1. 介绍
CNC加工的关键阶段中有粗糙和完成, 共同努力的两个过程，以确保最终部分的功能和审美质量.
粗糙的重点是快速消除大量材料，同时完善了零件的表面并确保其达到紧密的公差.
这些阶段对于实现预期的结果和优化加工时间和成本至关重要.
在这篇文章中, 我们将分解CNC粗糙和整理的独特作用, 探索所涉及的工具和参数, 并提供有关如何优化每个阶段的可行见解.
2. 什么是CNC粗糙?
CNC粗糙是加工过程的第一步, 旨在从工件中去除大部分材料.
目的是实现最后一部分的近似形状，而不必太担心表面表面或紧密的公差.
这是一种侵略性, 高量材料去除阶段，为更精确的整理阶段准备工件.
过程概述:
- 设置: 工件牢固地夹在CNC机器上.
计划最大化材料去除的工具路径, 并根据材料类型和粗糙需求选择切割工具. - 材料去除: 粗糙切割大部分材料, 使用更高的速度, 较大的切割深度, 与完成的饲料速度更快.
通常, 粗糙切割留下了粗糙的, 表面不平坦. - 最初的成型: 在这个阶段, 该材料的形状更靠近所需的几何形状, 但是重点是速度, 没有细节.
使用的工具:
- 结束磨坊: 这些工具通常用于粗糙和完成. 用于粗糙, 使用较大的工具来快速去除材料.
- 粗糙切割器: 专门设计的工具用于攻击性切割, 通常用多牙牙齿最小化切割力并允许更大的材料去除.
要控制的参数:
- 速度: 用于粗糙, 切割速度通常设置高以快速去除大量材料.
典型的速度可能在 2,000 到 5,000 RPM, 取决于材料类型和切割器的大小. - 饲料率: 较高的饲料率 (不等 0.02 到 0.5 毫米/牙齿) 确保更快的材料去除.
- 切割深度: 粗糙涉及更深的切割 (到 1 到 2 毫米或每次通行证) 与完成相比, 允许每次通过的更多材料.
3. 什么是CNC完成?
CNC完成是加工过程的第二阶段, 重点是实现最终维度, 平滑度, 工件的表面质量.
与粗糙不同, 完成是一个更精致的过程，可确保该零件处于紧密的公差之内并准备使用功能性.
过程概述:
- 表面平滑: 在完成期间, 目标是创建一个平稳的, 甚至表面高精度.
该工具仅清除较浅的少量材料, 精确的切割. - 细切: 与粗糙不同, 整理过程使用较小, 更精致的切割, 饲料速度较慢，切割深度较低.
使用的工具:
- 球鼻端磨坊: 非常适合完成, 这些工具会产生光滑的饰面, 特别是在弯曲表面或复杂的几何形状上.
- 完成切割机: 这些切割机的设计用于高精度，并经过优化以提供出色的表面饰面.
精度的重要性:
CNC完成所需的精度至关重要, 特别是在航空航天等行业, 汽车, 和医疗, 组件需要满足非常紧张的公差的地方.
例如, 公差高达±0.001英寸 (0.025 毫米) 通常需要, 特别是对于将进行进一步组装或严格测试的零件.
4. 粗糙的好处
高材料去除率:
CNC粗糙的主要优点是它可以快速去除大量材料的能力.
通过使用较大的切割工具和更深的切割, 粗糙的时间在短时间内减少了大部分工件, 实现更快的生产周期.
这对于大或厚的部分特别有用，在移至更精致的饰面阶段之前需要大量材料去除.
具有成本效益的生产:
粗加工是CNC加工最具成本效益的阶段, 当它使用设计用于快速材料去除的工具时, 减少了加工时间和, 反过来, 费用.
高饲料率和切割速度, 该过程减少了对多重的需求, 稍后耗时的操作以后.
这不仅可以最大程度地减少每个部分的整体成本，还可以改善制造商的底线.
减少修饰工具的工具磨损:
通过早期删除大部分材料, 粗糙防止更精致的整理工具上过度磨损.
这些完成工具通常是为精确设计而设计的，需要精细的剪裁,
因此，保护它们免受积极的材料去除量会降低工具更换的频率并改善整体工具寿命.
改进的工件稳定性:
粗糙可以在决赛之前帮助稳定工件, 进行了更多复杂的精加工切割.
通过在受控中删除材料, 增量方式, 粗糙确保零件的形状接近其最终几何形状, 降低装修期间变形或转移的可能性.
这在精确行业尤其重要, 例如航空航天和汽车, 公差严格的地方.
通过材料去除的灵活性:
粗糙度非常适合不同的材料, 从铝等柔软的金属到钢和钛等硬材料.
使用正确的切割工具和参数, 粗糙允许从多种材料中有效去除材料, increasing versatility in manufacturing operations.
