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CNC转动:快速,精确的复杂旋转零件制作的最终解决方案!

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写的

JS

出版
May 23 2025
  • CNC 车削

跟着我们

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CNC转动(也称为数值控制转弯)是CNC加工中最常用的技术之一。简而言之,这是一种减去加工方法,将金属或塑料杆夹在机器上并高速旋转。然后,使用工具根据书面前的CNC转动程序逐渐切割材料,最后将所需的形状和尺寸加工。

您可能想知道:车床和转弯中心之间有什么区别,该技术的工作原理以及它与CNC铣削的差异。

让我们共同了解并帮助您确定是否CNC转向服务适合您的加工需求。

CNC turning process

什么是CNC转动?

CNC转弯基本上是两千年前存在的手动车床。当时,工匠使用踏板为木材提供了旋转式旋转并用凿子逐渐切出菜肴的木材。尽管现在已被计算机控制替换,但该原理保持不变 - 将材料夹紧并旋转材料,并使用切割工具形成它。

如今,有两种类型的CNC车床:垂直和水平。所插入的材料没有一定的形状,无论是圆棒,方形材料还是六角形钢。只要Chuck可以夹紧它,就可以将其处理成任何形状。

最早的手动曲柄和最新完整的自动加工之间的最大区别是准确性。手动转弯通常需要半毫米的误差,但是CNC车床今天很容易提供±0.01mm的精度。

尽管任何复杂的组件都可以由五轴机床,对于可以通过圆圈旋转的螺钉和轴承等组件,CNC转动仍然快速且便宜。

Understand the definition of CNC turning

CNC转动零件的加工过程是什么?

步骤1:绘制图纸 - 带有CAD软件的设计零件

第一的,绘制零件的3D模型在计算机上使用CAD软件(例如SolidWorks)。我们通常在设计零件时指的是CNC转动绘图PDF格式。这就像在建造房屋之前先绘制施工图,并注意每个维度和角度,以便在处理过程中以后引用它。

步骤2:格式转换 - 获取机器读取设计图纸

抓住手绘3D型号,然后将其传输到MasterCam等CAM软件。这个过程等同于将3D设计转换为机床可以理解的语言,并告诉机床首先剪切的位置以及第二次剪切的位置,从而转换精确的内容。

步骤3:工具路径规划 - 向机器讲切割路径

在CAM软件中指定工具路径:

工具开始切割的地方。
降低旅行速度(进料速度)。
材料主轴旋转速度。
在处理的不同阶段,要替换的工具。

与位置之间的路由导航软件类似,并确定最高效率的最短路径,此步骤的目的是避免障碍物(例如固定装置),并通过最短路径行驶以达到最高效率。

步骤4:CNC转编程 - 写机器的操作手册

CAM软件将工具路径转换为G代码,这是由字母和数字组成的一系列命令。例如,G01 X50 Z-10 F200代表:该工具直接移动到X轴上的位置为50mm,Z轴上的-10mm移动,每分钟的进料速率为200mm。

步骤5:仿真测试 - 实际战斗前进行了训练

在正式处理之前,请模拟计算机上的整个过程。它可以提前检测到该工具是否会与固定装置相撞,切割量是否太大以及其他问题,避免了机加工时发生事故。

第6步:将指令插入机床

通过USB闪存驱动器,局域网或直接连接将经过验证的G代码传输到机器控制器。如今,大多数机床还支持WiFi传输,这与从手机传输文件一样方便。

步骤7:材料准备和刀负载 - 启动前进行准备

  • 将金属棒加入中等的夹紧力(太松会导致其飞行,太紧会导致变形)。
  • 按照处理顺序安装工具,例如外部圆形切割机,凹槽切割机和螺纹切割器。
  • 校准工具参考点(刀具对齐),通常使用刀具对齐仪器精确到0.001mm。

步骤8:自动处理

打开程序时:

  • 主轴每分钟旋转500-3,000转的材料。
  • 炮塔将在不同的切割工具之间自动切换。
  • 外圆刀首先切出一般形状,插槽刀将凹槽切出,螺纹刀将螺纹螺纹伸出螺钉设计。
  • 实时切割液体喷洒以冷却,铁归档滚动并像弹簧一样掉下来。
  • 只需10分钟即可将铁杆与螺纹处理精确的轴。

步骤9:尺寸测量 - 只有合格的产品可以从工厂运出

  • 游标卡钳:测量平原尺寸,例如外径和长度。
  • 螺纹量表:检查螺钉图案是否按标准进行。
  • 粗糙度测试仪:发现是否表面像镜子一样光滑
  • 需要使用坐标测量机(CMM)来测量关键特征,如果误差超过1/10头发直径(大约0.005mm),则必须进行返工。

如何区分CNC转弯和铣削?

