什么是数控铣削?工艺、优点和应用

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什么是数控铣削?工艺、优点和应用

2024-07-01 04:03| 来源: 网络整理| 查看: 265

铣削是一种计算机数控 (CNC) 工艺或工具,用于对木材、塑料和软金属进行成型。 CNC 铣削的计算机控制可以将这些材料精确地切割、钻孔和雕刻成预期的零件。此外,其快速材料去除和细节塑造能力在特定的以材料为中心的应用中是不可或缺的。   

让我们简单地了解一下它的详细情况,包括什么是 CNC 铣削、铣削过程、CNC 铣床、优点、应用、局限性等等。

什么是数控铣削?

您脑海中的第一个问题可能是什么是 CNC 铣削?它是现代制造业中流行的加工方法之一。与其他标准一样 数控加工,布线是指将兼容材料塑造成所需的形状或几何形状。然而,区别在于工具和功能。

数控铣削加工过程

铣削机使用一种称为铣削机的专用工具,带有旋转钻头。该刳刨机按照指令(G 代码)和预先确定的刀具路径在工件上移动,以形成形状以执行加工操作。此外,它还涉及大型数控床身和低刀具压力。因此,布线操作适用于薄的和大的工作表。

数控铣床如何工作?

该机器包括一个用于固定材料的床台和一个用于固定 CNC 铣刀钻头的主轴。首先,G 代码被发送到 CNC 控制器,钻头转到初始切割位置。同时,操作员设置加工参数,例如切削深度、主轴转速等。接下来,主轴在多个轴上移动以去除材料并创建所需的形状,通常是X水平、Y垂直、和 Z 高度。

说到这里,您可能想知道刳刨机是如何控制主轴的。主轴连接有多个电机和线性导轨。上传 G 代码后,控制器会转换为控制这些电机和导轨的电信号。

以下是 CNC 铣削的分步过程:

3D建模: 这是第一步。设计师创建了一个包含所有规格、特征和公差的详细模型。G代码:  G 代码是通过将 3D 模型处理到 CAM 软件中获得的。它包含所有加工信息。机器设置: 在机器设置中,需要适当的机床和 CNC 铣刀才能获得所需的结果。同样,将工件固定在机床上。零定位: 路由器位设置在起始位置(0、0、0 参考)。加工: 铣刀以高转速旋转并开始沿预定路径去除材料。监控: 加工一直进行到最终形状。因此,该过程仍需观察是否存在可能的刀具磨损、精度偏差和其他缺陷。表面处理: 如果加工后的表面处理不足以满足功能性或美观性,则会进行进一步的表面处理,例如喷砂、去毛刺和拉丝。质量控制: 最终检查和测量确保零件符合所需的规格和标准。数控铣床的主要部件有哪些?

数控铣床是一种复杂的机械。它由各种组件组成,每个组件都有独特的作用和功能。这些组件的累积作用完成了 CNC 铣削过程。

cnc路由器机

以下是六个主要组成部分:

1. 框架和龙门架

该框架通常是一个带有由高级铝或钢制成的腿的支架。它抵抗切削力并阻尼振动,为机器提供刚性和稳定性。同样,龙门架在结构上支持主轴和切割头的运动。

2. 桌子或床

它们是带有 T 形槽或真空固定系统的平坦表面,可使用夹具和固定装置。因此,工作台或床身负责安全地放置和固定工件以进行加工。此外,床还包含刀具路径传感器或偶尔损坏的 MDF 板。

3. 主轴

它是在 CNC 铣削过程中提供必要切削力的组件。从根本上说,主轴是一个旋转轴,与多个电机、轴承和用于运动控制的引导系统连接。它还包含一个夹头或卡盘,用于固定切削工具,例如随主轴旋转和移动的铣刀。随后,它可以以以下速度旋转 10,000-20,000 转。

4. 切割工具

刳刨机允许使用不同的切削刀具来实现复杂的形状和独特的加工需求。一些铣削套件包括 V 型钻头、球头铣刀、钻头、直修整钻头、废板修边机等。

这些刀具品种中的每一种都有不同的加工用途。例如,直钻头适用于直线切割和凹槽,而 V 形钻头则适用于雕刻应用。

5. 轴电机

众所周知,主轴沿着多个轴移动以进行铣削操作。因此,轴电机通过其精确的坐标和运动控制来实现这一点。您可以找到两种类型的轴驱动电机:伺服电机和步进电机。

伺服电机根据 G 代码指令将龙门架和主轴电机移向导轨。他们利用反馈来不断调整速度和位置。相比之下,步进器更简单,并以离散的步骤移动来控制位置和速度。同样,齿条和小齿轮系统沿着较长的轴线连接,允许主轴或龙门沿着 X 和 Y 轴移动。

6.数控控制器

CNC控制器是CNC铣削机械的电子元件。它由控制处理器(CPU)、存储器(RAM)、输入输出端口和驱动电路组成。该控制器接收 G 代码并通过向电机发送电信号来执行。因此,电机(最终是主轴)按照控制器信号移动。

数控铣床的常见类型

根据尺寸、功能和特定加工应用,数控铣床有多种类型。尽管如此,这里我们将讨论三种主要类型:工业路由器、台式路由器和多轴路由器。  

工业路由器

工业铣机由于具有高功率主轴,因此适合重型制造。这些是大型且坚固的构建机器,可处理密集的布线项目。此外,它们比业余路由器或桌面路由器需要更多的占地面积。此外,工业铣机在木工、金属制造、航空航天、汽车和船舶领域对于快速、准确地加工各种零件至关重要。

