近年来,数控加工因其精度高、可重复使用等特点,迅速占领了制造业。 不同类型的数控技术 如今,数控加工已变得日益普及,因此了解数控加工的基础知识有助于区分它们。数控车削就是其中一种新工具。
数控车削是指在车削中心或车床上使用非旋转的切削刀具,从旋转的刚性工件上去除材料。根据车削方式的不同,数控车削可以制造不同尺寸和形状的零件。.
这个概念看似简单,但高质量的数控车削却非常复杂。假设您想了解这个生产流程以及如何获得最佳效果。本指南将告诉您有关数控车削的所有信息。
什么是 CNC 车削?
与车床类似,数控车削是一种非常精确且快速地去除工件材料的方法。它需要将切削刀具压在旋转的工件上,以去除材料并按所需方式进行加工。
旋转中心(也称车床)保持静止,而原材料则高速旋转。双轴数控车床使工件沿两个轴运动,单点切削刀具用于加工材料。计算机程序控制车床或车削中心,确保制造出高精度零件。.
很多人会将数控车削与铣削混淆,但它们是两种不同的工艺。在数控铣削和大多数其他减材加工中,工件通常被夹紧在工作台上,刀具移动进行切削。而数控车削则相反,工件旋转,刀具保持静止。.
哪些形状的零件需要 CNC 车削?
CNC 车削可以产生多种形状,具体取决于所使用的车削工艺类型。 车床和车削中心 功能多样。例如直线车削、锥度车削、外槽车削、螺纹车削、滚花车削、镗孔和钻孔。
大多数情况下,车床只能进行简单的车削加工,例如直线车削、外槽加工、螺纹加工和钻孔。由于车削中心带有刀塔,因此可以完成车床的所有加工任务。此外,车削还可以完成更复杂的加工,例如钻削旋转轴。.
CNC车削可以加工许多具有轴对称形状的零件,例如圆锥体、圆柱体、圆盘或这些形状的混合体。一些车削中心甚至可以进行多边形车削,这意味着它们可以使用特殊的旋转刀具沿旋转线创建形状,例如六边形。
CNC车削和CNC铣削有什么区别?
如果你想 选择合适的数控加工工艺 对于您的项目而言,了解数控车削和数控铣削之间的区别至关重要。这两种方法各有优势和功能,会对最终加工零件的质量产生重大影响。.
我们来看一看…… CNC车削和CNC铣削的主要区别 并为您提供一条经验法则。这可以帮助您选择合适的加工方法。.
工件运动:核心差异
工件的移动方式是 CNC 车削和 CNC 铣削的主要区别。在 CNC 车削中,切削刀具保持静止,而工件旋转。通过这种方法,可以加工出高精度、表面光滑的轴向零件。
在数控铣削中,工件保持静止,而刀具则在多个方向上移动。通过这种方法,可以加工形状复杂、特征精细的零件。这正在成为一种以前无法实现的加工工艺。
零件几何形状有多种选择
CNC车削和CNC铣削在灵活性方面差异很大,尤其是在零件形状方面。CNC铣削可以加工的形状比CNC车削更多。而CNC车削最适合加工轴对称零件,例如圆柱体、圆锥体和圆盘。
CNC铣削是制造具有复杂图案的零件的最佳方法。因为它可以制造具有复杂形状、凹槽、槽和三维特征的零件。
如何获得完美的表面光洁度
CNC车削和CNC铣削都能实现完美的表面光洁度,但它们的效果并不总是相同的。此外,CNC车削时,工件会不断被加工。这通常会使工件表面更加光滑、抛光。
为了帮助您评估表面质量,我们提供了 表面光洁度图表 让您轻松查看和选择不同的饰面,以确保成品满足您的要求。
另一方面,在数控铣削中,工件上可能会留下刀痕,这通常取决于刀具和铣削技术。不过,如果使用正确的刀具和设置,数控切削也能获得良好的表面光洁度。
工具和设置:需要考虑的成本和时间因素
在大多数情况下,CNC车削在刀具和设置方面更胜一筹。由于只需几把刀具,设置通常更省时、更简单。而CNC铣削可能需要多把刀具才能加工出所需的复杂形状。这会导致设置时间更长,成本更高。
在寻找最佳且最具成本效益的零件制造方法时,这是一个需要考虑的重要问题。
CNC车削的优势
CNC车削具有许多优点,例如:
准确性
数控车床使用 CAD 或 CAM 文件进行精确测量,避免人为错误。无论是制造原型还是整个生产周期,专家都能使用最先进的机器实现极高的精度。由于机器的设计理念,每次切割都精准无误。换句话说,最后一块切割的工件与第一块完全相同。
灵活性
车削中心有多种尺寸,因此可用于各种加工任务。该机床的加工程序已预先设置好,因此调整起来非常方便。操作员只需在CAM软件中对程序进行必要的修改,即可完成零件加工或制造其他零件。因此,如果您需要大量不同的零件,可以信赖同一家精密数控加工服务公司。.
