什么是CNC加工？CNC 加工过程概述

目录

CNC 加工如何工作？

CNC 机床编程

不同类型的 CNC 机器

CNC 机器还能做什么？

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计算机数控 （CNC） 加工是一种制造过程，其中预编程的计算机软件决定工厂工具和机械的运动。该工艺可用于控制一系列复杂的机械，从磨床和车床到铣床和 CNC 路由器。使用 CNC 加工，可以在一组提示中完成三维切割任务。

CNC 过程的运行方式与手动控制形成鲜明对比，从而取代了手动控制的限制，在手动控制中，需要现场作员通过杠杆、按钮和轮子提示和指导加工工具的命令。对于旁观者来说，计算机数控系统可能类似于一组常规的计算机组件，但 CNC 加工中使用的软件程序和控制台将其与所有其他形式的计算区分开来。

如果您有兴趣利用 CNC 制造生产各种产品，请了解有关 CNC 加工和 CNC 编程工作原理的更多信息。您可能还想了解 CNC 机械的主要类型以及它可以从事的工作类型，看看它是否可以满足您的需求。

什么是CNC加工？

当 CNC 系统启动时，所需的切割被编程到软件中，并由相应的工具和机械决定，这些工具和机械执行指定的尺寸任务，就像机器人一样。

在 CNC 编程中，数值系统中的代码生成器通常会假设机构是比较好的，尽管可能存在错误，每当 CNC 机器被指示同时在多个方向上切割时，这种情况就会更大。刀具在数控系统中的放置由一系列称为零件程序的输入概述。

使用数控机床，程序通过穿孔卡输入。相比之下，CNC 机床的程序是通过小键盘馈送到计算机的。CNC 编程保留在计算机的内存中。代码本身由程序员编写和编辑。因此，CNC 系统提供了更广泛的计算能力。重要的是，CNC 系统绝不是静态的，因为可以通过修订后的代码将较新的提示添加到预先存在的程序中。

CNC 机床编程

在 CNC 制造中，机器通过数控作，其中指定软件程序来控制物体。CNC 加工背后的语言也称为 G 代码，它是为了控制相应机器的各种行为而编写的，例如速度、进给速度和协调性。

基本上，CNC 加工可以对机床功能的速度和位置进行预编程，并通过软件以重复、可预测的周期运行它们，所有这些都几乎不需要人工作员的参与。在 CNC 加工过程中，构思 2D 或 3D CAD 图纸，然后将其转换为计算机代码供 CNC 系统执行。输入程序后，作员对其进行试运行，以确保编码中没有错误。

由于这些功能，该工艺已在制造业的各个角落采用，CNC 制造在金属和塑料生产领域尤为重要。在下面了解有关所用加工系统类型以及 CNC 机床编程如何实现 CNC 制造的完全自动化的更多信息：

开式/闭环加工系统

在 CNC 制造过程中，位置控制是通过开环或闭环系统确定的。对于前者，信号在 CNC 控制器和电机之间沿单个方向运行。通过闭环系统，控制器能够接收反馈，从而使纠错成为可能。因此，闭环系统可以纠正速度和位置的不规则性。

在 CNC 加工中，运动通常跨 X 轴和 Y 轴进行。反过来，刀具通过步进电机或伺服电机进行定位和引导，这些电机复制由 G 代码确定的精确运动。如果力和速度比较小，则可以通过开环控制运行该过程。对于其他所有应用，闭环控制对于确保工业应用（如金属制品）所需的速度、一致性和准确性是必要的。

CNC 加工是完全自动化的

在当今的 CNC 协议中，通过预编程软件生产零件大多是自动化的。使用计算机辅助设计 （CAD） 软件将给定零件的尺寸设置到位，然后使用计算机辅助制造 （CAM） 软件转换为实际的成品。

任何给定的工件都可能需要各种机床，例如钻头和刀具。为了满足这些需求，当今的许多机器将多种不同的功能组合到一个单元中。

或者，一个装置可能由几台机器和一组机械手组成，这些机器将零件从一个应用程序转移到另一个应用程序，但都由同一个程序控制。无论设置如何，CNC 制造过程都允许零件生产的一致性，如果不是不可能的话，手动复制是很难的。

