數(shù)控加工因其高靈活性和高精度等優(yōu)點(diǎn)而成為工業(yè)制造的主流。在產(chǎn)品制造過程中，制造商會使用一種或多種加工工藝，如數(shù)控車削和數(shù)控銑削等操作。

數(shù)控車削的過程是在工件相對于切削工具旋轉(zhuǎn)時(shí)去除材料碎片。本文將全面介紹了車削工藝，包括其加工程序、機(jī)床類型及其應(yīng)用。

什么是CNC車削？

首先，我們先了解一下CNC車削的具體含義。CNC車削，也叫數(shù)控車削，是一種典型的減法制造工藝，使用切削工具從材料外部去除部分材料。工件在旋轉(zhuǎn)的過程中被刀具去除材料，直至達(dá)到最終產(chǎn)品所需的形狀、直徑和尺寸。

然而，車削過程中的切削工具（通常是單點(diǎn)端頭）是不旋轉(zhuǎn)的。跟銑削過程相反，工件圍繞切削工具旋轉(zhuǎn)。

同時(shí)，數(shù)控車床適用于車削不同的金屬、木材、塑料和其他聚合物。由于該工藝使用計(jì)算機(jī)生成的程序和代碼，其產(chǎn)品尺寸精度高，這也是其主要優(yōu)勢之一。

數(shù)控車削加工過程

或許你可能覺得數(shù)控車削操作相當(dāng)復(fù)雜。不過，在將 CAD 文件轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床可識別的程序后，您只需要設(shè)置好機(jī)床，準(zhǔn)備啟動車削過程即可。

車削過程包括旋轉(zhuǎn)工件，同時(shí)切削工具開始從外部切出材料碎片。通常，被加工材料是圓柱形或圓形。但在某些情況下，特別是使用兼容適配器時(shí)，車削可以很好地加工不同形狀的材料。

當(dāng)工件在機(jī)床中旋轉(zhuǎn)時(shí)，切削工具會持續(xù)進(jìn)行切削，直到達(dá)到所需的編程形狀。值得注意的是，數(shù)控車床或車削中心的刀塔中有不同的刀具，全部由計(jì)算機(jī)程序和代碼控制。因此，能容納更多刀具的機(jī)床更復(fù)雜，功能更多，更適合復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

車削加工操作的類型

車床和數(shù)控車削中心有不同的變體，有些具有獨(dú)特的切削功能，是特定操作的理想選擇。下面簡要介紹不同類型的車削加工操作：

1. 直線車削

直車削是指使用切削工具將工件直徑均勻縮小，該操作可以將材料加工成指定厚度。它能快速去除工件材料，防止工件直徑發(fā)生不一致的變化。直車有時(shí)被稱為粗車，通常它需要額外的精加工以獲得尺寸精度。

2. 滾花

該車削操作是在工件表面引入鋸齒狀、傾斜狀或交叉狀的切割圖案。由于花紋能增強(qiáng)摩擦力，因此該工藝通常能讓工件帶來牢固的抓握感。它也適用于為螺紋孔制造螺栓和螺母。值得注意的是，該車削工藝需要有專門設(shè)計(jì)的滾花工具。

3. 深槽切削

切削是使用單點(diǎn)切削工具在材料上切出一個(gè)深槽的車削過程，它可以去除工件內(nèi)部組件，即可切掉原件的一部分。

4. 錐形車削

錐形車削是將材料的直徑從一端逐漸減小到另一端。材料和切削工具之間的角度運(yùn)動導(dǎo)致工件直徑的過渡和減小。與大多數(shù)車削操作一樣，錐形車削的最終產(chǎn)品為圓柱形。

5. 螺紋車削加工

螺紋加工是一種比較特殊的CNC車削工藝，涉及切削工具沿工件材料側(cè)面移動。它在工件外部上切削出具有特定長度和間距的螺旋槽。

6. 切槽車削

這種車削操作是在工件上形成一個(gè)狹窄的切口-溝槽。它使用尖刀頭對工件加工，切削寬度與切削刀具相同。不過，借助多個(gè)不同的切削刀具可以加工出直徑更寬的溝槽。

