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市場需求的不斷變化促使產(chǎn)品制造需要更快且更精確。機(jī)加工工廠便是這場時代變化中起到了重要的作用。它們不斷投入技術(shù)升級，以實現(xiàn)產(chǎn)品制造的高效率，為各行各業(yè)提供不同應(yīng)用場景所需的CNC加工服務(wù)。
本指南將詳細(xì)介紹有關(guān)機(jī)加工廠和車間的信息，以及如何為您的生產(chǎn)項目找到合適的制造伙伴。
什么是CNC加工廠/車間？
CNC加工廠/車間是專門進(jìn)行CNC加工操作的設(shè)施或場地。它可以是一個大型的獨立工廠，也可以是大型工廠內(nèi)專門設(shè)置的一個加工車間。CNC加工廠內(nèi)配備有各種CNC機(jī)床，利用減法技術(shù)加工各種簡單和復(fù)雜的機(jī)加工件。
機(jī)加工車間利用塑料、金屬和復(fù)合材料，通過不同的加工操作生產(chǎn)各種定制零件。汽車、航空航天、醫(yī)療、電子、機(jī)器人等眾多行業(yè)都依賴于CNC加工廠，因為其具備強(qiáng)大的按需制造能力。
機(jī)加工廠里有什么？
盡管CNC加工廠的大小和專長各不相同，但標(biāo)準(zhǔn)車間內(nèi)通常會有一些典型的機(jī)床或設(shè)備。以下列舉了一些：
CNC銑床
CNC銑床是CNC車間中最通用的機(jī)床之一，它常用于減法加工操作。銑床使用旋轉(zhuǎn)的切削工具從各種機(jī)加工件中去除材料。這些機(jī)床配備有各種銑刀，同時包括3軸、4軸和5軸等配置。銑床可以執(zhí)行從粗加工到精加工等多種銑削操作。
CNC車床
在CNC加工廠中，通常使用計算機(jī)數(shù)控車床，它的工作原理與銑床相反。在使用車床時，工件材料旋轉(zhuǎn)，而切削工具則以線性模式圍繞工件移動，進(jìn)行指定的切削。這些CNC車床常用于溝槽加工、端面加工和滾花等操作。
磨床
磨床使用由小硬顆粒制成的高質(zhì)量磨削砂輪，刮除材料的薄層，并形成非常精確的尺寸和光滑如鏡的表面。此類操作適用于高精度零件，建議僅用于IT7或更高公差的零件。它們成本高昂且耗時。
臺式鉆床
臺式鉆床是一種帶有精確移動的固定式鉆床，通常由杠桿控制。臺式鉆床比手持式鉆床更穩(wěn)定、更強(qiáng)大。雖然臺式鉆床的工作原理與普通鉆床相似，但它除了鉆孔外，還可用于其他不同的加工操作。
EDM設(shè)備
電火花加工設(shè)備在加工過程中使用電流從工件材料表面侵蝕或汽化顆粒。EDM工藝是加工硬化零件和復(fù)雜特征的理想解決方案，因為它不涉及對零件施加力。
表面精加工工具
零件完成后，有時需要獲得其他屬性，如光滑的表面、顏色、防腐蝕、耐磨等需求，這些都需要特殊處理。因此，大部分CNC加工廠通常會配備至少一套小型后處理設(shè)備。一些CNC加工廠制造商還提供拋光、噴砂和陽極氧化服務(wù)。
帶鋸床
帶鋸床是一種多功能切割機(jī)床，用于在工件上制作直線切割。CNC加工廠使用帶鋸床將原材料加工成小塊，以便進(jìn)一步切割。通常，CNC加工廠會收到長條和板材，這些材料在加工前需要進(jìn)行特定的切割操作，機(jī)械師在這種情況下通常會使用帶鋸床。
三維掃描儀
機(jī)械師將三維掃描儀圍繞工件移動，以捕獲其不同部分并提供其三維模型。有了這個模型，制造商可以快速判斷工件是否與加工過程兼容。該過程通常需要3-4分鐘。
三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）
三坐標(biāo)測量機(jī)是實現(xiàn)高質(zhì)量結(jié)果的檢測工具。它有助于測量零件的幾何形狀和公差，以確保加工零件符合圖紙的尺寸要求。CNC機(jī)加工廠通常使用CMM和其他檢測工具一起確認(rèn)尺寸和公差。
千分尺和塞規(guī)
千分尺也是一種有效的精密測量工具。制造商通常使用千分尺測量不同的尺寸，如加工零件的厚度、長度和深度。它用途廣泛，比大多數(shù)測量工具更可靠。另一方面，塞規(guī)是檢查工件中孔直徑和公差的必要工具。
與CNC機(jī)加工車間合作的好處
CNC加工車間為各行各業(yè)帶來了廣泛的益處，以下是其中一些優(yōu)勢：
高精度
CNC車間助力企業(yè)制造出高精度和高質(zhì)量的機(jī)加工零部件。對于對加工零部件有嚴(yán)格精度要求的行業(yè)而言，它們是理想的合作伙伴。此外，CNC加工廠還提供五軸數(shù)控加工等精密加工技術(shù)，能夠滿足對復(fù)雜零部件制造的需求。
提高生產(chǎn)效率
CNC加工車間內(nèi)機(jī)器的自動化程度很高，這提升了生產(chǎn)效率。這些機(jī)器按照預(yù)先設(shè)定的進(jìn)給率和速度運行，能夠在較短的周期內(nèi)批量地生產(chǎn)零部件。
數(shù)控機(jī)床，特別是五軸機(jī)床，能夠更快地執(zhí)行制造任務(wù)，從而加快零部件的生產(chǎn)速度。此外，CNC加工車間提供精益生產(chǎn)，在最大化生產(chǎn)力的同時減少浪費。
降低勞動力成本
使用機(jī)加工工廠的一大益處是降低了勞動力成本，它們采用自動化（計算機(jī)數(shù)控）機(jī)器執(zhí)行加工任務(wù)。
通常，這些機(jī)器在運行過程中基本無需手動操作。因此，一名操作人員即可管理多臺運行周期較長的數(shù)控機(jī)床，從而降低了整體成本。
保證產(chǎn)品一致性
在精密的CNC加工車間中，編程代碼指揮數(shù)控機(jī)床的運動。這些數(shù)控機(jī)床能夠按照計算機(jī)程序，無誤差地生產(chǎn)出高精度的重復(fù)零部件。數(shù)控機(jī)床迭代加工零部件的能力，有助于加工廠根據(jù)規(guī)格要求保證產(chǎn)品的一致性。
運營CNC加工車間的挑戰(zhàn)
盡管CNC車間為企業(yè)帶來了諸多益處，但經(jīng)營一家CNC加工廠也存在一些挑戰(zhàn)。
高昂的初期投資成本
運營CNC加工車間的初期投資成本通常較高，因為數(shù)控機(jī)床價格不菲。對于剛剛起步的新車間而言，這是一項重大挑戰(zhàn)。購買數(shù)控機(jī)床并不像購買消耗品那樣簡單，而且，運營機(jī)加工廠是一項長期投入才能盈利的投資。
技術(shù)工人短缺
運營CNC加工車間需要經(jīng)驗豐富的操作人員來管理復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床。然而，有時很難找到合適又專業(yè)的操作人員。同樣，由于技術(shù)門檻，加工車間在尋找和培訓(xùn)新人員方面也面臨諸多困難。
維護(hù)成本
CNC機(jī)加工車間的維護(hù)成本通常較高，因為里面的機(jī)器設(shè)備都是比較精密的。每當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時，其維修成本往往很高，因為它需要軟件和硬件的復(fù)雜組合才能正常工作。因此，這些系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可能需要高昂的成本才能修復(fù)。
適應(yīng)技術(shù)變革
隨著技術(shù)的進(jìn)步，精密金屬零部件的設(shè)計和成型模式發(fā)生了顯著變化。人工智能和機(jī)器人已經(jīng)接管了以往僅由人類完成的任務(wù)。因此，數(shù)控機(jī)床車間和操作人員必須適應(yīng)這些技術(shù)變革并加以利用。此外，對能夠管理這些新機(jī)器的高素質(zhì)操作人員的需求也在增加。
如何選擇可靠的CNC加工車間？
作為產(chǎn)品開發(fā)者或企業(yè)主，您并不一定要擁有自己的機(jī)加工車間。但是，您必須與可靠的CNC加工制造商合作，以滿足您項目的加工需求。在尋找特定的制造服務(wù)商時，您需要考慮以下因素：
價格合理
CNC加工車間的收費會根據(jù)項目情況、規(guī)模、技術(shù)和其他因素而有所不同。選擇合適的機(jī)加工廠意味著要找到一個價格合理的合作伙伴。因為數(shù)控加工成本是項目加工的一個重要考慮因素，您需要比較不同加工車間給出的價格。然而，這不應(yīng)以犧牲加工零部件的質(zhì)量為代價。
注意：僅僅因為某個機(jī)加工車間收費較低就與其合作可能是危險的。因為如果一個機(jī)加廠給出的價格對他們來說無利可圖，那么他們提供的產(chǎn)品和服務(wù)很可能低于標(biāo)準(zhǔn)。這樣的車間可能會偷工減料以提高利潤率。
質(zhì)量和可靠性
與擁有經(jīng)驗豐富團(tuán)隊、現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備和先進(jìn)測量機(jī)器的機(jī)加工車間合作，可以大大提高您對機(jī)加工零部件質(zhì)量的信心。然而，如果您對某個車間有所懷疑，可以在開始合作前致電或親自參觀車間，以了解實際情況。
