什么是数控车削？工艺、优点和应用

数控车削使加工零件变得更加容易，这在几十年前是一项具有挑战性的工作。该技术准确且可确保生产高质量零件时的一致性。它使用固定式 切割用具 从旋转工件上去除材料。因此，它生产出满足严格规格和公差的不同形状和尺寸的组件。 

了解精密数控车削的基础知识对于最大限度地发挥其优势并提高生产率至关重要。本文包含 CNC 车削问题的所有答案。它将深入解释车削制造工艺、可以使用的操作类型以及数控车削零件在制造业中的应用。 

什么是数控车削？

数控车削是一种 减材加工工艺 从高速旋转的工件上去除材料。工件固定在卡盘上，卡盘每分钟旋转数不同。当切削刀具与旋转的工件接触时，它会去除材料并雕刻出所需的形状。数控车床主要加工圆柱形或椭圆形零件。它还可用于制造其他形状，如圆盘、视锥体、六边形或混合形状。

如何操作数控车床        

车削制造过程很简单。它分 4 个阶段发生

创建 CAD 模型

CNC 车削的第一步是使用 CAD 软件准备最终设计的 2D 或 3D 模型。人们可以使用多种类型的软件。 SOLIDWORKS、Fusion 360 和 AutoCAD 是最常见的。为简单的设计准备 CAD 模型很容易。然而，更复杂的设计将需要专家的服务。 

转换为 CNC 兼容格式

下一阶段是将电子设计转换为机器可以理解的语言。您可以使用 Mastercam、solidCAM 或 CAMWorks 等 CAM 软件来完成此操作。 CAM 软件检查模型是否有错误，为车刀指明方向，并设置必要的机床参数。 

准备数控车床

在执行车削操作之前，必须设置和配置机器。尽管实现了自动化，但操作员在 CNC 车床的准备过程中仍发挥着至关重要的作用。去做这个， 

• 关闭机器并将工件装载到卡盘上。 
• 此后，选择刀具并将其固定在刀具转塔上。 
• 通过正确设置工具和工件进行校准。 
• 检查并优化必要的参数。
• 上传 CNC 代码并准备车削操作。 

注意：对于粗加工形状，低车削速度和高进给率效果更好。对于更光滑的表面和具有精确公差要求的零件，请选择高车削速度和较低的进给率。

生产数控车削零件

现在，是时候让你的想法重现生机了。有许多车削操作可以使用。一旦执行程序，机器就会连续运行，直到程序结束或关闭。装载、切割和空闲时间决定了车削循环时间。你可能需要多次运行机器。这取决于零件的复杂性。 

CNC 的类型 车削操作

数控车床加工操作可以是内部加工，也可以是外部加工。外部加工作用于工件的外径，内部加工作用于工件的内径。但内部运作的开展却比较困难。它会导致更多切屑堆积并需要更长的工具。 

让我们详细研究一下这两类 CNC 操作 

外圆车削加工（特定）

谈到

在车削过程中，刀具沿着工件的侧面逐渐去除材料，以减小外径。此操作可以是粗加工，也可以是精加工。在粗车削中，最终零件具有精确的粗糙表面光洁度。然而，精车的最终零件表面精细且有光泽。此外，车削零件的表面可以具有多种特征。其范围可以从台阶和锥度到倒角和轮廓。 

硬车削

硬车削与普通数控车削操作类似。然而，专家将其保留用于硬度值范围为 58 Rc 至 68 Rc 的硬化钢。单点刀片可生产满足行业严格公差的精密零件。硬车削是 CNC 磨削的替代方案。与磨削相比，硬车削效率更高、速度更快且成本效益更高。 

面对

很多时候，工件通常比应有的长度要长。端面车削旨在减少零件的长度。在端面加工中，工件的端部垂直于旋转轴并相对于刀具移动。此过程在产生所需长度时使零件变得光滑。 

开槽

切槽操作涉及在工件上形成窄切口。切削的尺寸与切削刀具的宽度有关。刀具越宽，可以加工的凹槽越大。非常大的凹槽需要多次走刀和更长的时间。请注意，凹槽可以位于工件的外部或表面上。 

临别的

切断时，切削刀具径向移动到工件的侧面。当它到达内径或核心时，它会分开或切断原材料的一部分。此操作适用于已加工成所需形状和尺寸的零件。 

内孔车削加工（非特定）

Boring

镗孔涉及在刀片上旋转预钻孔的工件。当零件旋转时，刀片切入孔的边缘以形成各种特征。镗孔操作有助于扩大较小的孔、拉直孔和遮盖 压铸缺陷. 