安全
为了确保每个人的安全,生产企业都遵守严格的安全法规。自动车床意味着操作人员的工作量减少,因为操作员只需密切关注机器。同样,车床主体具有全封闭或半封闭的安全功能,可防止加工件飞溅的颗粒,并防止工作人员受伤。
更快的速度
在数控车床和车削中心上,按照程序进行工作时,出错的可能性较低。这类机器可以加快生产速度,而不会降低最终成品的质量。最终,与其他选择相比,您可以更快地获得所需的零件。
CNC车削如何工作?
CNC车削的工作原理可能比较难理解。但我们将简化流程,逐步引导您了解从规划到生产的整个流程。
以下是 数控车削的主要步骤:
步骤1:将CAD文件转换为CNC程序
第一步是将 CAD 文件转换为 CNC 机器语言。这不需要任何复杂的代码。您应该已经有一些关于您想法的 2D 图纸。然后,您需要使用 AutoCAD 或 SolidWorks 等软件将这些图纸以电子形式记录下来。
可以将电子图纸从 CAD 文件格式转换为 CAM 文件格式。您也可以使用前面提到的软件工具以 CAM 格式发送图纸。制造工程师可以使用这些工具来检查零件是否可以制造。
步骤2:准备数控机床
下一步是机器设置。虽然大部分工作都由机器自动化完成,但仍然需要操作员。要准备好数控车床,您应该执行以下操作:
- 确保电源已关闭使用数控机床非常危险。因此,操作前必须格外小心,并检查电源开关。
- 将工件固定到块上借助卡盘,零件在机器旋转时可以保持在原位。如果装载不正确,可能会很危险,而且零件尺寸也可能不合适。
- 装载刀塔车削时会用到不同的刀具,因此您需要确保选择合适的刀具,以达到理想的加工效果。转塔可以帮助您在工作时同时容纳尽可能多的刀具。
- 确保正确校准。为了正确地完成工作,必须以正确的方式设置工具和工件。
- 上传 CNC 程序。在工作开始之前,您需要做的最后一件事是将 CNC 代码输入机器。
此时,您需要牢记两点。首先是旋转速度,即工件旋转的速度。其次是进给,即切削刀具沿旋转工件移动的速度。
这些数字必须由专业的制造人员确定,因为错误的估算可能会改变最终结果。此外,对某些材料的错误估算可能会导致表面不平整或无法修复的损坏。
也就是说,为了“粗加工”某个形状,可以保持较低的车削速度和较高的进给率。另一方面,对于需要光滑表面且公差非常严格的零件,高车削速度和低进给率则更为合适。
步骤3:制作CNC车削部件
最后一步是制作你想要的零件。你可以选择 不同的车削工艺 这取决于您想要达到的效果。加工圈数也取决于零件的复杂程度。加工周期计算器会告诉您零件的总加工时间,这对于计算成本至关重要。.
大多数情况下,变更的周期时间包括:
- 加载时间。这是设置的一部分,但一个循环可能需要采用不同的方式将零件放到机器上。
- 切割时间这是切削工件所需的时间。切削时间受进给速度和切削深度的影响。
- 空闲时间任何不涉及切削的工作都称为空转工作。例如,改变刀具的移动方式、车削中心的设置方式等。
制造方法产生的效果取决于所使用的原材料。金属部件表面更光滑,其工作原理与塑料部件不同。
CNC车削加工的类型
数控车削使用不同类型的车床刀具。因此,您可以进行以下加工: 各种数控车削操作 对单个工件进行加工。这些加工操作分为两种类型:内加工和外加工。外加工可以改变工件的外径。而内加工则可以改变工件的内宽。.