選擇擁有一站式加工能力的CNC車間會更好。但您應(yīng)該注意，大多數(shù)機(jī)加工車間在談到自己的局限性時并不總是真誠的。因此，找一個更透明的CNC加工廠比找一個承諾卻無法滿足您項目需求的車間更有幫助。
周轉(zhuǎn)時間
在任何制造業(yè)中，時間都是至關(guān)重要的，因為時間就是金錢，CNC車間交付產(chǎn)品的速度決定了您從業(yè)務(wù)中獲利的時間。
使用數(shù)控技術(shù)的機(jī)加工車間可以顯著縮短生產(chǎn)時間，同時提供生產(chǎn)高質(zhì)量復(fù)雜零部件的最經(jīng)濟(jì)方式之一。因此，請確保您愿意合作的機(jī)加工車間能夠按時交付。
保密性
在與CNC機(jī)加廠合作時，保密性是一個重要方面。這些機(jī)加工車間會收到客戶產(chǎn)品的原始數(shù)據(jù)。因此，這些車間需要向其客戶保證，他們的設(shè)計是安全的，并且會得到保密。
確?？蛻襞cCNC加工廠之間保密性的法律手段是存在的。您可以要求機(jī)加工車間在工作開始前簽署一份保密協(xié)議（NDA），以確保一切都在掌控之中。這將有助于保護(hù)您的設(shè)計不被泄露給任何其他第三方。
良好的溝通
大多數(shù)具有良好溝通技巧的機(jī)加工車間都能與客戶建立穩(wěn)固的關(guān)系。CNC加工車間的團(tuán)隊需要通過各種媒介與您溝通加工需求，并隨時處理您所有的項目細(xì)節(jié)。除此之外，他們還使用及時的反饋機(jī)制，并促進(jìn)項目的發(fā)展。
CNC機(jī)加工車間的未來趨勢
機(jī)加工車間持續(xù)顯著發(fā)展，那么數(shù)控機(jī)加工車間的未來會是怎樣的？本節(jié)將探討機(jī)加工車間顯而易見的未來趨勢：
技術(shù)進(jìn)步
數(shù)控機(jī)加工車間采用創(chuàng)新機(jī)器來提高生產(chǎn)精度和產(chǎn)量，同時減少停機(jī)時間。這些精密數(shù)控加工設(shè)備使用先進(jìn)的技術(shù)為客戶生產(chǎn)定制產(chǎn)品。因此，技術(shù)進(jìn)步提高了機(jī)加工廠的能力。
人工智能和機(jī)器人的融合
CNC機(jī)加工車間的未來深度投資于整合人工智能，制造工程師使用智能計算機(jī)和機(jī)器人，使機(jī)器能夠像人類一樣精確地執(zhí)行制造任務(wù)。這種融合將在高精度、快速生產(chǎn)、效率等方面對數(shù)控加工的未來發(fā)展產(chǎn)生積極影響。
重視可持續(xù)性和環(huán)保
可持續(xù)性和環(huán)保是數(shù)控機(jī)加工廠的主要目標(biāo)。因此，機(jī)加工車間采用減少負(fù)面環(huán)境影響和減少浪費的制造流程。這有助于實現(xiàn)可持續(xù)性和環(huán)保，以確保工人的安全、降低成本并加強(qiáng)競爭地位。
可靠的CNC機(jī)加工廠——韋克快速成型
如果您正在尋找可靠的數(shù)控機(jī)加工車間作為合作伙伴，韋克是您加工項目的理想選擇。作為一站式的手板加工制造商，我們確保任何數(shù)量的加工零部件都具備質(zhì)量、精度和價格優(yōu)勢。
我們的CNC加工技術(shù)和工程團(tuán)隊使我們能夠提供高效的加工解決方案，如CNC銑削、車削、電火花加工（EDM）和表面處理等服務(wù)。歡迎您隨時聯(lián)系我們，讓我們來處理您的項目！
常見問題
CNC機(jī)加工車間提供哪些服務(wù)？
一般來說，機(jī)加工車間提供從手板制作到批量加工零部件的一站式服務(wù)。機(jī)加工車間的機(jī)械師使用不同的機(jī)床，通過各種程序從不同材料制作零部件。
為什么機(jī)加工車間的安全很重要？
安全是運行數(shù)控機(jī)加工車間時需要考慮的首要因素之一，因為維護(hù)不當(dāng)?shù)墓ぞ呋驒C(jī)器很可能會發(fā)生故障，導(dǎo)致停機(jī)時間或人員受傷。
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只要螺釘需要用于機(jī)加工零件中，螺紋就仍是金屬制造的一個重要方面。螺紋能以低成本方便地連接零件，是緊固件、零配件和連接器的理想選擇。
除了了解什么是螺紋外，為您的項目選擇正確的螺紋類型也很重要。那么，加工螺紋有哪些類型？請繼續(xù)閱讀，我們將為您提供有關(guān)螺紋加工的全面信息。
什么是零件制造中的螺紋加工？
螺紋加工是CNC零件加工的應(yīng)用之一。它是一種用于制造不同尺寸的外螺紋和內(nèi)螺紋的減法加工工藝。這種加工通過所需的螺紋深度和密度，來校準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行圓周運動。
螺紋的主要功能是作為兩個部件之間的耦合連接。在耦合過程中，部件之間會發(fā)生運動。
螺紋包含不同的特征包括螺峰、螺根、螺旋角、螺距和側(cè)面，下面讓我們詳細(xì)了解一下這些部分。
螺紋的主要特征
- 螺旋角： 加工中的螺旋角是指直螺紋中螺紋軸線與螺旋線之間的角度，或者錐螺紋中螺紋錐形螺旋區(qū)所形成的角度。
- 根部： 這是螺紋的底部，它是投影錐體或圓柱體的鄰近區(qū)域。
- 頂峰： 頂峰是螺紋的頂部，它是投影錐體或圓柱體的最遠(yuǎn)區(qū)域。頂峰也是連接側(cè)面的螺紋表面。
- 側(cè)面： 該螺紋部分連接根部和頂峰。理論上，側(cè)面與軸向平面的交點是一條平行線。
- 螺距： 通常情況下，螺距的直徑等于圓柱體的直徑。螺距是在相鄰螺紋上測量的區(qū)域之間的距離。
加工螺紋的類型
根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，螺紋有多種類型。在統(tǒng)一螺紋系統(tǒng)中，UNF細(xì)牙螺紋和 UNC粗牙螺紋是標(biāo)準(zhǔn)螺紋。不過大體上，螺紋主要螺紋和外螺紋兩種。
內(nèi)螺紋
內(nèi)螺紋使用單刃螺紋刀具進(jìn)行加工。除了這種單刃工具，傳統(tǒng)的螺紋加工方法也可以幫助切割內(nèi)螺紋。需要注意的是，切割內(nèi)螺紋只發(fā)生在凹面上。
那么，什么情況下需要內(nèi)螺紋呢？如果工件需要插入螺釘，就需要內(nèi)螺紋。通常，機(jī)械師使用手工絲錐或機(jī)器絲錐來切割內(nèi)螺紋。
外螺紋
外螺紋適用于螺釘、螺栓、螺柱和塞規(guī)，使用車床是制作外螺紋最有效的方法之一。
另一種方法是使用圓板牙手工切削外螺紋。在這種情況下使用的圓板牙仍在一個固定的模具庫中。除了圓板牙之外，還有六方板牙，非常適合用于互鎖連接。
如何切削加工螺紋？
切削螺紋是制作帶螺紋連接部件的理想方法。掌握切削螺紋的技巧大有裨益。例如，有了這項技能，你就可以制造單個的螺釘或螺母，或者在必要時對它們進(jìn)行修復(fù)。此外，并非總是能使用螺紋切削機(jī)床。
那么，下面就是切削螺紋的方法。
1. 如何切削內(nèi)螺紋？
你想切削內(nèi)螺紋嗎？首先，準(zhǔn)備好正確的工具，包括護(hù)目鏡、立式鉆床（用于機(jī)用絲錐）、可調(diào)絲錐扳手（用于手用絲錐）、內(nèi)絲錐、麻花鉆和90度倒角刀。
準(zhǔn)備好工具后，下一步是確定你想要放置螺紋的孔的直徑。確定了直徑后，下一步就是選擇合適的絲錐進(jìn)行切削。然后確定底孔直徑，需要從絲錐直徑中減去螺距。
開始切削內(nèi)螺紋時，首先要用沖頭定位中心，然后用麻花鉆鉆出芯孔。如果要在芯孔上制作倒角，請使用90度倒角刀。切削螺紋時，需要將裝有絲錐的絲錐扳手旋入芯孔中。
2. 如何切削外螺紋？
切削外螺紋所需的工具包括銼刀、絲錐板、扁頭、圓板牙、圓桿、虎鉗（用于夾持）和切削液。
要切削外螺紋，首先用銼刀銼削圓桿的邊緣，然后以45度的角度制作倒角。確保與螺紋深度相比，倒角更大。
下一步是夾緊或夾持圓板牙，使其牢固固定。這樣可以防止不必要的移動，因為圓桿需要很大的壓力才能最優(yōu)地切削出外螺紋。此外，切削過程中使用切削液可以提高零件表面的質(zhì)量。
切削螺紋的加工技巧
了解如何螺紋加工有很多好處。然而，獲得切削螺紋的技巧是優(yōu)質(zhì)螺紋和次優(yōu)螺紋之間的區(qū)別所在。以下是一些切削螺紋的技巧：
- 給外螺紋的末端部件加上倒角；
- 確保螺紋的起始端有一個平面。同時，確保它與螺紋的中心軸線一致；
- 讓內(nèi)螺紋以倒角收尾；
- 在形成或切削螺紋時，管狀部件通常會受到壓力，這就是為什么它們應(yīng)該有增加的壁厚；
- 雖然采用獨特的螺紋尺寸是可以的，但使用標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸更經(jīng)濟(jì)；
- 如果沒有螺紋規(guī)格，優(yōu)先選擇高度較低的螺紋，而不是高度較高的。
CNC加工中常見的螺紋切削方法