CNC转弯和铣削是CNC加工中最常用的两个过程以及它们的核心差异源于设备结构,工具运动和适用场景的差异。比较5个关键维度:

1.工具结构的差异

  • 转动工具:使用单个边缘工具(类似于铅笔切割刀片),一次只接触材料。
  • 铣削工具:使用多边缘工具(例如钻头和末端磨坊),其中多个切割边缘分布在工具头上,可以同时参与加工。
  • 例如:
    我们的工厂始终使用相同的工具尖端切开不锈钢轴。加工手机外壳时使用铣床,四端磨机可以同时用四个叶片切割,从而显着提高效率。

2.设备结构的比较

CNC转弯中心可以被认为是过渡设备,比车床更聪明,但功能性仍然比CNC转弯和铣削中心(集成了五个轴线铣削功能并支持复杂的表面加工):

比较项目 CNC车床 CNC铣床
主轴运动 旋转夹紧工件。 驱动工具旋转。
处理轴的数量 通常是2轴(x/z轴)。 从3个轴开始,高端模型可以达到5个轴。
典型的成本 入门级型号的价格约为150,000美元至300,000美元。 基本支付约250,000至500,000美元。

3.适合处理形状

  • 精通转弯:旋转对称零件,例如圆柱形和圆锥形形状,例如螺钉,轴承套和水管接头。
  • 精通铣削:不对称结构,例如平面,凹槽和弯曲表面,例如霉菌腔,齿轮表面和电子设备套管。

4.切开运动模式

  • 转弯过程:工件旋转,工具以直线移动,切割过程是连续且不间断的。
  • 铣削过程:工具旋转并移动,工件固定,刀片定期切入/降低材料。
  • 动作崩溃:转弯时,材料棒像羊肉shashlik一样旋转,刀以持续的速度(例如剥苹果皮)的速度前进。在铣削过程中,工具像电钻钻头一样旋转并移动,在材料上咬住了形状。

5.芯片形态的差异

  • 转弯芯片:根据材料,连续长条(例如加工铝),碎片(例如铸铁)或破碎的芯片(例如钛合金)。
  • 铣削芯片:始终以短片段形式存在,并且由于工具的连续切割和切割,碎屑间歇性地溅起。
    生产影响:转弯的长芯片容易纠缠,需要及时清理。芯片输送机更容易将铣削的碎片带走,但是有更多的金属灰尘。

Distinguish between CNC milling and turning

CNC车床和CNC转弯中心:有什么区别?

CNC车床和转弯中心看起来像“双胞胎”,并且做类似的工作,但是实际的能力差距并不小。简而言之,转弯中心等同于升级的车床。从实际用法的角度来看,这是两者之间的核心差异,以帮助您快速确定如何选择:

1.功能范围

CNC车床主要用于基本转动加工,例如转动外圈,切割凹槽和螺纹,适合加工简单的旋转零件,例如轴套筒和螺栓。在转弯功能的基础上,转弯中心增加了诸如铣削,钻孔和挖掘等功能,这相当于车床和小型铣床的组合。例如,当用侧孔或键道加工零件时,转弯中心不需要辅助夹具,并且可以一次完成所有过程,从而提高准确性和更快的效率。

2.结构配置有三个基本差异:

转弯和切割中心完全封闭,并带有自动芯片输送机和冷却恢复系统。铁芯片直接将其倾斜到收集框中,而铁芯片则不由操作员处理。车床是开放的结构,铁芯片堆积在机器旁边。每1-2小时操作后,必须将其关闭并用铲子清洁。

车床的床被倾斜30°-45°,并自动将铁剃须刀放入收集箱中,并且可以连续运行8小时而不会堵塞。车床有一张平床,铁剃须会堵塞导轨的间隙。无法清洁它将导致处理故障。

转弯中心以5000-8000 rpm(最大15,000 rpm)转弯,并在1分钟内切割铝条。车床以1000-3000 rpm的速度转动,这足以使钢零件转动,但是将花费3-5分钟的时间通过相同的铝制杆进行切割。简而一般车床适合修复或加工重件

3.处理准确性和复杂性

处理精度车床通常为±0.01mm,转弯中心可以通过闭环控制系统达到±0.002mm。
大多数车床都有2个轴(X/Z轴),并且转弯中心配备了3个轴作为标准(添加C轴旋转)。一些模型支持Y轴和B轴,实现5轴连接处理,并可以处理复杂的结构,例如怪异的孔和弯曲表面。
车床编程主要是手动G代码;转弯中心通常使用CAM软件自动生成多进程化合物程序。

