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在制造业中，精度，生产速度和产品的质量控制都是关键。在此刻，CNC转动（计算机数值控制转动）大量使用 - 这项技术可以在确保高精度的同时有效地切割材料。

如今，可以在汽车零件，飞机组件甚至医疗设备的生产中看到它。如果您对机器如何将一件金属变成复杂的零件感到好奇，或者想学习自动生产的秘密，那么本文将带您了解CNC转动的工作方式及其面临的挑战。

CNC转向什么？

简而言之，CNC转弯是使用旋转原材料和精确控制的切割工具逐渐消除多余零件的过程，最终达到了CNC转弯零件所需的形状。这里的CNC实际上代表计算机数值控制，该控制允许计算机程序完全命令机床工作。

与老式车床不同，车床由预编程的CNC转动程序（例如常用的G代码）完全控制，该程序不仅可以自动切换工具，而且还可以准确地机械加工复杂的结构，例如气缸和线程，甚至控制0.01毫米毫米内的误差！

CNC转动服务的功能是什么？

用外行的话来说，CNC转动服务是指使用计算机控制的机器来“塑造”金属材料，例如需要旋转处理的汽车零件和螺钉，所有这些都由它完成。这项技术的最大优点是，它可以以十分之一的人头的精度来最大程度地减少手动操作错误，并且还可以连续旋转24小时，从而特别适合大规模生产。

如今，许多加工厂使用CNC转动和铣削的组合，以确保准确性并提高效率。特别是流行的小批量习惯如今，这种灵活的生产方法特别受欢迎。明天，客户需要特殊形状的关节和一个凹槽的轴，CNC设备可以快速调整程序来处理它。

实际上，CNC转动服务的核心功能是使金属加工更聪明，更可靠。它不仅保留了传统机械处理的基本原理，而且还增加了智能控制的优势。与CNC铣削结合使用时，它基本上可以满足制造业中80％以上的零件处理需求。

CNC转弯通常如何工作？

通常，第一步是在车床的Chuck上夹紧金属条（大部分时间）。这种Chuck就像可以用材料旋转的电陀螺仪。此时，固定在工具固定器上的切割器头开始起作用。它根据预设路线缓慢接近旋转材料，并逐层切断多余的零件。

那么机器怎么知道在哪里切割呢？关键在于我们提供的CNC转动图纸PDF设计文件。就像您给我们的工程师一张图纸一样。我们将CAD三维设计图或CAM处理指令转换为机器可以理解的语言。研讨会主人亲自执行CNC转动编程。

这个系统就像安装无法在机器上握手的主人。切割机的每毫米毫米都要提前计算。更不用说制作十到八个，即使制作一千个零件也可以确保每个零件看起来像双胞胎。

整个处理过程实际上是旋转 +切割的组合。材料旋转的速度越快，切割机头的运动路线就越精确，最终部分越接近设计图纸的要求。现在，许多加工厂喜欢使用这种方法，尤其是对于需要在一个圆圈中处理的零件，例如发动机中的活塞杆或医疗设备上的精确轴。它不仅可以确保尺寸准确地符合毫米，还可以提高生产效率。

CNC车床由哪些部分组成？

CNC车床就像劳动机器人小队的一个部门，每个成员都有其作用。让我们将其与最重要的7个部分分开：

1.命令中心 - 控制单元

就像车床的大脑一样。一旦操作员提出命令，它就可以将“螺钉转动”的命令转换为机器可读语言并告诉每个组件以精确的方式工作。这就像在车床上安装自动驾驶系统一样。

2.功率心脏 - 主轴系统

• 主轴：旋转的Chuck和工件非常疯狂，其最高速度是每分钟6000转（电钻的3倍）。
• 子主轴：仅在高端型号中可用的“第二双手”可以自动驱动到工件的背面以进行进一步治疗。为了制作双头螺钉，将螺纹转到前面后，子主轴保留了工件并将其翻转以继续转动，从而消除了重新联系的不适。

3.手掌棕榈-Chuck＆Collet

• Chuck：钢钳三个坚固的铁手指握住工件，并可以将一大的As-A-As-A-Washbasin钢块夹紧。
• collet：特别是小零件，例如电钻的钻头，适合加工精确的零件，大小的钥匙链大小。
• 我们的小秘密：建议将chuck用于直径小于6厘米的机器组件，从而更加掌握。

4.钢骨干 - 车床床

重型铸铁粉底是车床等同于“骨架”。它必须承受高速革命并在旅行时稳定炮塔转弯，想象一下绣在移动的公共汽车上，依靠这一巨大的铁来稳定场景。

5. turret系统

• 炮塔：支持12-20个不同的工具，以安装在圆形转盘上，并在线排列了转弯工具，钻头和螺纹工具。
• 更改黑色技术的工具：它会在0.5秒内自动切换到目标工具，比旧的主人找到该工具的速度快10倍。
• 工具持有人：所有工具都有自己的位置，它可以用调整螺钉精确设置刀具扩展长度（精度为0.01mm）。