CNC中有多種螺紋切削方法。這些不同的方法各有特點和優(yōu)勢。在這里，我們將討論常見的方法。
1. 攻絲
攻絲孔非常適合用于制作內(nèi)螺紋。它是一種經(jīng)濟(jì)且高效的螺紋切削方法。這種CNC方法適用于精度要求不是特別高的螺紋孔以及小孔徑的孔。
攻絲的切削結(jié)構(gòu)與其他方法相比較簡單。此外，攻絲是一種高速切削工藝，有效地提高了生產(chǎn)率和切削效率。
這種切削方法使用的切削工具更便宜，從而降低了制造成本。它也是一種多功能工藝，應(yīng)用廣泛。
2. 螺紋銑削
這是制作螺紋的另一種方法。此過程使用銑刀和CNC加工中心，螺紋銑削適合為大部件或高價值材料制作螺紋。
螺紋銑削具有加工速度快和精度高的特點，使用的銑刀通常含有硬質(zhì)合金。此外，銑刀工具具有多功能性，減少了為不同銑削操作獲取不同工具的需求。例如，同一把刀具可以使用相同的螺距切削左旋和右旋螺紋。
使用銑削制作的螺紋具有高質(zhì)量的表面，這種方法非常適合制作薄壁部件、加工盲孔和非對稱/非旋轉(zhuǎn)部件。
3. 螺紋車削
在車床上切削螺紋是另一種常見的螺紋切削工藝，應(yīng)用廣泛。CNC車床有助于生產(chǎn)高質(zhì)量的螺紋，使用這種方法，機(jī)械師可以制作多個錐形螺紋、導(dǎo)程螺紋和螺距。
剛性攻絲和單點螺紋切削是CNC車床螺紋切削中最常用的兩種方法。單點螺紋切削使用帶有可轉(zhuǎn)位刀片的工具，其形狀和大小與成品螺釘頭相對應(yīng)。
4. 螺紋磨削
這種方法非常適合用于對硬化的工件進(jìn)行螺紋切削。此過程使用兩種主要的砂輪：多線砂輪和單線砂輪。單線砂輪的螺距精度為5~6級。它還具有R1.25～0.08微米的表面粗糙度。
單線磨削非常適合制作精密螺釘、蝸桿、螺紋量規(guī)、鏟磨滾刀和小批量螺紋切削。
多線磨削分為切入式和縱向磨削法。這兩種方法的主要區(qū)別在于砂輪的寬度。在縱向磨削法中，砂輪的寬度小于被磨削螺紋的長度。另一方面，在切入法中使用的砂輪寬度大于螺紋的長度。
在韋克獲取零件和螺紋加工服務(wù)
螺紋加工是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因為它需要熟練的專業(yè)設(shè)備和工藝。如果您需要定制加工螺紋件，歡迎聯(lián)系韋克。我們是一家擁有超過10年行業(yè)經(jīng)驗的手板制作和機(jī)加工廠，提供一站式CNC零件加工服務(wù)，專注于金屬和塑膠件加工，能夠滿足各種復(fù)雜規(guī)格和材質(zhì)的需求。今天就聯(lián)系我們，讓韋克以卓越的品質(zhì)和快速的交期滿足您的期望。
結(jié)論
對于大多數(shù)需要耦合或連接的產(chǎn)品而言，螺紋加工是一個重要方面。了解螺紋的工作原理、特征以及可用的不同加工過程，將有助于您做出正確的加工決策。
常見問題解答
螺紋銑削是否比攻絲更快？
通常情況下，攻絲比螺紋銑削更快。然而，螺紋銑削機(jī)床有時會配備額外的切削刃來彌補(bǔ)速度降低的問題。
螺紋銑刀和絲錐有什么區(qū)別？
螺紋銑削和攻絲之間的主要區(qū)別在于切削面的平滑度。螺紋銑削產(chǎn)生的切削面更平滑、更均勻，而攻絲產(chǎn)生的切削面則較為粗糙和參差不齊。
車床中的螺紋加工操作是什么？
車床中的螺紋加工操作是用于在工件上創(chuàng)建一個具有均勻橫截面的螺旋脊的過程，它涉及使用螺紋刀具對工件進(jìn)行連續(xù)切削。
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手板制作是產(chǎn)品開發(fā)的主要步驟之一，因為它有助于評估設(shè)計的外觀和功能。使用傳統(tǒng)制造工藝，比如注塑成型或壓鑄，制作手板既昂貴又耗時，而CNC加工可以在相對較短的時間內(nèi)制作出高度符合設(shè)計的手板。本文將討論手板加工，并探討CNC加工手板的注意事項和不同應(yīng)用。
什么是CNC手板加工？
手板加工是一種使用數(shù)控機(jī)床快速制造手板的工藝。對比注塑成型和鈑金制造，它的生產(chǎn)數(shù)量通常較小，旨在為最終產(chǎn)品的外觀和功能等提供驗證和測試。
通過手板加工，制造商可以更容易地發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，并在開始大規(guī)模生產(chǎn)前消除這些缺陷，有助于提高產(chǎn)品開發(fā)的成本效益。
CNC加工為何適用于手板制作？
CNC加工之所以成為手板制作的理想工藝，主要有幾個原因。首先，由于使用了計算機(jī)裝置來控制工件和切削工具的移動，因此該工藝具有很高的精確度和重復(fù)性。這些計算機(jī)控制裝置會考慮設(shè)計的每個細(xì)節(jié)，確保生成的手板是設(shè)計的復(fù)制品。
數(shù)控技術(shù)適用于手板制作的另一個原因是它的速度。它與注塑成型等工藝截然不同，在注塑成型工藝中，由于模具制作周期長，制造商和產(chǎn)品開發(fā)人員需要等待幾個月才能看到成品。
使用數(shù)控系統(tǒng)，手板制作首先要創(chuàng)建最終產(chǎn)品的CAD模型，然后將其轉(zhuǎn)換為 CAM 文件，用于控制CNC機(jī)床在手板制作過程中的運動。這一過程非常靈活，意味著你可以隨時根據(jù)不同的需求調(diào)整設(shè)計，制作出最符合您需求的手板。
不同的CNC手板加工工藝
制造商可以使用不同的CNC工藝加工手板，以下是常見的幾個工藝。
銑削加工
該操作是借助銑床創(chuàng)建手板。CNC銑削過程是減法過程，刀具從工件上切割材料，以加工不同幾何形狀的手板。銑床采用多點切削工具，每個切削點在旋轉(zhuǎn)時都會在工件上切出精確的特征。
在工件上切割的深度和類型以及機(jī)器使用的軸取決于手板設(shè)計的復(fù)雜程度。為了獲得更高的切削精度，銑床還可以增加附加軸以提高加工精度。
車削加工
車削加工是使用車床制作手板。這種工具非常適合用于制作具有圓柱形特征的產(chǎn)品。在這種加工操作中，車床刀具靜止不動，而工件則緊靠刀具旋轉(zhuǎn)。
與銑床不同，車床使用單點切削刀具從棒料上去除材料，從而制造出零件。CNC車削非常適合在手板的表面創(chuàng)建線性特征，以及在內(nèi)部邊緣創(chuàng)建螺紋。
手板CNC加工的優(yōu)勢
以下是通過數(shù)控加工制作手板的一些優(yōu)勢。
- 高精度和高準(zhǔn)確度：數(shù)控加工有利于生產(chǎn)高精度、嚴(yán)格公差和高準(zhǔn)確度的手板，這種精度和準(zhǔn)確性得益于計算機(jī)對切削工具運動的控制。
- 成本效益高：CNC手板制作允許單件或小批量生產(chǎn)，因此制造商更容易在全面生產(chǎn)前從視覺和功能上對產(chǎn)品進(jìn)行評估。如果制造商在評估過程中發(fā)現(xiàn)問題，損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比全面生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)缺陷要小。
- 一致性和可重復(fù)性：數(shù)控手板制作具有高度的可重復(fù)性。此外，它還具有一致性，無論生產(chǎn)多少份副本，都能精確模仿原始樣本。這與注塑成型等其他手板制作工藝不同，在注塑成型或真空復(fù)模工藝中，經(jīng)過多次重復(fù)后，模具會發(fā)生折舊，從而導(dǎo)致設(shè)計發(fā)生細(xì)微變化。
- 材料多樣性：通常，3D 打印和注塑成型等制造工藝可使用的材料數(shù)量比較有限，CNC加工提供了更多的材料可能性。利用數(shù)控手制造技術(shù)，可以加工各種材料，從塑料和木材到金屬手板。數(shù)控手板加工常用的材料包括塑料，如 LDPE、HDPE、PC、PP、PMMA、POM、PA+GF、ABS 和 Teflon等。金屬和包括鋁、鋼、不銹鋼、鎂、鈦、鋅、銅、青銅和黃銅等。
- 省時省力：使用數(shù)控技術(shù)制作手板是一種省時的工藝，因為它不需要制作模具。修改設(shè)計也很快捷，因為制造商只需修改 CAD 和 CAM 文件，然后使用數(shù)控機(jī)床再次制作手板。
數(shù)控加工手板的局限性
使用數(shù)控機(jī)床加工手板是生產(chǎn)手板的理想方法之一，但使用這種工藝仍有局限性。以下是其中一些限制：
- 幾何限制：CNC制造工藝的一個主要限制是很難加工內(nèi)部幾何形狀。換句話說，使用CNC講過很難制作出具有內(nèi)部組件的手板。要制作具有內(nèi)部組件的手板，最好使用 3D 打印等從內(nèi)到外的快速成型制造工藝。
- 專業(yè)技術(shù)：設(shè)計 CAD 文件并以此生成 CAM 文件需要技術(shù)知識。此外，數(shù)控機(jī)床的安裝和操作也需要一定的專業(yè)知識。數(shù)控手板制作需要測試程序、創(chuàng)新方法和豐富的經(jīng)驗等方面的知識。因此，通常建議將手板加工外包給像韋克快速成型這樣在加工行業(yè)擁有多年經(jīng)驗的專家。