由于切削刀具和去除材料的路径不同,每个操作都是独一无二的。让我们来看看它们的工作原理。
车削特定操作(外部)
转弯
在此步骤中,单点车刀沿工件侧面移动,去除材料并加工不同的形状。它可以加工锥形、倒角、台阶和轮廓等形状。这些特征通常采用较小的径向切削深度进行加工,并经过多次加工以达到最终宽度。
通过逐渐减小或增加圆柱形工件的宽度,锥度车削可以加工出类似锥度的表面。
硬车削
洛氏硬度C超过45的材料可以用这种方法车削。在开始此工艺之前,务必对工件进行热处理。硬车削的目的是减少或消除磨削的需要。当用于去除毛坯时,其效果与粗磨相同。然而,对于尺寸和形状至关重要的任务,硬车削可能不那么有效。
面对
在此步骤中,单点车刀沿工件末端向外移动。这样,一层层地去除材料,留下平整光滑的表面。表面深度通常很小,只需一次即可完成。
开槽
在此过程中,单点车刀也会沿径向移动到工件侧面。这样,它就能加工出与刀具宽度相同的槽。您也可以进行多次切削,以形成比刀具更宽的线。此外,一些制造商会使用独特的刀具来加工不同形状的槽。
分离
切削刀具径向切入工件侧面,就像切槽一样。单点刀具则一直切到工件的中心或内缘。这样,它就切削了一块原材料。
非特定操作(内部)
镗孔工具
镗刀深入被加工工件内部,沿内表面切削,形成台阶、曲线、锥度和倒角等形状。镗头可调,您可以将刀具设置为所需的切削宽度。
在工件上钻孔后,进行一些镗孔操作可能会有所帮助。这将有助于获得更精确的尺寸。
钻孔
使用普通钻头进行钻孔,可以去除工件内部的材料。车削中心的刀塔或尾座用于固定这些钻头。
线程
此项工作使用尖端呈60度角的单点螺纹刀具。该刀具沿工件侧面轴向移动,并在工件外侧切削螺纹。机械师可以将螺纹切削至特定长度,但某些螺纹可能需要多次切削。
滚花
在此工艺中,使用特殊的滚花工具在工件表面切割出锯齿状图案。这种图案可用于改善外观或用作手柄。
铰孔
在定径工序中,会从冲孔中去除少量金属。在内部制作相同尺寸的孔会很有帮助。例如,用 5.98 毫米钻头钻一个 6 毫米的孔时,很容易读取准确的尺寸。
数控车床的类型
主要有四个 数控车床的类型 您可以在项目中使用它们。它们包括:
卧式车削中心
这组机床采用密封设计,用于钻铣加工。车削中心的切削刀具位于旋转工件上方,主轴水平放置。与机械加工一样,切削刀具切削材料,切屑落至地面。切屑沉入床身,易于清除。
立式车削中心
卧式车削中心和数控铣床都属于立式车削中心。由于其设计方式,旋转卡盘平放在地面上。这使得大型工件能够以较低的转速(RPM)加工。在这种情况下,刀具发射器可以从侧面进入。也有一些立式车削中心是倒置的,这意味着主轴和卡盘的位置不正确。
卧式车床
卧式车床与普通车床各方面完全相同。唯一的区别在于,卧式车床由计算机程序控制。此外,卧式车床的主要功能是车削和镗孔。
立式车床
立式车床从底部夹持工件,然后旋转工件,而卧式车床则从顶部夹持工件。对于空间有限的机加车间来说,卧式车床是一个不错的选择。此外,立式车床是加工大型工件的最佳选择。
结论
数控车削在制造业中扮演着至关重要的角色,它具有高精度和高适应性,能够大规模生产各种高质量零件。其独特的优势使其成为各行各业不可或缺的工艺。.
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