的某些特殊类型的铣床包括转盘,转鼓和行星式铣床。转台铣床具有圆形工作台,该工作台可绕垂直轴旋转,并采用位于不同高度的机床进行粗加工和精加工。鼓式铣床与转盘式机床相似,不同之处在于工作台称为“鼓”,并且它绕水平轴旋转。在行星机器中,工作台是固定的,而工件是圆柱形的。旋转的机床在工件表面上移动,切削出内部和外部特征(例如螺纹)。

  加工材料CNC铣削工艺最适合用作二次加工工艺,以为定制设计的零件提供精加工功能,但也可用于从头到尾生产定制设计和特殊零件。CNC铣削技术允许该工艺加工各种材料的零件,包括:

  与所有加工过程一样,在选择用于铣削应用的材料时,必须考虑几个因素,例如材料的特性(即硬度,拉伸和剪切强度以及耐化学性和耐高温性)以及材料的成本效益。加工材料。这些标准分别决定了材料是否适合铣削工艺以及铣削应用的预算限制。选择的材料决定了所使用的机床的类型及其设计,以及最佳的机床设置,包括切削速度,进给速度和切削深度。备选方案CNC铣削是一种机械加工工艺,适用于加工各种材料并生产各种定制设计的零件。尽管该过程可能显示出优于其他机加工过程的优势,但它可能并不适合每个制造应用程序,并且其他过程可能证明更为合适且具有成本效益。其他一些较常规的机械加工工艺包括钻孔和车削。像铣削一样,钻孔通常采用多点工具(即钻头),而车削则采用单点工具。但是,在旋转时,工件可以像某些铣削应用一样进行移动和旋转,而在钻孔过程中,工件在整个钻孔过程中都是静止的。一些非常规的机械加工工艺(即,不使用机床,但仍采用机械材料去除工艺)包括超声加工,水刀切割和磨料喷射加工。非常规,非机械加工过程(即化学,电气和热加工过程)提供了从工件上去除材料的其他替代方法,这些方法不使用机床或机械材料去除过程,包括化学铣削,电化学去毛刺,激光切割和等离子弧切割。这些非常规的加工方法支持生产通常无法通过常规加工完成的更复杂的加工,要求更高且更专业的零件。

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