數(shù)控手板加工的應(yīng)用
數(shù)控加工是各行各業(yè)廣泛接受的一種手板加工工藝。不過，有些行業(yè)使用這種工藝的情況比其他行業(yè)多，以下是其中的一些行業(yè)。
汽車行業(yè)
汽車行業(yè)需要高精度和嚴(yán)格公差的零件和原型。這些零件通常包括制動器、齒輪和懸掛部件。所有這些部件都需要嚴(yán)格的公差和精度，以確保汽車的安全。
醫(yī)療行業(yè)
隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，需要假肢、植入支架和輔助醫(yī)療機(jī)器人等公差要求極高的零件。數(shù)控加工工藝可為該行業(yè)提供高質(zhì)量的功能手板。
航空航天業(yè)
該行業(yè)使用數(shù)控加工技術(shù)測試航空航天零件的性能以及的其他創(chuàng)新產(chǎn)品的功能，確保這些零件在飛行時不會出現(xiàn)故障。經(jīng)常使用數(shù)控手板加工的飛機(jī)零件包括歧管、襯套等。
CNC手板制造的注意事項和技巧
數(shù)控手板制作是制造商在批量生產(chǎn)前確保零件符合要求和精度的可靠方法。想要為您的設(shè)計制作手板嗎？以下是一些提示。
盡量降低手板復(fù)雜度
雖然復(fù)雜的原型設(shè)計可能代表著追求高品質(zhì)，但通常并非如此。手板加工需要注意的一點是，復(fù)雜程度越高，數(shù)控加工成本就越高。除了成本之外，如果設(shè)計中有多個難以加工的角度和倒扣，這需要很長時間來設(shè)置機(jī)床或者使用額外的工藝，從而增加了開發(fā)時間。
使用標(biāo)準(zhǔn)公差
標(biāo)準(zhǔn)公差是多次實踐，多年使用特定材料后得出的。要實現(xiàn)更嚴(yán)格的公差，可能需要專門的切削工具和額外的夾具，這將影響生產(chǎn)成本。通常，如果不是必要的功能特征，建議使用標(biāo)準(zhǔn)公差。
選擇經(jīng)驗豐富的 CNC 手板制造商
更重要的是，你應(yīng)該與經(jīng)驗豐富的數(shù)控手板制作專家合作。因為他們可以集中精力優(yōu)化生產(chǎn)流程，從而制造出高質(zhì)量的手板。他們還會考慮制造所需手板設(shè)計的加工工藝的幾何限制，并提出DFM方案。
CNC手板制作與 3D 打印的比較
雖然兩者都是手板制作工藝，但在方法和提供的解決方案上卻不太一樣。此外，兩種工藝都有各自的優(yōu)缺點和。本節(jié)將對這兩種工藝進(jìn)行比較；
- 材料浪費：數(shù)控手板加工通過切削材料成型，產(chǎn)生較多廢料，尤其是復(fù)雜零件。3D 打印則以增材制造為主，材料利用率更高，浪費較少。
- 手板制作成本：數(shù)控加工成本較高，尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)或單件小批量生產(chǎn)，因需要昂貴的設(shè)備和較長工時。3D 打印的單件成本通常較低，但批量生產(chǎn)時成本優(yōu)勢減弱。
- 支持的材料：數(shù)控加工支持多種金屬、塑料等工程材料，適用于功能性和高強(qiáng)度需求。雖然3D 打印的材料種類不斷增加，但性能與傳統(tǒng)材料仍有差距。
- 零件公差：數(shù)控加工精度高，可實現(xiàn)更嚴(yán)格的公差要求，適用于高精度零件。3D 打印的公差相對較大，更適合形狀復(fù)雜但精度要求較低的零件。
韋克為手板制作提供CNC加工服務(wù)
韋克擁有先進(jìn)的加工技術(shù)和超過 20 年的數(shù)控手板制造經(jīng)驗，能夠以最佳方式將您的 CAD 模型變?yōu)楝F(xiàn)實。我們提供一站式專業(yè) CNC 加工服務(wù)，從精密手板制作到批量生產(chǎn)，一站式滿足您的需求。憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗，我們可為各行業(yè)生產(chǎn)符合規(guī)格的高質(zhì)量手板。只需上傳您的 CAD 文件，即可快速獲得DfM和報價。
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]]>- 2024-12-07
如今，機(jī)械加工行業(yè)的不斷發(fā)展。有時，一提到五軸數(shù)控加工，大多數(shù)人腦海中浮現(xiàn)的第一印象就是：技術(shù)含量高、價格昂貴、操作難度大，但五軸加工真的是這樣嗎？
請繼續(xù)閱讀，我們將為您解答這個問題，并提供有關(guān)這種加工的全面信息。
什么是 5 軸加工？
五軸加工是一種先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)，使用具有五個運動軸的機(jī)床對工件進(jìn)行加工。這些軸包括三個線性軸（X、Y、Z）和兩個旋轉(zhuǎn)軸（A和B 或A和 C）。這種靈活性使刀具可以從多個角度接觸工件，輕松加工復(fù)雜幾何形狀。例如，它能夠在一個操作中完成傾斜面、曲面和復(fù)雜輪廓的加工，而無需頻繁調(diào)整工件的位置，從而減少人為誤差。
5 軸的含義
5 軸中的 “5 ”是指除了傳統(tǒng)的 3 個軸（X、Y 和 Z 軸）之外，用于 5 軸加工的機(jī)床還增加了兩個軸，使其總數(shù)達(dá)到 5 個運動軸。第 4 軸為 A 軸，表示繞 X 軸旋轉(zhuǎn)；第 5 軸為B軸繞Y軸旋轉(zhuǎn)，或C軸則繞Z軸旋轉(zhuǎn)。
5軸數(shù)控機(jī)床如何工作？
五軸數(shù)控機(jī)床自動工作，只需極少的人工干預(yù)。它使用旋轉(zhuǎn)切削工具對放置在機(jī)床上的工件進(jìn)行加工。下面是5 軸加工的工作流程：
1. 準(zhǔn)備 CAD 模型與優(yōu)化加工路徑
- 使用 CAD 軟件設(shè)計工件的三維模型。
- 將模型導(dǎo)入 CAM 軟件，生成刀具路徑，包括刀具移動和旋轉(zhuǎn)的軌跡。
- 優(yōu)化路徑，確保切削順暢，避免干涉或碰撞。
2. 將數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)
- 將生成的加工程序（通常為 G 代碼）傳輸?shù)轿遢S數(shù)控機(jī)床。
- 數(shù)控系統(tǒng)解析代碼，準(zhǔn)備控制機(jī)床的每個軸的運動。
3. 安裝工件與刀具
- 將工件固定在工作臺上，確保裝夾牢固并對齊中心。
- 安裝合適的刀具，并校準(zhǔn)刀具位置與機(jī)床坐標(biāo)系一致。
4. 機(jī)床啟動與多軸聯(lián)動
- 線性軸運動（X、Y、Z）：刀具沿直線方向移動，完成平面位置的定位和切削路徑。
- 旋轉(zhuǎn)軸運動（A 和 B 或 A 和 C）：旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整刀具角度，使其能從多個方向接觸工件表面，特別是復(fù)雜曲面或傾斜面。
5. 實時加工與動態(tài)調(diào)整
- 數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序?qū)崟r控制刀具的移動和旋轉(zhuǎn)，同時調(diào)整切削參數(shù)（進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等）。
- 傳感器監(jiān)控加工過程，對位置、角度和切削負(fù)載進(jìn)行反饋，進(jìn)行誤差補(bǔ)償和動態(tài)調(diào)整。
6. 一次裝夾完成多面加工
- 機(jī)床在一次裝夾中，通過旋轉(zhuǎn)工件或調(diào)整刀具角度，完成零件多個面或復(fù)雜幾何形狀的加工，避免多次裝夾帶來的定位誤差。
7. 加工完成與質(zhì)量檢查
- 完成加工后，取下工件并使用測量設(shè)備（如三坐標(biāo)測量儀）檢查尺寸精度和表面質(zhì)量，確保符合設(shè)計要求。
五軸數(shù)控機(jī)床的類型
根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的位置與運動方式，五軸數(shù)控機(jī)床主要分為以下幾種類型：
1. 雙轉(zhuǎn)臺型
結(jié)構(gòu)：機(jī)床配備一個主轉(zhuǎn)臺（B 軸）和一個副轉(zhuǎn)臺（C 軸），兩者分別繞不同軸旋轉(zhuǎn)。
特點：
- 轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)靈活，適合加工復(fù)雜零件。
- 工件隨轉(zhuǎn)臺運動，可能受到尺寸和重量限制。
2. 搖籃式（傾斜頭 + 固定工作臺）
