CNC加工的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

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(jī)加工？從最寬松的意義上講，機(jī)械加工是將材料從實(shí)心塊上切下的任何制造過(guò)程。由于材料被切除而不是引入，因此機(jī)加工被稱為“減法”制造過(guò)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(guò)程中使用的材料可以是金屬、塑料或其他東西，設(shè)備和刀具可以采取各種形式。鉆孔、車(chē)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(jī)械加工的這一定義自19世紀(jì)以來(lái)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(jì)算機(jī)數(shù)控？所有加工過(guò)程都涉及切削刀具的受控運(yùn)動(dòng)。然而，傳統(tǒng)加工工藝與當(dāng)今更先進(jìn)技術(shù)的最大區(qū)別在于控制手段。在機(jī)械加工的早期，所有刀具都在一定程度上由手工控制。機(jī)械師手動(dòng)調(diào)整他們的銑床和車(chē)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(dāng)部分。這仍然是一種常見(jiàn)的技術(shù)，專業(yè)的機(jī)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(zhǔn)確性和可重復(fù)性。然而，現(xiàn)在有了手動(dòng)加工的替代品，其中最重要的是CNC加工或計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)來(lái)指導(dǎo)機(jī)器的切削工具。數(shù)字指令不是依靠人類機(jī)械師將切割工具移動(dòng)到工件的不同部分，而是將機(jī)器引導(dǎo)到精確的坐標(biāo)，使其無(wú)需幫助即可操作。CNC加工過(guò)程是如何工作的？CNC加工過(guò)程從零件的數(shù)字3D設(shè)計(jì)開(kāi)始，該設(shè)計(jì)是使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件創(chuàng)建的。CAD軟件允許工程師創(chuàng)建零件的視覺(jué)渲染：可以根據(jù)需要在屏幕上調(diào)整3D形狀，并且該軟件有時(shí)可以進(jìn)行模擬以預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)世界中的工作方式。CAD設(shè)計(jì)完成后，會(huì)使用計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)軟件將其轉(zhuǎn)換為稱為“G代碼”的東西，它本質(zhì)上是CNC機(jī)器的一系列指令。機(jī)器本身無(wú)法像人類一樣理解3D形狀，但它可以理解一系列簡(jiǎn)單的指令，當(dāng)遵循這些指令時(shí)，最終將導(dǎo)致創(chuàng)建3D形狀。G代碼包含諸如機(jī)器電機(jī)應(yīng)該在何時(shí)何地移動(dòng)、它們應(yīng)該運(yùn)行多快等信息。這些電機(jī)按照G代碼的說(shuō)明引導(dǎo)機(jī)器，以便它可以從適當(dāng)?shù)牟糠秩コ牧稀９ぜ?。按照所有說(shuō)明進(jìn)行操作后，結(jié)果將是一個(gè)完整的零件，該零件與在CAD軟件上所做的原始設(shè)計(jì)相匹配。然后可以將零件用于其最終目的、進(jìn)一步改進(jìn)或重復(fù)復(fù)制。工程師使用CAD軟件設(shè)計(jì)零件>設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)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(diǎn)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?dú)w功于幾個(gè)因素，包括成本、時(shí)間和加工零件的特定機(jī)械優(yōu)勢(shì)。精度由于CNC機(jī)器遵循計(jì)算機(jī)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(jī)器的精度約為0.02毫米，這意味著可以以非常嚴(yán)格的公差制造復(fù)雜零件。消除錯(cuò)誤是制造商的重中之重，CNC機(jī)器極大地降低了出錯(cuò)的可能性。重復(fù)性根據(jù)計(jì)算機(jī)指令制造零件的一大好處是，這些指令可以反復(fù)執(zhí)行而無(wú)需更改任何內(nèi)容。只要設(shè)備本身維護(hù)良好，CNC機(jī)器就可以一遍又一遍地復(fù)制相同的零件。使用手動(dòng)技術(shù)要做到這一點(diǎn)要困難得多：即使是最好的機(jī)械師也很難每次都創(chuàng)造出完美的復(fù)制品?？蓴U(kuò)展性可重復(fù)性對(duì)擴(kuò)大生產(chǎn)也有有益的影響。由于加工作業(yè)可以重復(fù)多次（如果需要，還可以在多臺(tái)機(jī)器上重復(fù)），因此公司可以快速將單個(gè)原型變成十萬(wàn)件相同零件。只要數(shù)字文件保持安全，制造商就可以無(wú)限復(fù)制加工零件。勞動(dòng)力成本低盡管所有自動(dòng)化工作都有道德方面的考慮，但與傳統(tǒng)機(jī)械加工相比，使用CNC機(jī)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(jī)器，它就可以無(wú)人看管。當(dāng)然，減少加工勞動(dòng)力并不一定會(huì)導(dǎo)致人力過(guò)剩。相反，一旦零件離開(kāi)CNC機(jī)床，這些機(jī)械師可能會(huì)選擇專注于為零件提供卓越的表面處理。多功能性CNC機(jī)器能夠處理多種材料，并且可以創(chuàng)建一系列復(fù)雜的形狀。因此，它們被用于各種各樣的不同部件，從汽車(chē)部件到食品容器。耐力大多數(shù)數(shù)控機(jī)床可以全天候工作，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。只要在必要時(shí)維護(hù)和更換切削刀具，CNC機(jī)床就可以表現(xiàn)出令人印象深刻的耐力，從而可以快速進(jìn)行大批量生產(chǎn)。CNC加工的缺點(diǎn)盡管CNC加工用于各種各樣的應(yīng)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(jī)器是比手動(dòng)機(jī)器貴得多的設(shè)備，這反映在CNC加工零件的價(jià)格上。然而，隨著CNC變得更加