4.成本投资和选择策略

设备采购成本:

入门级CNC车床的价格约为150,000-500,000元(相当于家庭汽车的价格),而基本转盘中心的起价为40万美元,高端型号超过100万美元。

使用和维护成本:

转弯中心的液压系统和工具杂志的维护成本相对较高(例如,用于炮塔定位和校准的单一服务费约为4,000美元),但是自动化生产可以减少70%的劳动力需求 - 最初需要3个技术人员才能通过1人监控轮班的工作。

典型的应用程序方案:

  • 车床的最佳场景:适用于每月输出少于500件的简单零件,例如门和窗铰链轴芯和打印机塑料滚轮。这些产品具有简单的结构和有限的利润率。
  • 转弯中心的优势场景:大量生产超过2,000件,每月的复杂零件,例如心脏支架的金属关节和无人机的汽车外壳。服用汽车涡轮机住房例如,转弯中心可以一次完成内部和外部线,冷却鳍和传感器安装孔的处理。

JS的建议是:
(1)由于预算较小和简单的处理要求,车床更具成本效益。
(2)如果组件是多进程,特殊形状或连续24小时生产的,则使用转弯中心。
(3)在初始阶段,可以租用转弯中心进行试用生产,并在确定所需的东西后购买。

 CNC turning center

CNC转动有哪些类型的操作?

1.转向

这是CNC转动的核心操作,主要用于处理零件的外表面。在操作过程中,该工具将沿旋转工件来回移动,并且通过调整切割深度来形成不同的形状。例如,在制作气缸时,该工具将以直线(直线切割)移动,并且在制作锥形部分时,该工具将以角度(锥形切割)倾斜。简而言之,这就像锐化铅笔一样,除了金属工具用于切割金属材料。

2.面向

末端转弯用于机加工垂直于工件旋转轴的平面,以确保末端面的平坦度。该工具从外围向中心馈入中心,可以快速去除空白津贴(粗加工切割深度2-5毫米)或细修剪(整理加工切割深度0.1-0.3毫米),并广泛用于齿轮端面和密封表面加工

3.转弯

使用宽叶切割刀以最大3-8毫米的切割量逐渐将工件直径降低到成品尺寸,通常允许0.2-0.5毫米以进行粗糙。适用于标准零件的批处理生产,例如轴承环和衬套空白。

4.脚弯

用于形成倾斜的组件,例如锥形组件。通过更改切割工具路径角度或通过使用辅助固定装置,可以在工件表面形成生长的直径。常见的应用是机床主轴锥度孔,工具硬件锥形小腿和其他需要匹配的部分。

5.线程

使用三角形刀片或弹性工具栏切割内部和外部线,主轴速度通常为200-800 rpm。外部线的音高误差必须≤0.02mm,并且内部线必须避免振动。它在螺栓和管道制造中很常见。

6.门

使用2-6毫米宽的凹槽切割器将其径向切入工件。一口气形成狭窄的凹槽,并切成大小的凹槽。它用于处理后切割凹槽和密封凹槽。特殊的凹槽类型(例如T-Slots)需要定制的形成工具。在切割过程中必须控制进料速度,以防止碎屑。

7.进行

使用2-5毫米宽的切割器将成品与棒股分开。该工具必须严格核心(偏差≤0.02mm),并且进料速度为0.05-0.15 mm/rev。毛刺很容易在切割表面上产生,随后需要毛刺

8.钻水

尽管主要使用了钻孔机,但CNC车床也可以直接钻孔。使用尾托或电源炮塔,可以在旋转工件的中心钻孔。高级模型还可以处理偏心孔或倾斜孔。例如,当用中心孔处理齿轮空白时,外圈和钻孔可以一次完成。

9.knurling

使用带有牙齿的滚子按下零件表面的防滑图案。此过程不会改变零件的大小,并且主要用于增加握持摩擦或装饰效果。我们在日常生活中看到的扳手手柄和仪表旋钮表面上的网格图案是通过这种方式制成的。

Types of CNC Turning Operations

如何使用不同类型的车床进行CNC转动?