結(jié)構(gòu)：刀具可通過機(jī)頭的兩個旋轉(zhuǎn)軸（A 軸和 B 軸）進(jìn)行傾斜和旋轉(zhuǎn)，而工作臺固定不動。
特點：
- 無需移動工件，適合加工大型零件。
- 機(jī)頭重量較大時，可能影響運動速度和精度。
3. 轉(zhuǎn)臺 + 搖籃式
結(jié)構(gòu)：工作臺可圍繞一個軸旋轉(zhuǎn)（B 軸或 C 軸），同時機(jī)頭具備一個旋轉(zhuǎn)軸（A 軸）。
特點：
- 轉(zhuǎn)臺和搖籃結(jié)合提供更大靈活性。
- 能處理中型到大型零件，兼具精度和效率。
4. 雙旋轉(zhuǎn)頭型
結(jié)構(gòu)：機(jī)床的兩個旋轉(zhuǎn)軸完全集成在刀具機(jī)頭上，工作臺固定。
特點：
- 刀具運動靈活，適合加工大型或重型工件。
- 機(jī)頭需承受復(fù)雜運動的負(fù)載，機(jī)械設(shè)計要求高。
5. 平行軸式
結(jié)構(gòu)：兩個旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在獨立平臺上，分別用于刀具和工件的旋轉(zhuǎn)。
特點：
- 獨立控制的旋轉(zhuǎn)軸提高了加工的靈活性。
- 系統(tǒng)復(fù)雜，對操作要求較高。
5軸CNC加工的優(yōu)點
五軸數(shù)控機(jī)床提供三個線性軸和兩個旋轉(zhuǎn)軸，可聯(lián)動工作，生產(chǎn)復(fù)雜程度高的零件，為許多行業(yè)帶來了多種優(yōu)勢。這些優(yōu)勢包括成本效益和高效加工，以下是 5 軸數(shù)控加工的主要優(yōu)點。
加工復(fù)雜形狀
由于機(jī)床增加了額外的軸，因此可以輕松加工復(fù)雜的設(shè)計和幾何形狀。此外，需要使用多個專用夾具才能完成的高難度的角度和弧度加工，使用五軸數(shù)控機(jī)床即可輕松解決。此外，五軸機(jī)床還能在單次操作中不斷旋轉(zhuǎn)零件，無需多次調(diào)整就能實現(xiàn)所需的復(fù)雜幾何形狀。
高精度和高重復(fù)性
手動加工操作需要額外的設(shè)置才能達(dá)到良好的加工效果。但這些額外的設(shè)置往往會帶來加工上的累積誤差，導(dǎo)致機(jī)械師在加工過程中無法完全對準(zhǔn)。然而，五軸數(shù)控銑削只需最少的設(shè)置，消除了出現(xiàn)誤差的可能性，同時提高了精度。
此外，如今機(jī)械師使用的大多數(shù)五軸數(shù)控機(jī)床在加工過程中都無需手動重新定位工件，這保證了加工的可重復(fù)性。
高效的設(shè)置操作
與三軸機(jī)床相比，五軸數(shù)控機(jī)床的設(shè)置過程相對較少，因為五軸數(shù)控機(jī)床可同時加工多個表面。此外，五軸機(jī)床還可以加工具有結(jié)構(gòu)特征的輪廓零件。然而，對于傳統(tǒng)的三軸機(jī)床來說，要在多個面上進(jìn)行加工，必須進(jìn)行多次設(shè)置。
高質(zhì)量的表面光潔度
由于有額外的軸，五軸數(shù)控機(jī)床的表面光潔度更高。這些額外的軸使工件更接近切割工具，從而更容易獲得所需的形狀，它還允許使用較短的切削工具進(jìn)行高速加工，幾乎不會產(chǎn)生振動，從而減少了成品表面的刀具痕跡。
生產(chǎn)效率高
五軸CNC加工可有效縮短零件的加工時間。它的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量范圍大，可實現(xiàn)強(qiáng)大的切削能力。五軸數(shù)控系統(tǒng)正在進(jìn)入高速加工時代，它的快速移動和定位以及高速切削加工縮短了零件加工的上機(jī)時間，提高了生產(chǎn)效率。
5軸CNC加工的局限性
五軸加工在制造零件方面具有許多優(yōu)勢，然而，五軸加工也并非都是優(yōu)點，也存在一些局限性。
成本高
購買一臺五軸數(shù)控機(jī)床的成本要比購買一臺三軸機(jī)床的成本高得多。操作該機(jī)器所需的零配件也是如此。此外，維護(hù)五軸數(shù)控機(jī)床比普通數(shù)控機(jī)床更加困難。因此，成本是使用五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的主要制約因素之一。
編程復(fù)雜性
三軸機(jī)床所需的編程與五軸機(jī)床不同。這主要是由于增加了兩個旋轉(zhuǎn)運動，使合成運動的軌跡變得復(fù)雜。例如，對五軸機(jī)床進(jìn)行編程時，必須考慮每個軸各自的運動，以避免碰撞和干擾。此外，要獲得更好的表面質(zhì)量和精度，還需要更復(fù)雜的編程。
需要較高的操作技能
五軸數(shù)控加工涉及到先進(jìn)技術(shù)的使用，要想使機(jī)器發(fā)揮出最佳性能，必須要有一名技術(shù)嫻熟的操作員，這會增加勞動力成本。
使用5軸加工中心可以加工哪些類型的零件？
五軸數(shù)控加工可生產(chǎn)各種零件。這些零件通常具有錯綜復(fù)雜的形狀。以下是一些可以使用五軸加工中心加工的零件。
復(fù)雜表面零件
復(fù)雜表面零件是您在航空、電子等不同領(lǐng)域經(jīng)?？梢钥吹降牧慵?，使用普通數(shù)控機(jī)床很難加工出這種復(fù)雜表面。常見的 5 軸加工復(fù)雜表面包括球形表面、渦輪發(fā)動機(jī)葉片、船用螺旋槳、葉輪等。
箱形零件
由于需要多次裝夾和校準(zhǔn)，使用普通加工機(jī)床加工箱形零件相對困難。五軸機(jī)床能同時加工多個表面，因此更容易加工出精度更高的箱形零件。
異形零件
異形零件是指形狀不規(guī)則的零件。例如，點、面、線混合的工件。由于在加工過程中難以控制夾緊壓力，因此用傳統(tǒng)加工方法加工這類零件非常困難，甚至幾乎不可能。然而，使用 5 軸加工，使用多工位點完成加工變得更加容易。
5 軸加工與 3+2 軸加工的區(qū)別
五軸加工和 3+2 軸加工的主要區(qū)別在于軸的聯(lián)動方式和適用場景。五軸加工指五個軸（X、Y、Z 和兩個旋轉(zhuǎn)軸）同時聯(lián)動，刀具能夠動態(tài)調(diào)整角度，適合加工復(fù)雜曲面和連續(xù)幾何形狀，如渦輪葉片和模具。相比之下，3+2 軸加工僅在加工前固定兩個旋轉(zhuǎn)軸的角度，然后通過 3 軸聯(lián)動完成切削，適合傾斜面或多角度的靜態(tài)加工，如鉆孔或銑削。五軸加工效率更高、編程更復(fù)雜，而 3+2 軸加工成本較低、適合中等復(fù)雜度的零件生產(chǎn)。
充分利用五軸數(shù)控系統(tǒng)的策略
由于大多數(shù)操作員并不了解五軸數(shù)控機(jī)床的全部功能。因此，以下策略可幫助您最大限度地利用五軸數(shù)控機(jī)床。
選擇正確的軟件和控制
在使用五軸數(shù)控銑床之前，您必須獲得正確的信息。獲取正確的信息包括分析設(shè)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和正確性。同樣重要的是，在將 CAD 設(shè)計轉(zhuǎn)化為 CAM 等效設(shè)計之前，要對設(shè)計過程進(jìn)行驗證。
選擇刀具檢測系統(tǒng)
在工作中使用錯誤的工具會增加出錯的風(fēng)險。此外，錯誤的刀具容易磨損，或在加工過程中斷裂，從而增加生產(chǎn)成本并降低產(chǎn)品質(zhì)量。減少這種情況的方法之一是使用刀具檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可幫助您分析要使用的刀具，確保刀具適合工作需要，最大限度地減少錯誤。
防止碰撞
碰撞會導(dǎo)致部件缺陷和機(jī)器損壞。幸運的是，有一些軟件工具可以幫助降低這種風(fēng)險。那么，它是如何工作的呢？這種軟件可以模擬設(shè)計過程，通常在碰撞發(fā)生之前就能看到，從而提供改變設(shè)計指令的方法。這種軟件有很多，但常用的有 Predator 和 ModuleWorks。
受益于 5 軸數(shù)控加工的行業(yè)應(yīng)用
五軸數(shù)控加工可為各行業(yè)帶來多種好處，包括減少加工中的累積誤差、提高產(chǎn)品質(zhì)量和一致性等。許多行業(yè)都采用這種加工方式來制造產(chǎn)品和部件，主要行業(yè)包括：
醫(yī)療行業(yè)
在外科手術(shù)、測試或病情診斷過程中，一個零件的故障就可能帶來災(zāi)難，因此精度和準(zhǔn)確性對該行業(yè)至關(guān)重要。5 軸數(shù)控加工在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用包括生產(chǎn)研究設(shè)備、核磁共振成像設(shè)備、外科植入物、醫(yī)療器械和矯形設(shè)備。
電子設(shè)備