不同类型的 CNC 机器

比较早的数控机床可以追溯到 1940 年代，当时电机初次用于控制现有工具的运动。随着技术的进步，这些机构通过模拟计算机得到增强，并最终通过数字计算机得到增强，从而导致 CNC 加工的兴起。

当今的绝大多数 CNC 武器库都是完全电子化的。一些更常见的 CNC作工艺包括超声波焊接、打孔和激光切割。CNC 系统中常用的机器包括：

CNC 铣床

CNC 铣床能够在由基于数字和字母的提示组成的程序上运行，这些提示可以跨各种距离引导工件。铣床采用的编程可以基于 G 代码或制造团队开发的一些独特语言。基本铣床由一个三轴系统（X、Y 和 Z）组成，但大多数较新的铣床可以容纳三个额外的轴。

车床

在车床中，使用可转位工具沿圆形切割工件。借助 CNC 技术，车床采用的切割可以精确和高速地进行。CNC 车床用于生产复杂的设计，这在手动运行的机器版本上是不可能的。总体而言，CNC 铣床和车床的控制功能相似。与 CNC 铣床一样，车床可以通过 G 代码或为一的专有代码进行指导。然而，大多数 CNC 车床由两个轴组成——X 轴和 Z。

等离子切割机

在等离子切割机中，等离子割炬切割材料。该工艺首先应用于金属材料，但也可用于其他表面。为了产生切割金属所需的速度和热量，等离子体是通过压缩空气和电弧的组合产生的。

放电加工机

电火花加工 （EDM） — 也称为电火花加工和火花加工 — 是一种用电火花将工件模制成特定形状的工艺。使用 EDM 时，电流放电发生在两个电极之间，这会去除给定工件的部分。

当电极之间的空间变小时，电场变得更强，因此比电介质更强。这使得电流可以在两个电极之间通过。因此，每个电极都会去除工件的一部分。EDM 的亚型包括：

线切割 EDM：线切割使用电火花腐蚀从导电材料中去除部分。

电火花沉降机： 电火花成形加工 （Sinker EDM） 利用浸泡在介电流体中的电极和工件来形成工件。

在称为冲洗的过程中，每个成品工件上的碎屑被液体电介质带走，一旦两个电极之间的电流停止，液体电介质就会出现，旨在消除任何进一步的电荷。

水射流切割机

在 CNC 加工中，水射流是切割硬质材料（如花岗岩和金属）的工具，具有高压水应用。在某些情况下，水与沙子或其他一些强磨蚀性物质混合。公司通常通过此过程塑造工厂机器零件。

水射流被用作无法承受其他 CNC 设备热密集型过程的材料的温度替代品。由于水射流具有较凉爽的性质，航空航天和采矿业等多个行业都依赖水射流，并将其用于雕刻和切割等功能。公司还将水射流切割机用于需要对材料进行非常复杂的切割的应用，因为缺乏热量可以防止金属对金属切割可能导致的材料内在特性发生任何变化。

CNC 机器还能做什么？

正如大量 CNC 机床视频演示所显示的那样，公司使用 CNC 设备对工业五金产品的金属件进行高度详细的切割。除了上述机器之外，您还可以找到其他几种用于 CNC 制造的常见机械，以生产高度详细和准确的 CNC 产品。CNC 机器生产的一些常见的产品包括钢制航空航天零件、金属汽车部件、木制装饰品和塑料消费品件。

由于这些 CNC 产品具有独特的要求，因此 CNC 机器经常使用其他工具和组件。查看 CNC 系统中使用的一些主要机械：

绣花机

木材路由器

转塔冲孔机

线材弯曲机

泡沫切割机

激光切割机

外圆磨床

3D 打印机

玻璃切割机

由于 CNC 机械可以实施许多其他工具和组件，因此您可以相信它能够快速准确地生产几乎无限种类的商品。例如，当需要在工件上以各种高度和角度进行复杂的切割时，所有这些都可以在几分钟内在 CNC 机床上完成。

只要使用正确的代码对机器进行编程，机器功能就会按照软件的要求执行步骤。如果都按照设计进行编码，那么一旦过程完成，就会出现具有细节和技术价值的产品。