6.切割工具

材料选择：

• 钻石涂层工具：对于铝等柔软的金属，它们可以以高效率和低电阻连续切割。
• 碳化物工具：加强添加钴和钛等元素，适用于稳定的处理高硬度材料等不锈钢和钛合金。

结构特征：

• 螺纹切割机：他们可以用精确对齐的切割牙齿切割标准的度量/帝国螺纹。
• 截止工具：非常狭窄的工具车身构造（工具厚度为3-6mm）用于工件的微妙分离。
• 内部孔工具：将细轴与微切头结合在一起，最小可以加工的空腔结构为φ2mm。

处理策略：

• 粗糙阶段：使用高耙角切割机快速拿出超过90％的津贴，切割深度可能高达5mm。
• 精加工阶段：切换到小半径工具（R0.2-0.4mm），将进料速度降低到0.05mm/r，并获得RA0.8μm表面。

7.冷却系统

尽管不包括，但切割液注射非常重要：

• 冷却工具（高速切割中的尖端温度超过500℃）。
• 冲走铁芯以防止工具纠缠。
• 在加工表面执行“抛光水疗”。

如何设置CNC转动中心参数？

在实际处理CNC转弯机中，以下四个基本参数必须由操作员根据特定的工作条件进行监管。这些参数对处理效率，工具寿命和最终产品质量有直接影响：

1. Spindle速度（RPM）

主轴速度和工件直径成反比，就像降低革命速度以用指南针标记大圆圈时一样。随着直径的增加，必须降低速度，以保持恒定的切割线速度。

2.喂养费率（mm/rev）

该工具的每次革命旅行与表面饰面和加工生产率直接相关：

• 太高：导致工具跳跃或工件表面损伤。
• 太低：更长的处理时间，容易毛毛。

建议的基准值：

钢：0.1-0.3 mm/rev。
铝材材料：0.2-0.5 mm/rev。

3.工件直径的影响

直径大小对两个关键因素有直接影响：

• 选择工具：对于直径50mm，建议使用加固的工具固定器。
• 系统刚度：直径为20mm时，可以降低进料速率以防止振动。

4.切割深度（mm）

控制每个操作所取出的材料量的关键区域：

• 粗加工：切割工具的边缘（硬合金刀：钢件的1.5mm，铝制组件为3mm）。
• 精密加工：以0.1-0.5mm的措施控制取决于表面粗糙度的要求）。

异常状态	调整方案
工具穿	深度降低0.2-0.3mm。
中断切割	深度降低到正常值的50％。
材料包含硬斑	深度≤0.5mm。

JS特别提醒：处理不锈钢时，应将深度降低20％，以避免工具破裂。

CNC转动编程的主要考虑因素是什么？

1.材料特征识别

（1）材料和工具之间的对应关系：

• 软材料：例如铝合金，钻石涂层工具是首选，摩擦系数比普通工具低40％，并且可以实现平稳的连续切割。
• 硬材料：必须使用加工硬化钢（HRC> 50）时，必须使用CBN（立方体硝酸盐）叶片，其高温耐药性可以承受1200°C的切割温度。

（2）异常处理的预防措施：

• 不锈钢粘性：将水基冷却剂的浓度提高到8％-10％，并增加压力添加剂以避免芯片熔化。
• 铸铁灰尘控制：使用带有耙角芯片断路器的刀片，并使用2.5m/s的气吹扫系统实时清洁工作区域。
• 典型情况：当研讨会处理304个不锈钢套筒时，未启用G75命令的Q参数，导致缠绕在主轴上的3mm宽芯片，导致设备突然停止。将Q值调整为0.3mm后，将芯片长度控制在15mm之内，并且处理连续性得到显着提高。

2.几何结构处理

（1）将复杂零件分为三个步骤：
①首先转动外圈。
②然后将末端脸弄平。
③最终挖了凹槽（请注意缩回空间）。

（2）反碰撞清单：

• 工具杆的长度：处理深孔时，工具栏的总长度应小于孔直径的4倍（例如，处理一个φ20mm孔时，工具栏最大为80mm）。
• 夹具间隙：至少保持3mm的安全距离，可以想象它是停车时前车辆和后车辆之间的距离。
• 特殊形状：遇到内部凹形弧时，必须使用小于轮廓半径的R角度的工具。

（3）剩余的分配策略：

• 临界交配表面（例如轴承点）：留下0.02mm的固定津贴，是头发厚度的1/4。
• 非关键部件（例如过程boss）：可以放松到0.1mm，节省约30％的处理时间。
• 可变形零件：步骤的过程，首先离开0.5mm的余量，然后在老化治疗后微调。

（4）在调试程序时需要完成三件事：

• 空运行检查：机床上以200％的进发速度测试运行，观察以下刀具变更点。
• 第一件测量：加工第一个组件后，使用三个坐标测量3个关键尺寸。
• 调整参数：根据实际的切割声音调整，正常的切割声音应像撕裂纸一样平坦。

3.工具路径计划

路径类型	螺旋切割适用的场景	优势	风险
轮廓切割	步长加工。	减少闲置旅行。	角落容易过度。
螺旋切割	端面转弯。	减少冲击力。	高编程复杂性。
复制跟踪	特殊形状的轮廓。	高精度。	时间消耗增加了40％。

