CNC加工是当今制造业的关键必需品。高品质的 CNC 加工零件被用于在世界各地创造高品质的产品。这些部件必须符合客户指定的设计规范并遵循行业标准才能准确有效地发挥作用。
不符合要求的规格和设计的零件会导致意想不到的问题，从而导致巨大的停机时间和成本。例如，一个不准确的航空航天部件可能会导致设备在飞行过程中出现故障，危及许多人的生命。同样，有缺陷的制动盘或卡钳可能会导致汽车事故，或者数千辆汽车的召回代价高昂。
制造商充分了解及时生产优质零件的重要性。不这样做可能会导致客户流失和未来新订单。
那么，在CNC加工中生产优质零件需要什么？
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首先，你需要对你想要参与的项目有一个清晰的评估。问问自己这些问题：
零件有哪些不同的尺寸和复杂程度？
需要加工的材料有哪些？
在制造这些零件时，您需要什么水平的精度？
您需要哪些切割工具？
您是否需要昂贵的夹具来夹紧加工零件？
执行此审查可以让您选择最有效和最具成本效益的方法来实现所需的结果。
#2 考虑最佳机器类型
您的车间是否有合适的设备和机器来完成这项工作？如果没有，您将需要在评估市场上可用的各种 CNC 机床类型时考虑最适合您的项目。
高质量的 CNC 机器可能会花费更多。然而，它们可以实现极高的精度和严格的公差。CNC 机器采用良好的整体力学、优质滚珠丝杠和直线滚子导轨或实心盒导轨制造，经过硬化、研磨，然后手工刮削至完美，能够提供长期的精度和稳定性。
一定要评估市场是否需要与您正在寻找的相同类型的机器 - 这将提示您什么对您的加工需求实用且有用。最后，考虑数控机床的品牌和类型的交货时间，这样您就不会被迫购买第二甚至第三选择。
#3 使用 CNC 控制实现自动化
由于计算机系统用于控制 CNC 机器，因此许多生产操作可以自动化以增加产量并减少非生产时间。可以以更高和更稳定的精度水平加工相同或混合的零件。重复订单也可以在更短的时间内设置，而紧急订单可以更轻松地插入您的生产计划中。
#4 使用机器软件进行优化
信誉良好的CNC机器制造商通常在其机器中提供专门设计的软件，用于控制各种参数并提供错误警报和报告。此类软件使您知识渊博的机械师能够评估加工过程，采取主动或纠正措施以确保零件质量不会受到影响，并通过最大限度地提高您的机器能力来优化生产效率。
#5 确保使用正确的材料
要加工的材料类型将影响性能水平和循环时间。耐用性、轴承载荷和整体机器结构等因素都会影响可实现的精度。
所需加工条件下的材料特性和刀具行为也会影响机床因素。这些包括最大主轴速度和进给率、最有效的电机功率和主轴电机扭矩。
#6 使用正确的进给和速度
在零件加工过程中使用正确的进给和速度，因为这些因素会影响零件的表面质量和所选刀具的使用寿命。
如果您将速度设置得太慢，您可能会遇到效率降低和工具损坏的情况。如果您将速度设置得太快，您可能会遇到精度和轮廓问题，以及刀具磨损更快——这会导致更高的生产成本。考虑“黄金中间”，因为这样做将确保良好的零件质量、更长的刀具寿命以及稳定和节省生产运行。
#7 选择正确的切削工具和刀具
首先使用正确的切割工具和推荐的切割设置，以获得所需的表面质量和精度。此后，您可以微调切割参数以达到所需的产量和生产成本。
避免使用钝工具、错误（尺寸）工具或不适合被加工材料的工具 - 这样做可能会导致成品上的边缘粗糙、切割痕迹、凸起痕迹甚至烧痕。
还要避免在批量生产中使用相同的刀具进行粗加工和精加工，因为这会导致精加工质量下降，并可能导致更高的磨损和成本。
#8 采用适当的零件夹紧
如何夹紧要加工的材料或单个零件取决于要完成的操作数量以及您是否需要在多个表面上进行加工。
如果要进行多项操作（例如铣削、钻孔、攻丝），最好以允许在一个设置中执行各种操作的方式夹紧零件。
这可以通过成本高昂的“巧妙”和有效的夹具设计来实现，或者通过在您的机器中使用额外的轴（例如第4轴或 CNC 转台）来实现。