钻探

钻孔使用钻头通过缓慢去除多余的材料来在工件上钻孔。钻孔工具的尺寸将决定孔的直径。正确校准数控车床以确保精度非常重要。 

穿线

该操作使用专门的 攻丝工具 带有沿工件侧面轴向移动的可转位刀片。该工具具有 60 度尖角噪音，可切削外表面的螺纹。螺纹的长度各不相同，有些螺纹可能需要多次通过。 

滚花

数控车床上的滚花操作在金属工件上形成图案脊。这些锯齿状图案具有增强抓地力的功能。它还可以达到审美目的，改善零件的外观。 

扩孔

铰孔使用专用工具来扩大预钻孔并提高其表面光洁度。它类似于镗孔和钻孔。然而，它去除的材料量较少，主要用作后处理技术。 

数控车床的类型

您可以为您的项目使用四种主要的数控车床类型。他们包括

卧式车削中心

它是一种采用水平主轴轴线的封闭式机器。当工件旋转时，切削刀具对其进行成形。它更适合较长的圆柱形零件。该数控车削中心不受益于重力。因此，切屑会积聚在切削刀具周围，并且可能难以清除。该机器类型适用于制造精密工具和定制汽车零部件。 

立式车削中心

此处，工件位于垂直主轴上。切削刀具还可以垂直工作，以向上或向下的方向加工零件。这种类型适用于复杂零件，因为它包含额外的铣削和钻孔功能。它在结构应用和创建用于实验目的的原型中具有广泛的用途。该机床类型的垂直方向有助于轻松去除切屑并加快换刀速度。 

卧式车床

此处，由于主轴处于水平位置，因此工件平行于地面放置。该机器承载能力小，刚性有限，适合中小型零件。它在生产电气配件和医疗设备时实现了严格的公差。 

立式车床

与卧式车床相比，这里的主轴处于垂直位置。对于空间有限的商店来说，这是一个完美的选择。该机器具有出色的承载能力，适用于船舶和风力涡轮机零件等重型部件。垂直设置增加了加工实践的灵活性，适应不同的空间和重量要求。