由于電子設(shè)備是商業(yè)和消費品的一部分，因此構(gòu)成了我們?nèi)粘Ｉ畹拇蟛糠帧? 軸數(shù)控加工有助于生產(chǎn)這些電子設(shè)備正常運行所需的最微小部件。它可用于生產(chǎn)電子外殼、半導(dǎo)體、五金件、金屬板條、散熱器和印刷電路板。
能源工業(yè)
為防止發(fā)生災(zāi)難性故障，能源行業(yè)的零件必須符合精確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格。此外，如果該行業(yè)使用的零件不合適，往往會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，給相關(guān)公司造成收入損失。該行業(yè)采用 5 軸加工來生產(chǎn)鉆頭、活塞、活塞桿、氣缸和閥門。
航空航天業(yè)
該行業(yè)需要具有復(fù)合形狀和輪廓邊緣的零件。此外，由于使用幾何形狀復(fù)雜的零件，五軸加工也成為該行業(yè)機(jī)械師的首選加工工藝。此外，使用 5 軸加工還有助于生產(chǎn)高質(zhì)量的零件，從而達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在韋克開始您的5軸CNC加工項目
5 軸 CNC 加工使加工過程更簡單、更快速、更具成本效益，它還能提高精度和準(zhǔn)確性。但是，要充分利用這一工藝，您需要與專業(yè)的制造商合作。
韋克是您一站式的CNC加工服務(wù)提供商，我們擁有先進(jìn)的 5 軸數(shù)控機(jī)床，包括精雕，哈斯機(jī)床等，能為您提供高質(zhì)量的零件、有競爭力的價格和快速的交貨期。
除五軸加工外，我們還能提供不同類型的加工選項和解決方案，韋克一直走在技術(shù)創(chuàng)新的前沿，為你的項目提供一站式的制造支持。如果您對精密 5 軸加工有任何疑問或需求，請隨時聯(lián)系我們。
結(jié)論
五軸數(shù)控加工有助于生產(chǎn)具有高質(zhì)量表面光潔度的復(fù)雜零件。雖然初始成本較高，但從長遠(yuǎn)來看，這種加工方式有助于節(jié)省成本和時間。由于其零件精度高，它是一種應(yīng)用于航空航天、電子和醫(yī)療行業(yè)等廣泛行業(yè)的加工工藝。
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]]>- 11月 28, 2024
通常情況下，CNC銑削和車削是兩種不同的加工工藝，分別使用兩中不同的機(jī)床—銑床和車床。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這兩種工藝可以集成到同一臺機(jī)器上?，F(xiàn)在，銑削加工和車削加工合稱為車銑復(fù)合加工。
本文將介紹車銑復(fù)合加工的工作原理、常見配置、優(yōu)點和應(yīng)用領(lǐng)域。
什么是數(shù)控車銑復(fù)合加工？
數(shù)控（CNC）車銑復(fù)合加工是一種結(jié)合了數(shù)控銑和數(shù)控車功能的加工工藝。為了更好地理解這一概念，我們先來看看銑削和車削之間的區(qū)別。
CNC銑削是一種涉及計算機(jī)控制和旋轉(zhuǎn)切削工具的加工過程，在這個過程中，工件保持固定，移動刀具逐步去除工件上的材料。另一方面，在數(shù)控車削過程中，保持工件旋轉(zhuǎn)，同時刀具保持固定去除材料以達(dá)到所需的形狀。
長期以來，這兩種工藝都是獨立進(jìn)行的。如今，這兩個過程可以整合在一起，由高精度的車銑機(jī)床同時完成，這樣就能為包括金屬和塑料在內(nèi)的不同材料加工出各種幾何形狀，并實現(xiàn)高精度。
車銑復(fù)合加工中心的工作原理
數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床可以同時進(jìn)行銑削和車削加工。也就是說，數(shù)控車銑中心同時完成銑床和車床的工作，以下是數(shù)控車銑中心工作原理的概述。
首先，上傳車銑零件的加工程序，數(shù)控車銑中心開始加工工件。最初的工序是車削工序，使用各種切削工具去除旋轉(zhuǎn)工件上的材料。這一階段的目的是將工件初步加工成圓類零件。
車削工序結(jié)束后，機(jī)床會旋轉(zhuǎn)切削工具，這是保持工件固定，然后刀具去除工件上的材料，這就是銑削階段，目的是加工出平面和不規(guī)則表面。
車銑復(fù)合加工中心生產(chǎn)的車銑零件精度、準(zhǔn)確度高、速度快。此外，該機(jī)床還具有靈活性，可在各種材料上加工多種不同形狀。
數(shù)控車銑中心的常見配置
根據(jù)機(jī)床夾持工件的方式，數(shù)控車銑中心可分為兩種配置。它們是：
臥式數(shù)控車銑中心
與數(shù)控加工中心類似，數(shù)控車銑中心的主軸處于水平位置，因此工件被水平固定。切削工具從刀架側(cè)面伸出。
這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不如垂直結(jié)構(gòu)，因為重力無法將工件固定在夾具中。因此，這種結(jié)構(gòu)很少用于大型和重型工件。
立式數(shù)控車銑復(fù)合加工中心
在立式數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床中，機(jī)床主軸水平放置，工件垂直夾持。在這種配置中，切削刀具的方向與刀架的方向相似。由于重力作用，立式數(shù)控車銑中心比臥式數(shù)控車銑中心更堅固、更穩(wěn)定。
這種配置在加工大型和重型工件時尤其有用，因為重力有助于將這些大型材料牢固地固定在夾具中。
數(shù)控車銑復(fù)合加工的優(yōu)點
CNC車削和銑削零件在許多行業(yè)中越來越常見。這主要是因為數(shù)控車銑復(fù)合加工與傳統(tǒng)的單個車銑復(fù)合加工機(jī)床相比有很多優(yōu)勢。下面，我們將介紹其中的一些優(yōu)點。
加工復(fù)雜零件
傳統(tǒng)加工工具所能處理的幾何復(fù)雜性是有限的。此外，在加工某些復(fù)雜零件時，機(jī)械師可能需要將零件從一臺機(jī)床轉(zhuǎn)移到另一臺機(jī)床。
數(shù)控車銑復(fù)合加工中心可以解決這個問題，因為它可以加工出復(fù)雜的幾何形狀，而且無需轉(zhuǎn)移工。這既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)這些復(fù)雜產(chǎn)品的效率。
提高速度
與傳統(tǒng)加工方式相比，車銑復(fù)合加工中心的主要賣點之一是其執(zhí)行操作的速度。傳統(tǒng)上，機(jī)械師需要在車床上安裝工件并完成零件的車削操作，然后再在銑床上安裝工件并開始銑削操作。
但由于數(shù)控車銑復(fù)合加工中心可以同時進(jìn)行這兩個工序，因此機(jī)械師只需設(shè)置工件一次，在工序完成之前無需移動工件，這加快了生產(chǎn)速度，加快了產(chǎn)品的交貨周期。
更高的精度
數(shù)控機(jī)床一般都非常精確，數(shù)控銑削和數(shù)控車削操作也是如此。然而，數(shù)控車銑中心的精度甚至更高。這主要是因為在整個操作過程中，機(jī)械師無需多次設(shè)置原材料（工件）。這與在單獨的機(jī)床上處理銑削和車削操作形成鮮明對比，因為在其中一個操作完成后，操作員仍需要調(diào)整和移動零件。
在制造公差值很小的零件時，數(shù)控車銑機(jī)床的高精度和可重復(fù)性會帶來更大的益處。對于此類零件，即使在移動和重新調(diào)整零件時出現(xiàn)輕微的誤差，也會導(dǎo)致整個加工過程失敗。
綜合處理加工任務(wù)
除了銑削和車削之外，數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床還可編程執(zhí)行多種不同的任務(wù)，這就意味著制造上可以使用這些機(jī)器來完成各種加工項目。
此外，機(jī)械師原本需要處理的一些任務(wù)，如裝載工件、拆卸零件和探測等，也可以完全自動化并由機(jī)床處理。這樣，操作員就有更多時間處理其他任務(wù)，從而普遍提高了行業(yè)生產(chǎn)率。
數(shù)控車銑技術(shù)的應(yīng)用
航空航天： 數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床可幫助制造飛機(jī)和衛(wèi)星部件。
- 醫(yī)療：醫(yī)療行業(yè)對CNC加工并不陌生，制造商經(jīng)常使用數(shù)控車銑中心來制造植入物和假肢，以及其他具有類似復(fù)雜設(shè)計的醫(yī)療設(shè)備。
- 汽車： 轉(zhuǎn)向設(shè)備、發(fā)動機(jī)部件和軸是制造商使用數(shù)控車銑中心加工的典型零件。