哪些材料適合數(shù)控車削？

數(shù)控加工的顯著優(yōu)勢之一是與各種材料兼容。同樣，大多數(shù)金屬和塑料材料都非常適合數(shù)控車削加工。它們是：

• 鋁
• 不銹鋼
• 黃銅
• 鋼
• 鈦
• 鎂
• POM
• PA
• PC
• PMMA
• ABS等

由于每種材料都具有不同的加工特性，因此可能需要不同的車床或車削中心，其進(jìn)給量和車削速度等加工參數(shù)也各不相同。

數(shù)控車床的類型

事實(shí)上，車床是用于車削的典型機(jī)床。但是，這些設(shè)備有不同的類型，每種類型都有其適合的車削操作。這里介紹四種不同的數(shù)控車床類型可用于您的加工項(xiàng)目。

臥式數(shù)控車床

這類車床具有典型車床的所有功能，是各種工業(yè)應(yīng)用中最常用的機(jī)床之一。此外，它們既適用于車削操作，也適用于鏜孔操作。同時(shí)，作為一種數(shù)控機(jī)床，它可以通過計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行操作。

立式數(shù)控車床

與臥式車床類似，其主要區(qū)別在于如何固定工件。在旋轉(zhuǎn)和切割之前，工件材料從底部垂直定位。因此，這種機(jī)床最適合在空間有限的情況下使用。此外，它們也適合重型工件的加工。

臥式車削中心

臥式車削中心是具有鉆孔和銑削功能的封閉式設(shè)備。該車削中心具有水平方向，刀具安裝在上方，旋轉(zhuǎn)時(shí)切入工件，并依靠重力移除切口。

立式車削中心

這種設(shè)備是臥式車削中心和數(shù)控銑床的組合，它的設(shè)計(jì)使旋轉(zhuǎn)卡盤接近地面，從而更容易加工復(fù)雜和大型工件。

車床的不同組件

雖然車床的種類不同，但它們實(shí)際上擁有相似的組件，接下來我們簡要了解一下典型車床的各個(gè)組成部分。

1. 數(shù)控控制面板

控制面板是機(jī)床的大腦，它指的是控制室，是機(jī)械師和技術(shù)人員輸入計(jì)算機(jī)程序和代碼的地方。CNC 控制面板上有一組按鍵，用于控制所有設(shè)備操作，包括啟動、輸入新程序和結(jié)束項(xiàng)目。

2. 主軸

主軸是頭架的核心，它是帶軸的車床旋轉(zhuǎn)軸。此外，尾座也有主軸的情況也很常見。

3. 頭架

頭架的作用是夾緊車床的其他部件，包含齒輪、主軸、卡盤和控制桿等其他機(jī)床部件。

4. 尾座

與頭架相對的一端是尾架。它是一個(gè)非旋轉(zhuǎn)中心，可以進(jìn)行鏜孔操作。

5. 床身

床身是車床中最重要的部件之一，因?yàn)樗衅渌考歼B接在它上面，包括頭架、卡盤、尾座等。此外，它還是一個(gè)大型水平結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步擴(kuò)展以容納大型工件。