数控车床的组成部分

了解数控车床的每个部分如何工作以实现最大成果非常重要。以下是数控车床的分类

主轴箱

主轴箱是数控车床的动力源。它容纳旋转工件的主轴。主轴箱沿 X 轴移动，位于机器的左侧。它决定了可以加工的最大工件直径。 

尾座

尾座位于主轴箱的另一端，并沿同一轴线移动。其主要功能是支撑长工件并防止它们偏转。 

主轴

专家将主轴称为数控车床的支柱。它固定并旋转工件。大多数机器都有一个主轴。然而，有些需要不止一个来完成一项加工操作。 

夹头

卡盘是机器的重要组成部分，因为它在加工工件时固定工件。卡盘安装在主轴箱上并通过主轴旋转。当它旋转时，工件沿相同方向移除。 

车床

这是机器的底座，用于安装工件。它充当支撑和连接其他组件的基础。通常，它带有孔，机械师可以用它们来连接工件固定夹具。这可确保工件保持在原位以避免错误。 

马车

刀架安装并控制车刀的运动。它将刀塔保持向上并引导其抵靠工件。车厢的主要部件是转塔、十字滑块和鞍座。滑架相对于工件沿床身移动。 

工具转塔

刀塔是刀架。它们可以按正确的顺序同时容纳多个刀具。这允许快速更换切削刀具，并减少加工零件所需的步骤数。 

控制面板

这是所有数控车削操作背后的大脑。控制面板解释 G 代码并将其转换为指令。它确定刀具的位置，并使操作员能够在开始加工过程之前调整程序。 

CNC车削的优点

CNC 车削工艺有许多优点，包括

• CNC 车削通过使用 CAD 和 CAD 软件消除人为错误，从而生产出精确的零件。 
• 车削中心提供制造灵活性，因为它与许多材料和不同尺寸的零件兼容。
• 数控车床高效、快速，使零件能够按时上市，而不会影响质量。 
• 此外，数控车削是一种精确的方法，因为它可以确保生产批次的一致性。 
• 车削加工是一种安全的工艺，因为它是完全封闭的，可以防止材料飞散和四处飞散。

数控车削的缺点

尽管数控车削有很多优点，但它也有一些缺点。以下是车削件制造工艺的一些缺点 

• 设置和维护数控车床的成本很高。
• 数控车床加工有尺寸限制，可能无法容纳非常大的工件。
• 由于车削工艺是一种减材方法，因此会产生大量废物。

最适合数控车削的材料是什么？

数控车削可以加工多种材料，生产出高质量的最终零件。不同的材料需要在车削速度、进给率和刀具方面进行特定的考虑。以下是一些常见精密数控车削材料的细分：

金属制品

大多数数控车削零件都是由金属制成的，因为它们很硬并且可以承受严酷的操作。机械师经常使用黄铜、铝、钛和钢。 

塑料

尼龙、ABS、PTFE 和丙烯酸等塑料可用于数控车削。它们重量轻、坚固且易于加工。

木材

精密数控车削还可以加工胡桃木、橡木和枫木等木质材料。这个过程创造出细致的艺术木制品和完美的表面。 

玻璃

虽然玻璃可能不像其他材料那么常见，但它对于某些数控车削应用是可行的。通过正确的参数，可以加工不同类型、不同厚度的玻璃。 

蜡

当使用 CNC 车削工艺时，蜡可用于原型制作。性价比高，且易于剪裁制作细节 快速原型. 

数控车削的应用 

数控车削是制造业中的重要工序。几乎所有圆柱形和圆锥形零件都是该工艺的结果。本节将简要讨论一些严重依赖数控车削的行业 

航空航天零部件 

数控车削彻底改变了航空航天业。这是一种非常宝贵的方法，因为它可以制造零误差的轻型航空航天部件。制造商在生产螺纹、螺钉、轴、连接器销和螺母时使用车削加工。 

汽车部件

车削加工在汽车工业中发挥着至关重要的作用。它是可重复的，可以提高生产速度并促进销售。数控车床在制造汽缸体和仪表板组件等汽车零部件时非常有用。

电子工业 

由于不需要专门的刀具，数控车削有助于在短时间内生产电子行业的零件。它与金属和塑料兼容，可用于创建研究电子元件。 

油气行业

精密数控车削有助于制造、修理和维护石油和天然气行业的重型机器零件。这是制造销、活塞、杆和气缸等零件时最可靠、最精确的方法。 

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结语

数控车削在制造业务中至关重要，可为各种部件提供精度和多功能性。本文解释了可用的不同车床类型、数控车削操作及其优缺点。请 伸手 如果您对 CNC 加工有任何疑问。 

常见问题及解答

数控车削的关键参数有哪些？

一些参数决定结果和 CNC 车削操作。它们包括切削速度、进给率、切削深度、刀具几何形状、冷却液流量和主轴转速。 

数控车削中使用哪些刀具？

数控车削常用的刀具有车刀、镗杆、切断刀片、螺纹切削刀具、铰刀等。

CNC车削费用是多少？

购买和设置数控车削系统的成本各不相同。它涵盖了机器、软件工具、工具成本、能源消耗和劳动力成本所产生的费用。 

CNC 车削和铣削有何区别？

尽管车削和铣削是流行的数控加工技术。尽管有相似之处，但它们在很多方面都有所不同。在数控铣削中，切削刀具通过旋转来塑造静止的工件。这使其成为不规则和平坦表面的理想选择。