- 電子產(chǎn)品： 復(fù)雜的電子硬件零件，如主板、電路板和放大器外殼，通常需要高精度和高準(zhǔn)確度來制造。由于數(shù)控車銑部件通常能保證這種精度和準(zhǔn)確度，因此車銑操作在電子行業(yè)非常普遍。
- 能源： 石油和天然氣行業(yè)使用數(shù)控車銑復(fù)合加工零件，以確保燃料的正常流動。此外，核電站通常需要嚴(yán)格公差的復(fù)雜零件，而數(shù)控車銑復(fù)合加工機(jī)床可以幫助實現(xiàn)這一目標(biāo)。
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數(shù)控車銑復(fù)合加工在制造業(yè)中越來越受歡迎，但是，只有在正確操作和由合適的專業(yè)人員完成的情況下，車銑復(fù)合加工服務(wù)的優(yōu)勢才能最大化。
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結(jié)論
隨著技術(shù)的進(jìn)步，使用數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床可以同時進(jìn)行這兩項操作。除了生產(chǎn)速度相對較快外，數(shù)控車銑中心還能保證復(fù)雜零件的高精度和高準(zhǔn)確度。因此，數(shù)控車銑中心在當(dāng)今許多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。
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制造商為定制產(chǎn)品使用不同的電鍍表面處理，這些后處理工藝大多能提高產(chǎn)品的美觀度，而另一些則能增強(qiáng)產(chǎn)品的功能性，還有一些則兩者兼具。
金屬電鍍?nèi)匀皇巧a(chǎn)后表面處理的實用選擇，也是現(xiàn)代技術(shù)的一個重要體現(xiàn)，使其成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。本文探討了金屬電鍍表面處理工藝及其原理，詳細(xì)介紹了這些技術(shù)的原理以及選擇電鍍工藝的考慮因素。
什么是金屬電鍍處理？
金屬電鍍表面處理涉及使用鉻、銅、鎳或其他金屬在部件上形成外層，以改善其美觀性和耐腐蝕性。電鍍處理對金屬和其他材料制成的零件提供有許多好處，它有助于改善機(jī)加工零件的表面粗糙度。這種表面處理技術(shù)具有美觀、減少摩擦、提高硬度和改善油漆附著力等優(yōu)點。
金屬電鍍工藝的基本操作步驟
金屬電鍍工藝包括從預(yù)處理到后處理的幾個步驟，本文將重點介紹電鍍的基本程序：
步驟 1：預(yù)處理
預(yù)處理有助于去除基底上可能妨礙電鍍過程的所有有害污染物，這包括清潔、漂洗和其他預(yù)處理，以去除電鍍表面的污染物。
步驟 2：確定清洗的效果
零件的要求通常決定了要使用的電鍍工藝，同樣，這也決定了電鍍前基體的清潔程度。例如，有些電鍍技術(shù)只需要去除大量泥土和污垢，而有些則需要去除油脂。
步驟 3：設(shè)置電鍍槽
這是電鍍的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，您需要設(shè)置好陽極、陰極、整流器、槽和合適的電鍍液等材料。
步驟 4：電鍍過程
一接通電流，沉積過程就開始了。如果需要較厚的電鍍層，則必須將元件暴露在電流下更長時間。不過，您還需要考慮溫度、電壓水平、浸入時間等變量。
步驟 5：后處理
在產(chǎn)品上實現(xiàn)理想的沉積后，必須進(jìn)行后處理清潔。這里，拋光是提高制成品質(zhì)量的有效手段。
步驟 6：廢水處理
金屬電鍍處理過程中會產(chǎn)生重金屬，這些重金屬通常是有害物質(zhì)。因此，處理這些物質(zhì)的有效方法是在處理電鍍廢水前對其進(jìn)行預(yù)處理。
不同類型的金屬電鍍處理
有各種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)電鍍表面處理可供使用，以下是其中一些：
1.鍍鋅
鋅仍然是在金屬基材上實現(xiàn)鍍鋅的具有成本效益的材料之一。制造商通過熔池浸漬和噴涂來使用鍍鋅。在可溶性鋅鹽電解槽中，基材處于陰極位置，而金屬鋅則處于陽極位置。鍍鋅技術(shù)能在金屬上形成延展性很好的鍍層，也能更好地控制鍍層厚度和均勻性。
2.鍍鉻
鍍鉻一般是使用鉻酸和三價鉻鍍液在金屬部件上形成一層覆蓋層，鍍鉻的主要目的是提高材料的美觀度。此外，鍍鉻表面處理還可提高材料的硬度，從而使其具有更好的耐腐蝕性能。
3.鍍鎳
鎳是化學(xué)電鍍法中另一種常見的鍍金屬。鍍鎳有助于提高部件的美觀性和耐磨性，這種電鍍方法適用于鋁和銅。
4.鍍銅
銅具有高導(dǎo)電性，電鍍銅是電路板等電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，因其電鍍效率高、材料成本低而成為常見的選擇。
5.鍍鎘
鍍鎘是在鋁、鋼、銅和鐵等不同金屬上沉積一層金屬層，這種工藝適用于潛艇的螺栓和螺釘以及軍用降落傘扣的鍍層。此外，它還具有高延展性、耐腐蝕性、易焊接性和耐化學(xué)性。
6.鍍銀
鍍銀與鍍金相同，都能提高所用材料的美觀度。當(dāng)導(dǎo)電性是您需要考慮的一個因素時，鍍銀是一種理想的金屬飾面類型。許多制造商使用鍍銀的原因是其成本效益，因為它是金的更好替代品。此外，它對銅制零件的電鍍也很有效。
7.鍍金
這種金屬以其抗氧化性和高導(dǎo)電性而聞名。鍍金是將這些卓越特性轉(zhuǎn)移到銅和銀等金屬上的有效方法，它在增強(qiáng)電子零件（如電氣連接器）的導(dǎo)電性方面有著廣泛的應(yīng)用。
8.鍍錫
這種工業(yè)加工方法是利用電流在材料表面沉積一層可焊接的錫涂層。電鍍錫是一種極具成本效益的工藝，因為錫很容易獲得，而且成本低于金、鈀或鉑等金屬。
9.鍍銠
鍍銠可在首飾表面沉積一層薄薄的銠涂層，這一工藝與浸銠或閃銠工藝相同，它有助于提高首飾的光澤、耐用性和光反射效果。
定制產(chǎn)品的金屬電鍍技術(shù)
不同行業(yè)使用的金屬電鍍技術(shù)多種多樣。以下是其中一些：
電鍍
這是一種典型的金屬電鍍工藝，需要在電解質(zhì)溶液中通入電流，以溶解帶電的金屬顆粒（離子）。帶電（正）的金屬離子會附著在工件上，而在這種情況下，工件在電路上帶有負(fù)電荷。將工件放入化學(xué)溶液中時，溶解的金屬微粒會上升到材料表面。
電鍍可增強(qiáng)工件的化學(xué)、機(jī)械和物理特性。它能在鍍層金屬上形成光滑和均勻的涂層，這層薄薄的鍍層可在金屬工件上形成保護(hù)性的美觀外觀。
化學(xué)電鍍
也稱為無電解電鍍技術(shù)，是電鍍的理想替代技術(shù)，也是一種更簡單、具有成本效益的選擇。顧名思義，它不需要外部電流。
無電解電鍍法使用還原性化學(xué)鍍液在不同材料表面沉積銅、金、鎳和銀等金屬。由于它是一種化學(xué)過程，不需要機(jī)械或電力，也能產(chǎn)生催化還原路徑。
化學(xué)電鍍適用于表面堅硬的部件，具有出色的耐腐蝕性。石油和海洋行業(yè)在制造其部件時經(jīng)常采用這種工藝。一些常見的部件，如泵或閥門，經(jīng)常暴露在腐蝕環(huán)境中，就是采用化學(xué)電鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理的。
浸入式電鍍
浸入式金屬電鍍工藝是將金屬浸入含有貴金屬離子的化合物中，貴金屬中的離子通常是穩(wěn)定的。因此，會產(chǎn)生自然拉力，使金屬離子與初始金屬發(fā)生錯位，從而形成一層薄薄的貴金屬離子層。這種工藝比無電解和電鍍工藝要慢一些。它只適用于鉑金、銀和金等貴金屬。
滲碳
滲碳是一種金屬電鍍工藝，可使金屬表面固化，同時使基材金屬保持柔軟。這種技術(shù)與表面硬化或外殼硬化相同，其結(jié)果是形成一層較薄的堅固金屬層，稱為表面外殼。
制造商會在零件加工到最終形狀后對其進(jìn)行滲碳處理，因為滲碳處理有助于提高工件金屬元素含量的硬度。滲碳是產(chǎn)品設(shè)計師用來防止腐蝕的理想金屬電鍍技術(shù)。
物理氣相沉積（PVD）
這種金屬電鍍是一種薄膜制備方法，在真空條件下，將氣態(tài)原子、分子或電離成離子的材料源（液體或固體）表面進(jìn)行物理升華，然后利用低壓等離子體或氣體在基底表面沉積具有特定功能的薄膜。
基本的物理氣相沉積技術(shù)有濺射沉積、離子鍍、真空蒸發(fā)、電弧等離子電鍍等。PVD 鍍膜具有沉積速度快、附著力強(qiáng)、衍射效果好、應(yīng)用范圍廣等特點。
等離子噴鍍
這種金屬電鍍是一種高度靈活、高效的熱噴涂技術(shù)，它是將熱軟化或熔化的材料噴涂在材料表面，以達(dá)到理想的鍍層效果。它采用強(qiáng)大的噴涂技術(shù)，可以噴涂陶瓷、金屬和金屬陶瓷等各種材料。
等離子噴涂的應(yīng)用包括噴氣發(fā)動機(jī)保護(hù)、磨損部件修復(fù)等，它具有出色的耐磨損、耐電、耐熱和抗氧化性。
金屬電鍍的優(yōu)缺點