6. 卡盤

卡盤是車床的另一個(gè)重要部件，它有助于夾持（抓牢）工件材料進(jìn)行加工。

7. 車架

車架位于頭座和尾座之間，它還包含其他部件，如鞍座、橫滑塊和擋板。當(dāng)切削工具在工件外部切削時(shí)，它起到導(dǎo)向作用。

8. 切削刀具

切削刀具包括在車削過程中去除材料的刀頭。通常，切削和車削過程取決于車床設(shè)備中的切削刀具種類。

9. 刀塔

刀塔是車床的刀架，典型刀塔的尺寸和形狀決定了其可容納的刀具數(shù)量。

10. 腳踏板

腳踏板有助于快速打開和關(guān)閉尾座或卡盤。

5 種常見車削刀具類型

上面我們已經(jīng)了解過不同類型的車削操作。此外，還有各種車床刀具適合每種車削加工操作。讓我們快速探究其中一些刀具。

1. 端面車刀

這些車刀適用于切削與材料旋轉(zhuǎn)軸成直角的平面。在加工過程中，車架上的刀架夾住切削刀具，然后刀具垂直于旋轉(zhuǎn)軸切削。

2. 螺紋刀

這種切割工具適用于對材料進(jìn)行外部和內(nèi)部切割螺紋。此外，它也是車床螺紋切削的理想工具。

3. 鏜刀

鏜刀并不完全是車削工具。相反，它們是適用于在工件上進(jìn)行內(nèi)切的單點(diǎn)工具-鏜孔，這種工具主要是擴(kuò)大已有孔的直徑。

4. 開槽刀具

切槽工具適用于在工件上切削出通道（溝槽）和 O 形環(huán)等特征。此外，開槽工具還是在工件上加工輪廓的理想刀具，可以在不同工件的頸部開槽，使每個(gè)零件都能完美貼合。

5. 滾花刀具

滾花刀具具有特定的設(shè)計(jì)和花紋，可提高對工件的抓取能力。當(dāng)壓在工件材料上時(shí)，它們會壓出滾花圖案。因此，它們在制作設(shè)備手柄、螺栓、螺母等部件非常有用。

CNC車削的應(yīng)用

CNC車削和加工工藝在不同的制造行業(yè)都有應(yīng)用，下面我們將簡要介紹車削加工的應(yīng)用。

汽車行業(yè)

數(shù)控車削加工在汽車零部件制造中非常常見。該工藝適用于制造氣缸體等金屬部件和儀表板等塑料部件。

電氣行業(yè)

數(shù)控車削適用于制造電路板和其他電氣元件。由于車削一種精密的加工工藝，因此能滿足電子產(chǎn)品的精密加工需求和標(biāo)準(zhǔn)。

航空航天業(yè)

航空工業(yè)需要數(shù)控車削加工工藝，因?yàn)槠涑叽缇雀?。它們適用于設(shè)計(jì)航天飛機(jī)的鋼制部件以及飛機(jī)緊固件和內(nèi)部組件。

韋克的數(shù)控車削能力

了解了數(shù)控車削的詳細(xì)信息后，您就知道加工項(xiàng)目是否需要車削加工工藝了。接下來要做的就是找到合適的制造商伙伴來實(shí)現(xiàn)您的設(shè)計(jì)。韋克提供專業(yè)的CNC車削服務(wù)，我們的機(jī)械師擁有近 20 年的加工經(jīng)驗(yàn)，可以處理所有類型的車削操作和其他數(shù)控加工技術(shù)。

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結(jié)論

數(shù)控車削是一種重要的制造技術(shù)，在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于其通用性強(qiáng)、尺寸精度高、適合批量生產(chǎn)，長期以來一直是工業(yè)制造技術(shù)的主流。

常見問題

車床有哪些加工軸？

數(shù)控車床可能有不同的配置，最好根據(jù)軸的運(yùn)動來定義。它們包括以下幾種：

• 2 軸：典型車床的典型配置；X 軸和 Y 軸；
• 3 軸：旋轉(zhuǎn)鉆頭沿 X、Y 和 Z 軸運(yùn)行；
• 4 軸：包含兩個(gè)常規(guī)軸以及附加的 Y 軸和 A 軸；
• 5 軸：在五個(gè)方向上運(yùn)動： X、Y、Z 和 A、B 軸；
• 多軸：自動滑動車床可能有超過九個(gè)不同的軸。

車削和銑削有什么區(qū)別？

車削是將工件對著不旋轉(zhuǎn)的單點(diǎn)切削刀具旋轉(zhuǎn)，而銑削則是使用旋轉(zhuǎn)刀具去除靜止工件上的部件。此外，車削的產(chǎn)品通常是圓柱形或圓錐形，而銑削的最終產(chǎn)品通常是不規(guī)則的。

車削操作中的三個(gè)主要運(yùn)動是什么？

車削過程中會發(fā)生以下運(yùn)動：

• 旋轉(zhuǎn)： 在車削過程中，工件在切削過程中不斷旋轉(zhuǎn)；
• 加工： 刀具與材料平行配置，以直線運(yùn)動進(jìn)行加工；
• 穿透： 切削工具在穿透時(shí)切削材料的碎片，這決定切削深度。