CNC加工的優(yōu)點和缺點

cnc加工是制造金屬和塑料部件的最重要的制造工藝之一。什么是機加工？從最寬松的意義上講，機械加工是將材料從實心塊上切下的任何制造過程。由于材料被切除而不是引入，因此機加工被稱為“減法”制造過程。（引入材料的工藝，例如3D打印，被稱為“增材制造”工藝。）加工過程中使用的材料可以是金屬、塑料或其他東西，設備和刀具可以采取各種形式。鉆孔、車削和銑削只是從塊（通常稱為“工件”）中去除材料的一些方法。機械加工的這一定義自19世紀以來就已存在。它今天仍然適用，盡管控制切削工具的方法已經(jīng)有了很大的發(fā)展。什么是計算機數(shù)控？所有加工過程都涉及切削刀具的受控運動。然而，傳統(tǒng)加工工藝與當今更先進技術的最大區(qū)別在于控制手段。在機械加工的早期，所有刀具都在一定程度上由手工控制。機械師手動調整他們的銑床和車床，使用杠桿或輪子將切削工具的鋒利邊緣指向工件的適當部分。這仍然是一種常見的技術，專業(yè)的機械師可以以高精度加工材料。示蹤劑和圖案也可用于提高準確性和可重復性。然而，現(xiàn)在有了手動加工的替代品，其中最重要的是CNC加工或計算機數(shù)控加工，它在1940年代和1950年代被引入。CNC加工涉及使用計算機來指導機器的切削工具。數(shù)字指令不是依靠人類機械師將切割工具移動到工件的不同部分，而是將機器引導到精確的坐標，使其無需幫助即可操作。CNC加工過程是如何工作的？CNC加工過程從零件的數(shù)字3D設計開始，該設計是使用計算機輔助設計(CAD)軟件創(chuàng)建的。CAD軟件允許工程師創(chuàng)建零件的視覺渲染：可以根據(jù)需要在屏幕上調整3D形狀，并且該軟件有時可以進行模擬以預測設計在現(xiàn)實世界中的工作方式。CAD設計完成后，會使用計算機輔助制造(CAM)軟件將其轉換為稱為“G代碼”的東西，它本質上是CNC機器的一系列指令。機器本身無法像人類一樣理解3D形狀，但它可以理解一系列簡單的指令，當遵循這些指令時，最終將導致創(chuàng)建3D形狀。G代碼包含諸如機器電機應該在何時何地移動、它們應該運行多快等信息。這些電機按照G代碼的說明引導機器，以便它可以從適當?shù)牟糠秩コ牧?。工件。按照所有說明進行操作后，結果將是一個完整的零件，該零件與在CAD軟件上所做的原始設計相匹配。然后可以將零件用于其最終目的、進一步改進或重復復制。工程師使用CAD軟件設計零件>設計轉換為G代碼>G代碼指示刀具>刀具從工件上去除材料>工件成為成品件CNC加工的優(yōu)點CNC加工是一種廣泛用于原型和生產(chǎn)零件的制造工藝。這要歸功于幾個因素，包括成本、時間和加工零件的特定機械優(yōu)勢。精度由于CNC機器遵循計算機指令，因此它們非常精確——甚至比最熟練的人類工程師還要精確。大多數(shù)CNC機器的精度約為0.02毫米，這意味著可以以非常嚴格的公差制造復雜零件。消除錯誤是制造商的重中之重，CNC機器極大地降低了出錯的可能性。重復性根據(jù)計算機指令制造零件的一大好處是，這些指令可以反復執(zhí)行而無需更改任何內容。只要設備本身維護良好，CNC機器就可以一遍又一遍地復制相同的零件。使用手動技術要做到這一點要困難得多：即使是最好的機械師也很難每次都創(chuàng)造出完美的復制品。可擴展性可重復性對擴大生產(chǎn)也有有益的影響。由于加工作業(yè)可以重復多次（如果需要，還可以在多臺機器上重復），因此公司可以快速將單個原型變成十萬件相同零件。只要數(shù)字文件保持安全，制造商就可以無限復制加工零件。勞動力成本低盡管所有自動化工作都有道德方面的考慮，但與傳統(tǒng)機械加工相比，使用CNC機床可以降低生產(chǎn)成本。一旦G代碼被創(chuàng)建并發(fā)送到機器，它就可以無人看管。當然，減少加工勞動力并不一定會導致人力過剩。相反，一旦零件離開CNC機床，這些機械師可能會選擇專注于為零件提供卓越的表面處理。多功能性CNC機器能夠處理多種材料，并且可以創(chuàng)建一系列復雜的形狀。因此，它們被用于各種各樣的不同部件，從汽車部件到食品容器。耐力大多數(shù)數(shù)控機床可以全天候工作，維護相對簡單。只要在必要時維護和更換切削刀具，CNC機床就可以表現(xiàn)出令人印象深刻的耐力，從而可以快速進行大批量生產(chǎn)。CNC加工的缺點盡管CNC加工用于各種各樣的應用，但它并不適合所有制造工作。它的限制范圍從幾何限制到成本因素。成本CNC機器是比手動機器貴得多的設備，這反映在CNC加工零件的價格上。然而，隨著CNC變得更加