4.切除参数链接

• 平衡三个要素：速度（n），进料（F）和切割深度（AP）需要动态调整。
• 粗糙公式：AP（3mm）×F（0.3mm/r）=高材料去除率。
• 饰面公式：N（2,000rpm）×F（0.05mm/r）=高表面质量。
• 机床负载监视：功率超过额定值的85％时自动降速。

5.固定定位的三个原则

• 一致的基准：从设计图纸到处理和夹紧到质量检查，必须使用相同的定位基准点来避免错误继电器。
• 刚性保证：处理长度超过直径的5倍的细长零件（例如液压杆）时，必须安装跟随器工具支架以防止弯曲和变形。
• 快速转换：使用快速变化的灯具系统，定位模块像乐高积木一样组合，并且生产变化时间从2小时到40分钟被压缩。

6.程序优化的三个技巧

• 粗糙的转弯周期：使用G71命令包装和处理重复的切割步骤，并将代码量直接减少70％。
• 智能工具补偿：在T0101数字中，前两个数字选择该工具，最后两个数字01表示工具1的补偿值，该工具1纠正了磨损误差。
• 子例程重复使用：遇到相同的结构时，请使用M98调用书面程序段，以保存需要重复输入代码的需求。

7.质量和安全控制

在线检测：在程序中插入M05主轴停止命令，并自动用探针补偿大小。

紧急计划：
X/Z轴软件设置以防止机器碰撞。
分别设置每个工具的最大切割负载。
断点延续处理：通过线号检索快速找到中断位置。

CNC转弯面临的挑战以及如何解决它们？

挑战1：处理硬材料的困难

典型问题：当加工硬化钢（HRC55或更高）和高温合金时，工具磨损速率增加了3-5倍，并且表面粗糙度很难控制。

解决方案：

• 我们使用CBN（立方硼）工具高压冷却（压力≥7MPa）的热量高达1200℃。
• 实施可变参数处理：在粗糙处理阶段，线速速度为80m/min，在罚款阶段减少到50m/min。
• 引入超声波振动辅助转弯技术，切割力降低了40％。

应用程序案例：JS在处理Inconel 718涡轮盘时，通过上述解决方案将工具寿命从15件/刀片提高到45件/刀片。

挑战2：复杂的结构处理

典型问题：对于具有内部空腔横孔的结构部件，该工具路径容易干扰（例如，当加工航空接头零件，工具栏和内壁之间的距离<1mm）。

预防措施：

在编程阶段，我们的工程师使用3D模拟软件要检测路径，重点关注：

✓刀具变更点位置。
✓弧切入和挖出角度。
✓工具支架摆动空间。

实际处理之前的三步验证：

①通过使用空工具运行来观察机床运动轨迹
②用尼龙测试片进行切割测试
③处理第一件时，将进料速度降低了50％

挑战3：处理效率与质量之间的矛盾

参数组合	takt时间	表面粗糙度ra	工具成本
常规切割	25分钟	1.6μm	$ 8.5
高速转弯	18分钟	0.8μm	$ 6.2
硬干转	12分钟	0.4μm	$ 4.8

突破道路：

• 使用PCBN工具来实现硬转动而不是研磨（节省了流程时间的60％）。
• 开发一个自适应饲料系统，根据切割负载动态调整参数。
• 应用复合处理技术，CNC转弯和铣削中心集成了铣削功能。

概括

CNC转弯技术凭借其高精度和高效加工功能，已成为制造圆柱体组件的首选选择。从用于车辆中的发动机施用精度的轴部分到内部空腔结构医疗产品的毫米尺寸，高级配置（例如电源工具库和多轴链接）使机器能够执行复杂零件加工的整个过程。

如果要定制零件，JS的数字制造平台为您提供从转向铣削的解决方案。只需在线上传设计图纸，我们将为您提供免费的生产性分析，从材料选择到耐受性优化。您可以在短短48小时内进入制造过程。上传您的3D型号，并立即体验我们将图纸变成零件的智能制造服务！

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常见问题解答

1.主轴在转弯中的作用是什么？

主轴是驱动工件旋转的核心组件，负责夹紧工件并传输旋转功率。通过精确控制速度（每分钟50-3000转），它确保了切割工具和工件之间的稳定相对运动，直接影响加工精度和表面质量。

2. CNC转动的核心设备是什么？

CNC车床是由数值控制系统，主轴和进料系统组成的核心设备。 CNC系统解析了程序说明，​​主轴驱动工件旋转，并且进料系统控制工具以直线移动。这三个一起工作以完成精确切割。

3.工具如何沿工件移动？

切割工具由伺服电动机驱动，以精确地沿X轴（径向）和Z轴（轴向）移动。 CNC系统根据程序说明控制运动速度和路径，并在切割过程中以0.001mm的精度遵循设定轨迹，以实现复杂的轮廓加工。

4.冷却液的实际功能是什么？

冷却液主要提供冷却，润滑和去除芯片的功能。它可以消除75％的切割热量，防止工具过热（> 600 d会燃烧），洗涤铁归档，以避免工具纠缠，润滑和将工具寿命延长30％以上，并防止工件的热变形。

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