1. Horizo​​ntal转弯中心

结构特征:完全封闭的车身,水平布置的主轴,位于旋转工件上方的工具,配备了自动芯片拆卸系统。

核心功能:集成的转弯,铣削,钻孔,支持电动工具的横向加工。

处理优势:

  • 由于重力,芯片自然会落入收集罐中,从而提高了清洁效率50%。
  • 适合中小型复杂零件(例如液压阀体),单个夹紧可以完成多个过程。
  • 典型参数:主轴速度3,000-8,000rpm,加工精度±0.005mm。

2.垂直转弯中心

结构设计:将Chuck平放在地面上,炮塔从侧面喂食。它可以倒(将主轴在底部和顶部的Chuck)。

适用的方案:
处理直径大于500mm的大型工件(例如风力涡轮机轴承环)。
重型零件(单重达10吨)。

技术功能:
低速(通常为200-800rpm)确保加工稳定性。
倒设计可减少芯片的积累,适合铝制零件的大规模生产

3. Horizo​​ntal CNC车床

基本功能:标准转弯(外圆/端面/线),无聊。

设备特性:
开放或半保护结构,较大的操作空间。
标准4-8工作站炮塔,支持手动/自动工具更换。

应用领域:
中小型生产(每月生产100-2000件)。
处理轴和袖子零件(例如发动机曲轴和液压缸桶)。
成本优势:入门级型号的价格为$ 150,000至300,000美元,维护成本较低。

4.垂直CNC车床

核心特征:工件垂直夹紧,并驱动主轴从底部旋转。

核心优势:
与水平相比,地板空间减少了40%。
适用于短而厚的零件(例如齿轮毛坯,大法兰)。

处理限制:
工件的高度通常小于800mm(受列的笔触限制)。
不擅长处理细长的轴(容易弯曲和变形)。
行业应用:模具行业处理指南列,工程机械的大型旋转部分

选择比较表

类型 适用于零件 最大加工直径 典型的价格范围
水平转弯中心 复杂的多特征中小型组件。 φ300mm 80万至200万
垂直转弯中心 大/重旋转零件。 φ2000mm 1.5-5万
水平CNC车床 常规的轴/袖子组件。 φ500mm 150,000至500,000
垂直CNC车床 短而厚/大直径零件。 φ1200mm 30万至100万

概括

数值控制转弯技术已通过数字控制完全改变了传统的加工模式,现在已成为制造业的重要支柱。无论是小型工作室还是大型生产企业,掌握这项技术都可以显着提高效率,同时确保质量,从而帮助企业在市场竞争中获得优势。

为什么选择我们的转弯服务? ​​

在了解CNC转动的过程特征之后,您可能需要一个可靠的合作伙伴。 JS配备了新一代的智能车床和独立开发的流程系统,提供最好的CNC转向服务这可以帮助您实现:

  • 复杂的结构处理:它可以处理从直径为0.5mm的微型轴到长度为1米的重型滚筒的任何东西。
  • 物质多样性:支持50多种材料包括铝合金,钛合金,窥视工程塑料等
  • 精度保证:可以在±0.005mm(相当于红细胞直径的1/5)内控制关键维度的耐受性。

JS完成了自定义处理的三个步骤:
1。上传您的3D图纸(支持常见格式,例如步骤/IGES)。
2。智能系统立即分析过程路线并在30秒内生成引号。
3。确认订单后,最早的生产可以在8小时内开始(支撑50件或更多的小批量订单)。

📞电话:+86 189 2585 8912
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JS团队

JS是一家行业领先的公司专注于定制制造解决方案。我们拥有超过5,000多个客户的20多年经验,我们专注于高精度CNC加工,,,,钣金制造,,,,3D打印,,,,注入成型,,,,金属冲压,和其他一站式制造服务。
我们的工厂配备了100多个最先进的5轴加工中心,ISO 9001:2015认证。我们为全球150多个国家 /地区的客户提供快速,高效和高质量的制造解决方案。无论是小体积生产还是大规模定制,我们都可以在24小时内以最快的交付来满足您的需求。选择JS技术这意味着选择效率,质量和专业精神。
要了解更多信息,请访问我们的网站:jsrpm.com

常见问题解答

1.车床的加工运动方向的类型是什么?

CNC车床的主要运动方向是X轴(径向),Z轴(轴向),而高级模型可以扩展Y轴(垂直)和C轴。

2. CNC转弯的优势是什么?

CNC转动具有很高的精度,快速效率,并且可以处理复杂的旋转零件。它具有广泛的材料适应性(金属/塑料),适用于批量生产,高度自动化和最少的废物。

3. CNC车床的功能是什么?

CNC通过程序控制自动处理旋转对称零件(例如轴和磁盘),实现高精度转弯,插槽,螺纹和其他过程,适用于金属/塑料零件的大规模生产。

4. CNC转弯通常使用哪些材料?

CNC转弯通常使用铝,钢,不锈钢,黄铜等金属材料以及尼龙,PEEK Engineering Plastics,T​​itanium Alloys等的特殊材料来满足各种处理需求。

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