桌面路由器

台式铣机是高效且功能强大的数控机床,可以移动三个或更多轴。但是,它们体积很小,专为空间效率和易用性而设计。由于能力限制,这些路由器无法处理繁重的工业路由。然而,台式 CNC 铣床非常适合小型企业、家庭作坊和 DIY 铣床爱好者。

多轴数控铣床

对于复杂的加工,有具有不同轴功能的铣机。这些机器具有 3、4 或 5 轴运动能力,在某些情况下甚至超过 5 轴。随着轴运动数量的增加,机器可以制造出更复杂、更精确的零件。然而,选择取决于复杂性、公差和工件材料。

CNC 铣削的优点和局限性

CNC 铣削的第一个显着优势是对软材料进行快速、准确的加工。让我们讨论一下简单的好处和局限性。

认证的益处  可达到约±0.0025mm的精度,遥遥领先于传统手持式路由器。 大尺寸的铣床可以加工大型板材或工件。 ATC 铣刀等先进工具可在操作过程中自动更换 CNC 铣刀,从而缩短循环时间。布线提供出色的可重复性。它可以一致地创建相同的复杂形状。它具有成本效益,可以用兼容的 CNC 材料创建复杂的形状。 数控铣削工作限制 数控雕刻机也有一些局限性。它不能加工钢和钛等硬质材料。 CNC床身尺寸限制了工件尺寸,设计变更需要太多时间。 由于其真空系统,刳刨机可能会发出很大的声音。CNC 铣削加工材料

由于铣削是软材料的首选加工工艺,您可能会认为它与更少的材料兼容 CNC加工材料 选项。相反,铣机可以加工各种塑料、木材以及一些复合材料和金属。仅不适用于高硬度的金属和合金。

以下是路由过程的材料。

木材(软质、硬质、层数)Acrylic高密度聚乙烯(HDPE)Polycarbonate 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)聚氯乙烯(PVC)铝及其合金(2024、6061、6062、7075等)黄铜铜铁件玻璃纤维数控铣机零件的应用

先进的加工能力和多样化的材料范围使数控铣削工艺适用于许多领域,例如数控木工、金属成型和雕刻、标牌、模具制造等。

木材数控加工

它为企业和活动制作复杂的家具和木工定制木工、3D 标牌以及雕刻牌匾。随后,乐器使用 CNC 铣削零件,例如吉他琴体和鼓壳。在汽车和航空航天领域,它是多种组件快速原型制作的流行方法。

此外,刳刨机零件在制造模具、建筑模型、电路板、船舶应用、夹具和固定装置、电子外壳等方面也很有价值。

CNC 铣削与铣削:有什么区别?标准数控路由 数控铣床 居里主轴沿 X、Y 和 Z 轴移动,旋转铣刀可去除材料。主轴沿多个轴(3个或更多)移动,并带有高切削力的切削刀具以去除材料。刚性铣床的刚性不如铣床。数控铣床坚固的框架和结构使其具有很高的刚性。速度数控铣床高速运行。较低至中等切削速度物质能力木材、塑料、泡沫以及一些软金属和复合材料。几乎所有 CNC 材料,从塑料到硬质金属和合金。切削力低至中等切削力高切削力平台精度针对特定材料的加工具有出色的精度,公差低至 ± 0.0025 毫米。不仅仅是布线,复杂和详细设计的严格公差。复杂更适合大规模加工而不是复杂加工。铣削可处理复杂而详细的项目。工具选项 直钻头、齐平修整钻头、倒圆钻头、V 形槽等。铣床、立铣刀、面铣刀、钻头、倒角刀具、球头铣刀等多种机床选择。价格高性价比比路由贵铣刀与主轴的比较:您需要了解的内容

刳刨机和主轴都有相似的用途。然而,它们在性能和应用方面存在差异。主轴以高扭矩和低切削速度运行。相反,铣削涉及低扭矩和非常高的切削速度。其次,主轴的跳动为 0.0002 英寸或更低,而铣床的跳动范围为 0.0010 至 0.0015 英寸。 来源.

数控主轴

该铣机适用于家具、雕刻、艺术品、塑料和软金属零件以及原型的创建。另一方面,高速主轴是重载工业应用的更好选择。因此,在铣刀和主轴之间进行选择需要考虑一些选择标准。这些标准是工件材料、精度、复杂性、成本、作业量等。

如何开始 CNC 铣削?

开始 CNC 铣削需要仔细执行几个步骤。在开始之前,您必须拥有目标零件的兼容格式的 3D 模型,例如 STEP、STL 和 DXF。然后,按时间顺序排列步骤如下:

启动 CNC 控制器、遥控器、床/工作台和除尘器。选择合适的数控铣刀并将其连接到夹头或卡盘上。通过调整真空区域将工件放在工作台上。将位定位到初始位置并使坐标为 0, 0, 0。将CAD/CAM文件插入控制器并执行程序。持续监控该过程直至结束。我可以使用 CNC 铣床的铣刀吗?

不! 您不能将任何铣刀用于 CNC 铣床。使用哪个位取决于到机器的路由。每种类型的数控铣刀都具有特定的材料兼容性和加工能力。例如,您可以使用 V 型钻头进行详细的木头雕刻,但直钻头无法实现此目的。

因此,应根据工作材料和所需效果选择合适的钻头。否则,会影响公差、速度和表面光洁度。有时,错误的刀具也会损坏工件和刀具本身。在这里,最好寻求专家的咨询,为任何特定项目选择合适的铣刀。

结论

CNC 铣床工作将设计转换为具有精确规格的物理零件。它可以对任何合适的材料进行加工,从而提供精确度和成本效益。然而,选择正确的工具和参数、使用先进的设备以及操作人员的技能决定了最终的结果。

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