5. 完成的好处
高精度表面饰面:
The finishing phase of CNC machining is crucial for achieving the desired surface finish, especially when tight tolerances and high-quality surface aesthetics are required.
Finishing cuts are designed to smooth out rough edges and produce a flawless, high-quality surface that meets the specific requirements of industries
例如航空航天, 医疗的, 和汽车.
- 例子: For aerospace components, 例如涡轮刀片, finishing provides smooth,
polished surfaces that meet strict aerodynamic and stress-resistance standards, 确保最佳性能.
严格的公差和维度准确性:
CNC finishing plays a vital role in achieving tight tolerances and high dimensional accuracy.
After the roughing process has removed the bulk of the material, finishing tools take over to refine the part,
ensuring that it conforms to precise measurements and dimensional specifications.
当制造必须与复杂组件中的其他组件完美匹配时，这是必不可少的.
- 对公差的影响: 在医疗设备或半导体制造等行业中, 甚至最小的偏差也可能损害功能.
整理有助于将零件带到±0.001英寸或更高的公差内.
增强的表面完整性:
整理改善了材料表面的完整性, 消除从粗糙阶段留下的缺陷.
该过程清除了微毛刺, 工具标记, 以及可能影响零件功能或美学吸引力的其他缺陷.
这对于暴露于恶劣环境的组件尤其重要, 例如汽车或化学工业中的那些,
表面完整性是性能和寿命的关键的地方.
- 例子: 在汽车行业, 精加工用于去除发动机零件等发动机零件上的表面缺陷, 必须承受高压和热量.
该过程可确保零件在没有过早磨损或故障的情况下发挥最佳性能.
提高耐用性和耐磨性:
整理过程通常涉及应用特定的工具路径和切割策略，以帮助提高最终部分的耐用性.
通过优化表面光滑度和饰面质量, 整理可以增强耐磨性和零件忍受恶劣的操作条件的能力.
例如, 在高压应用中，例如发动机组件或手术工具, 这种额外的改进有助于降低零件的寿命并延长零件的寿命.
- 例子: 钛医疗植入物上的整理过程提高表面平滑度和生物相容性, 降低腐蚀或感染的风险.
美学吸引力和视觉质量:
对于许多应用程序, 特别是在消费品或建筑产品中, 最后一部分的外观与其功能能力一样重要.
CNC饰面可以提供多种表面纹理, 从光滑, 缎面或哑光外观的抛光饰面.
这种对美学结果的控制水平使CNC精加工对于视觉吸引力至关重要的产品无价.
- 例子: 在消费电子中, 例如智能手机外壳或笔记本电脑外壳, 整理产生了平稳的,
视觉上吸引人的表面不仅看起来不错，而且通过提供舒适的方式来改善整体用户体验, 光滑的饰面.
随着时间的推移的成本效益提高:
虽然完成可能比粗暴需要更多的时间, 从长远来看，它可以通过减少零件故障或昂贵的维修的可能性来节省资金.
通过确保零件从一开始就符合所有规格和质量要求, 制造商避免需要昂贵的返工或零件更换.
- 例子: 在高度复杂的汽车发动机组件中,
整理确保组件符合严格的标准, 帮助制造商避免昂贵的召回或保修索赔.
6. CNC粗糙与. CNC完成
CNC加工是一个高度精确且通用的制造过程,
但是，了解过程中两个主要阶段的不同角色和目的至关重要: CNC粗糙 和 CNC完成.
关键差异:
主要目标
- 粗加工: 粗糙阶段的主要目标是快速从工件中清除大量材料.
粗加工是一个重型操作，着重于将零件塑造成基本维度, 留下过多的材料 (称为“股票”) 这将在下一阶段进行完善.
粗糙工具以高饲料速率和深度削减以清除尽可能多的材料. - 精加工: 相比之下, 完成的目的是完善其最终的零件, 精确的维度.
完成操作的重点是实现紧张的公差并创造平稳, 高质量的表面饰面.
这个阶段使用较轻的切口, 饲料速度较慢, 和精细的工具，以确保工件符合所需的标准，以确保准确性和美观.
工具和切割参数
- 粗加工: 粗糙工具通常设计用于处理高材料去除率并承受切割大量材料的压力.
工具，例如 粗糙的末端磨坊, 可索引的插入物, 和 面对磨坊 用于此阶段.
切割参数设置为积极的材料去除, 通常使用较高的饲料率, 较大的切割深度, 和更高的主轴速度.
然而, 该工具的切割边缘通常设计为承受更大的材料参与度的磨损. - 精加工: 整理工具更专业，设计用于实现光滑的表面和精确的尺寸.
球鼻端磨坊, 完成末端磨坊, 或者 钻石涂层工具 通常使用.