如果您的材料或零件需要在所有五个面进行加工，则需要考虑使用多轴加工中心。这些可以是 3+2 或更好的 4+1 轴配置。如果您打算加工模具或非常复杂的形状和轮廓，则应使用完整的 5 轴功能。
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#9 确保有效的切屑间隙
生产过程中产生的切屑需要有效地从机器中清除，否则它们会严重阻碍您的加工过程。它们不应积聚在切割区域，必须使用有效的冷却剂或空气压力清除。
当切屑不能立即有效地从切削区域清除时，它们可能会被拖曳到刀具周围并反复接触切削区域和刀具。导致更高的磨损，可能对材料区域表面造成损坏，在最坏的情况下，由于负载增加而导致切削刀具损坏。避免切屑残留在整个工件上，并确保加工零件的表面质量不受影响。
在确保有足够的冷却液或空气将切屑从正在进行的切削区域吹走后，您可以使用机器内部的传送带有效地处理切屑。有多种输送机设计可供选择：
标准铰链式输送机是各种物料的全能型输送机。
对于铸钢材料，推荐使用刮板式输送机。
滚筒式输送机主要用于铝材料，可确保细屑从您的冷却系统中过滤掉。
#10 管理您的制造环境
当心碎片和污染的外部来源的影响 - 这些可能会在加工过程中产生非常负面的影响，并可能对您的机器造成代价高昂的损坏。
这些例子包括：
附近铸造厂的研磨或更糟的灰尘
压力机或冲压机产生的冲击波
不稳定的电力网络引起的电力波动
CNC机器附近的焊接操作
除此之外，车间内不稳定和不断变化的温度会影响机器的精度，而由空气压缩机和空气管道提供给机器的不干净（潮湿）和未经过滤的空气会影响机器的功能和有效性。
#11 聘请熟练的CNC操作师傅
CNC 机械师的专业知识和经验在生产优质产品方面起着至关重要的作用。具有良好制造知识和机械能力的熟练 CNC 机械师将执行、设置您的机器并小心处理您的操作并显着减少错误。
#12 进行过程中检查
在零件仍在运行时进行质量检查，以立即发现任何问题并调整您的 CNC 机床以达到所需的公差。您可以使用高精度工件探针进行“在线测量”——这些探针可以让您立即检查特定尺寸，或者在操作完成后和零件离开夹具或机器之前进行检查。然后，您可以根据需要调整数据，然后重新工作。
对您的工具进行在线检查还可以防止磨损的刀具被重复使用——这些很危险，因为它们有可能在加工过程中断裂。刀具检查不仅可以帮助您确认您的钻头或丝锥是否正常 — 刀具实时监控系统会在您的刀具必须更换时通知您的操作员。刀具激光测量系统甚至可以根据长度和半径测量刀具磨损。
#13 实施质量控制措施
质量体系是制造的一个组成部分。在整个运营过程中实施有效的质量控制系统——从项目开始到最终产品。
您严格的工作程序应确保符合最终产品的材料检查、过程检查、尺寸、公差和规格。这些将避免不合规产品并符合客户要求的高质量，从而提高您的信誉和生产力水平，同时降低成本。理想情况下，制造商还应通过ISO认证。
#14 定期进行预防性维护
采用定期维护协议有助于使您的CNC机床保持良好状态。建议经常校准，以防止您的机器超出规格运行或产生潜在的破坏性振动。
此类维护检查还可以帮助您避免在错误的时间遇到技术问题。每年至少安排一次此类预防性维护检查——最好一年两次。
确保为您赚钱的昂贵机床得到应有的照顾和关注。不要试图通过使用廉价的润滑油来节省几元。试图走捷径并购买更便宜的不合格油可能会导致保修无效和近期昂贵的维修费用。
结论
生产优质零件通常取决于CNC机器、软件、工具和流程以及熟练的机械师的复杂组合。通过很好地管理这些不同的参数，您将能够以客户要求的正确精度水平交付高质量和一致的机加工零件。
为了持续生产高质量的CNC加工零件，您需要投资购买更高质量的CNC机器。这样做有助于您满足对更高生产力、不断变化的零件、增加的复杂性以及对一致产品质量的需求的持续需求。