调整切割参数以提高, 更受控的切割, 饲料速度较慢和切割深度以避免损坏表面表面.
切削力
- 粗加工: 由于要除去材料的量，因此粗糙期间的切割力通常要高得多.
这些力会导致巨大的工具磨损，有时会振动, 需要仔细控制以防止工具挠度和颤动. - 精加工: 装饰中的切割力通常低于粗糙.
整理过程中的重点是精确和表面质量, 并最小化切割力以降低零件几何形状的工具挠度或变形的风险.
表面表面和公差
- 粗加工: 粗糙后的表面表面表面饰面通常很粗糙, 带有可见的工具痕迹和不均匀的表面.
粗糙期间的公差通常不那么严格, 由于目标主要是拆除的.
最终的表面通常被描述为“粗糙的库存”，需要在饰面阶段进行进一步的完善. - 精加工: 完成后, 工件应该平稳, 带有最小工具标记的抛光外观, 表面应达到紧密的尺寸公差.
实现高质量的表面表面通常需要特定的完成工具和优化的切割参数，以最大程度地减少缺陷.
时间和效率
- 粗加工: 粗加工通常是CNC加工过程中最耗时的部分, 但这对于快速删除大量材料至关重要.
此阶段已优化以提高效率, 在最短的时间内清除尽可能多的材料, 即使以表面质量为代价. - 精加工: 而完成的时间比粗糙的时间少, 这是一个更精致和精确的操作.
实现高质量表面饰面的过程通常涉及更多通过轻剪，以避免扭曲零件的几何形状或产生缺陷.
这个阶段, 同时需要更多的时间, 对于确保最终产品符合所需的规格至关重要.
7. 优化CNC粗糙和完成的关键因素
切割参数:
最佳实践涉及优化切割速度, 饲料率, 基于材料和工具特征的切割深度.
例如, 与钢相比，铝允许更高的切割速度, 需要较慢, 更故意的削减.
工具选择:
为每个阶段选择正确的工具，可最大程度地提高工具寿命和加工效率.
粗糙的碳化物插入物可能会受益于耐用性，同时可以使用抛光的陶瓷工具来使表面更光滑.
物质考虑:
不同的材料需要量身定制的策略; 像铝制支撑更快的粗糙速度一样柔软的金属, 虽然像钛这样的较硬的金属需要仔细的方法.
钛, 例如, 需要一个 20-30% 与铝相比，切割速度的降低.
工具路径策略:
优化工具路径可最大程度地减少不必要的旅行，并最大化切割效率.
CAM软件在生成有效的工具路径中起关键作用, 有可能减少周期时间 25%.
8. CNC粗糙和完成方面的共同挑战
CNC加工, 虽然高度精确和高效, 并非没有挑战.
粗糙和整理阶段都存在着独特的障碍，可能会影响质量, 效率, 和加工过程的成本效益.
解决这些挑战对于取得最佳结果至关重要.
粗暴的挑战
工具穿:
-
- 挑战: 用于粗糙的侵略性切割参数可能会导致快速工具磨损, 降低工具寿命并增加成本.
- 解决方案: 使用设计用于重型材料的耐用工具, 例如碳化物插入物.
实施定期维护检查，并考虑使用Tialn或DLC等涂料 (钻石状的碳) 延长工具寿命 40%.
热积聚:
-
- 挑战: 高速切割会产生明显的热量, 可以降低工具性能并影响材料完整性.
- 解决方案: 采用适当的冷却液施用方法, 例如通过冷却冷却液输送系统.
冷却液不仅会散发热量，还可以改善芯片疏散, 最多减少热量 60%.
振动:
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- 挑战: 振动可能会在工件上引起chat不休，并降低工具寿命. 在深度切割或长时间的悬垂中尤其有问题.
- 解决方案: 优化切割参数以最小化振动. 较短的工具具有更高的刚度可以帮助, 可以调整主轴速度和进料速度.
使用平衡的工具组件和稳定的设置可以减少与振动相关的问题 70%.
芯片撤离:
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- 挑战: 效率低下的芯片疏散会导致重新切割芯片, 造成工具损坏和表面效果不佳.
- 解决方案: 选择具有适当长笛几何形状的工具以进行有效的芯片间隙.
利用高压冷却液和真空系统来确保迅速取出芯片, 通过最多改善芯片疏散 80%.
完成挑战
实现细表面饰面:
-
- 挑战: 保持精细的表面表面需要精确控制切割参数和刀具选择.
- 解决方案: 使用具有更多长笛和更细的几何形状的专业精加工工具, 例如球鼻末端磨坊.
保持一致的切割条件, 包括稳定的主轴速度和受控饲料速率.
高级CAM软件可以优化更平滑饰面的工具路径, 实现RA值一样低 0.4 μm.
管理工具挠度:
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- 挑战: 切割时薄或长工具可以偏转, 导致尺寸不准确和表面质量差.
- 解决方案: 选择更短的, 尽可能僵硬的工具. 提高工具持有器的刚度并使用最少的刀具持有人.
采用诸如Trochoidal铣削之类的策略均匀分发切割力, 最多减少挠度 50%.
保持严格的公差:
-
- 挑战: 确保零件达到紧密的公差至关重要, 特别是在航空航天和医疗等行业中.
- 解决方案: 定期校准机器和工具以保持准确性. 使用精确测量工具进行实时反馈和调整.
实施自动检查过程以尽早捕获偏差, 确保公差在±0.01毫米之内.
物质硬度变化:
-
- 挑战: 物质硬度的变化会影响削减一致性和工具寿命.
- 解决方案: 在加工之前进行材料硬度测试以相应调整切割参数.
使用自动控制系统自动补偿硬度变化, 保持一致的切割条件.
9. 增强粗糙和完成的技术
高级工具解决方案
现代切割工具显着改变了CNC加工中粗糙和整理阶段的效率和有效性.
碳化物等高级材料, 陶瓷, 和CBN (立方硼硝化物) 现在用于制造提供优质硬度的工具, 戴阻力, 和耐热性.
这些工具确保即使在艰难的材料中, 例如钛, inconel, 或硬化钢, 加工过程仍然有效, 持续的, 精确.
涂层工具以提高性能
工具涂料, 例如锡 (氮化钛), 蒂恩 (硝酸钛铝), 和类似钻石的涂料 (DLC), 在CNC粗糙和完成方面具有很大的优势.
这些涂层减少摩擦, 最小化磨损, 并增强耐热性, 导致更长的工具寿命和更有效的加工操作.
降低切割力的额外好处, 制造商在粗糙和整理阶段都可以实现更光滑的饰面.
5-轴CNC加工
5-轴CNC机器通过减少对多个设置的需求，在粗糙和完成方面具有重大优势.
这提高了精度和效率, 因为可以从不同角度加工零件而不重新定位.
从多个方向接近材料的能力意味着工具不太可能遇到聊天或偏转, 导致更好的表面饰面和更准确的切割.
此外, 5-轴心机器可以在零件设计中更大的灵活性, 减少对其他工具或复杂固定装置的需求.
高压冷却液和通过纺纱冷却液系统
高压冷却液系统的引入显着提高了CNC粗糙和完成的效率.
这些系统将冷却液直接直接直接到切割区, 提供更好的散热和减少工具磨损.
此外, 高压冷却液有助于冲走芯片, 防止他们干扰切割过程, 特别是在切除大量材料时的粗糙期间.
为了完成, 冷却液有助于保持温度稳定性, 确保材料的表面在没有热失真的情况下完成.
自动化工具更换系统
自动化工具更换器允许在粗糙和整理阶段之间进行无缝过渡, 特别是当每个阶段需要不同的工具时.
通过自动化此过程, CNC机器可以在不中断的情况下运行, 降低停机时间并提高生产率.
这些系统可以存储各种切割工具，并根据预先编程的说明进行更改, 确保始终将正确的工具用于相应的操作.
智能传感器和机器学习以进行过程优化
将智能传感器和机器学习技术集成到CNC机器中，可以增强过程监视和优化.
这些传感器可以检测到振动, 切削力, 和工具磨损实时, 允许立即进行调整以提高加工效率和零件质量.
在粗糙, 这些技术可以防止过载工具或工件, 在完成时,
他们确保该工具保持耐受性, 最大程度地减少缺陷或维度不准确的风险.
机器人技术和自动化以提高生产率
机器人武器和自动化系统可以通过接管重复的任务来帮助进行粗糙和完成过程, 加载/卸载工件, 并执行质量控制检查.
这减少了人为错误，并允许CNC机器运行 24/7, 最大化生产率.
在清洁之类的手术后过程中使用机器人技术, 检查, 或零件处理进一步确保零件可以使用最少的手动干预使用或交付.
10. Deze的一站式CNC加工商店
在这个, 我们在内部提供粗暴和完成服务, 使用最先进的CNC机器和高级工具来确保高精度, 效率, 和优质的表面饰面.
我们的集成方法保证了从粗糙到整理的无缝过渡, 节省时间并提高零件的整体质量.
11. 结论
CNC粗糙和整理是加工过程的两个关键阶段, 优化时, 可以显着提高效率, 表面质量, 和部分准确性.
通过了解差异, 挑战, 和每个阶段的策略, 制造商可以在减少成本和加工时间的同时取得更好的效果.
无论您是使用复杂的几何形状还是紧张的公差, 掌握这两个过程对于产生高质量至关重要, 精密零件.
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