金屬電鍍表面處理有許多優(yōu)點，金屬電鍍的常見優(yōu)點有
- 它能增加用于制造部件的材料的美感；
- 不同的金屬電鍍表面處理可與多種材料兼容；
- 有助于保護(hù)部件免受磨損和腐蝕；
- 一種具有成本效益的表面處理方法；
- 它能增強(qiáng)材料的硬度和強(qiáng)度。
雖然這種后處理技術(shù)對制件有很多好處，但也有一些缺點，包括
- 在特定環(huán)境下，電鍍層會因磨損而碎裂；
- 金屬電鍍過程可能較長，影響部件的規(guī)格。
金屬電鍍表面處理的考慮因素
如果處理得當(dāng)，金屬表面處理可帶來廣泛的好處，包括耐用性、功能性和美觀性。因此，為了獲得金屬電鍍表面處理的理想效果，以下是進(jìn)行金屬電鍍的一些考慮因素：
鍍前材料條件
在對材料進(jìn)行電鍍之前，材料必須處于可電鍍的狀態(tài)。例如，如果基材上有熱處理鱗片、氧化物、油積物和其他殘留物，則電鍍沉積物可能無法附著在基材表面。
因此，必須通過酸洗、噴砂、化學(xué)除垢劑、脫氧劑、堿性預(yù)浸泡等預(yù)處理程序去除這些堆積物。
鍍層厚度
鍍層厚度過厚或過薄都可能導(dǎo)致電鍍復(fù)雜化，在實際情況時需要確定首選的最大和最小厚度的范圍。不過，為了使金屬電鍍表面的厚度范圍可以達(dá)到并具有針對性，這里有一些因素可以參考：
在大多數(shù)情況下，電鍍可形成均勻的涂層。因此，嚴(yán)格的厚度公差不成問題。
- 標(biāo)出工件表面有嚴(yán)格的鍍層厚度范圍內(nèi)的區(qū)域，其次考慮凹槽、拐角和其他幾何參數(shù)也至關(guān)重要。
- 鍍層在電鍍表面的某些區(qū)域比其他區(qū)域沉積得更多。例如，在拐角或凹陷區(qū)域的區(qū)域內(nèi)，電鍍層會變得更薄。
- 必須設(shè)立檢查點來確定電鍍公差要求，確保在最合適的表面上設(shè)置檢查點。
- 對于具有任何加工螺紋的工件，檢查其厚度很重要。電鍍工件（如液壓配件、螺釘?shù)龋┑暮穸韧ǔＪ瞧矫娴乃谋蹲笥摇Ｒ虼?，在所需的電鍍工藝中考慮積層會有所幫助，確保螺紋工件符合基本規(guī)格并完美配合。
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結(jié)論
金屬電鍍表面處理對于確保您的產(chǎn)品具有極佳的美觀性、耐磨性，以及較長的使用壽命和較強(qiáng)的耐腐蝕性。然而，不了解您的產(chǎn)品需要什么電鍍表面處理可能是一個制約因素。因此，有必要了解不同的后處理工藝，并確定理想的表面處理方案。
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黃銅、青銅和銅是具有高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性的金屬材料，它們適用于電子、建筑和制造等多個行業(yè)。由于黃銅、青銅和銅具有一些相似的特性，因此有必要了解它們的不同。
黃銅、青銅和銅的區(qū)別
黃銅、青銅和銅同屬有色金屬，以下是黃銅、青銅和銅之間的一些區(qū)別：
1.元素組成
在這三種金屬中，銅是唯一的天然金屬。它是一種以自然狀態(tài)存在的有色金屬，可直接用于加工制造，而黃銅和青銅是合金。
黃銅是銅和鋅的合金，它含有鉛、錳、鐵、鋁和硅等元素。青銅的主要元素成分是銅和錫，它還含有鋁、鎳、磷和鋅等元素。
2.耐腐蝕性
耐腐蝕性是黃銅、青銅和銅的共同區(qū)別。與其他兩種材料相比，青銅具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，這是因為青銅在暴露于腐蝕性環(huán)境時能夠形成一層保護(hù)膜。與青銅和銅相比，黃銅的耐腐蝕性稍差。
總之，在這三種金屬中，青銅的耐腐蝕性最高，而黃銅的耐腐蝕性最低。
3.重量
重量是黃銅、青銅和銅的另一個區(qū)別。其中，銅的重量最高（單位體積重量為 8960kg/?）青銅（8800kg/?）和黃銅（8720kg/?）的密度相近，但黃銅最輕。
按重量排序，銅>青銅>黃銅。
4.耐久性
青銅是一種非常堅固的材料，結(jié)構(gòu)牢固，幾乎不會彎曲。此外，它還具有耐腐蝕性，因此非常耐用。銅也同樣耐用，比青銅更容易加工。此外，銅還具有柔韌性和抗磨損性。
黃銅更容易出現(xiàn)裂縫和劃痕。就耐用性而言，青銅 > 銅 > 黃銅。
5.焊接性
這三種金屬無一例外都可焊接，無氧銅和脫氧銅的可焊性較高。最常用的銅焊接方法是 MIG 和 TIG 焊接法。
MIG、TIG 也可用于黃銅合金，通常含少量鋅的金屬比含鉛的金屬更易焊接。
6.導(dǎo)電和熱性
在對青銅與黃銅和銅進(jìn)行比較時，導(dǎo)電性（電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率）是一個重要因素。
在電導(dǎo)率方面，銅的導(dǎo)電率很高（100%）。然而，黃銅的導(dǎo)電率約為 28%，而青銅的導(dǎo)電率最低（約為 15%），這是因為銅的成分較低?？傊蛯?dǎo)電率而言，銅 > 黃銅 > 青銅。
在熱導(dǎo)率方面，青銅的熱導(dǎo)率最高，其次是銅，而黃銅的熱導(dǎo)率在三者中最低。也就是說，青銅 > 銅 > 黃銅。
7.強(qiáng)度（拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度）
青銅具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，因此更適用于需要高抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的項目。黃銅次之，而銅的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度值最低。
8.外觀
由于黃銅、青銅和銅的物理外觀不同。根據(jù)顏色，青銅和黃銅很容易區(qū)分。黃銅呈金黃色，而青銅呈紅褐色。銅和青銅具有相似的紅褐棕色，但銅的色調(diào)呈現(xiàn)微微的粉橙色，而青銅則呈現(xiàn)微微的暗金色。
9.硬度
根據(jù)布氏硬度計的數(shù)值，青銅是三種金屬中硬度最高的，其次是黃銅，再次是銅。
- 銅：39
- 黃銅：55-73
- 青銅：40-420
銅的基本概述
銅是一種天然存在的有色金屬，因其卓越的性能而廣泛應(yīng)用于多個制造行業(yè)。銅具有高度導(dǎo)電性，同時還具有一些獨特的特性，包括：
- 延展性
- 機(jī)加工性能
- 優(yōu)異的導(dǎo)熱性
- 抗微生物
- 耐腐蝕
銅的牌號
銅是一種用途廣泛的金屬，有多種牌號可供選擇。最常見的銅牌號包括：
- 合金 101不含氧，是需要出色延展性和導(dǎo)電性的項目的理想選擇。
- 合金 110 或電解銅因具有高的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性而聞名，它還具有優(yōu)質(zhì)的成型性和延展性。
- 合金 122 與合金 110 非常相似，具有很高的可焊性、延展性、可加工性以及其他機(jī)械性能。
- 合金 145 或碲銅含有碲，可提高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
銅的應(yīng)用
- 純銅可用于制造管道、屋頂、工業(yè)和電器中使用的零件和產(chǎn)品。
- 銅的其他工業(yè)應(yīng)用包括建筑部件、管道、散熱器、海底部件、電機(jī)、電信設(shè)備等。
黃銅的基本概述
黃銅是一種包含銅和鋅兩種基本元素的合金。它是一種堅固的材料，具有以下特性：
- 不易變色
- 低摩擦
- 成型性
- 美觀
黃銅的牌號
由于黃銅的成分不同，它有多種合金，其中包括：
- 合金 260 或彈殼黃銅具有冷加工特性，適用于制造五金等零件。
- 合金 272 或黃銅的鋅含量較高（約 33%），可提高其焊接性。
- 合金 330 的鉛含量較低，機(jī)加工性能較好。因此，它被應(yīng)用于管道行業(yè)。
- 合金 353 黃銅以其良好的機(jī)加工性能而聞名，它適用于制造組裝手表、鐘表等的零件。
- 合金 360 或易切削黃銅具有極佳的延展性和可切削性，適用于生產(chǎn)緊固件、閥門、配件等。
- 合金 385（建筑黃銅）具有很高的結(jié)構(gòu)完整性，適用于建筑和建筑系統(tǒng)中的零件。
- 合金 464 或海軍黃銅是一種特殊合金，因其應(yīng)用于海洋環(huán)境而得名。在極端環(huán)境下，它具有抗腐蝕性，而且還支持焊接等工藝。
黃銅的應(yīng)用
黃銅的外觀與黃金相似，具有多種用途。這種材料的常見例子包括：
- 樂器： 黃銅是制造樂器部件的合適金屬。
- 配件： 黃銅無與倫比的特性使其適用于制造零部件的配件。
- 黃銅的其他應(yīng)用包括管道材料、鐘表制造、珠寶、門飾等。
青銅的基本概述
青銅是一種黃褐色合金，由銅和錫基合金以及其他少量鋁、錳、硅和磷等元素制成。它具有以下特性：
- 延展性
- 熔點
- 硬度和脆性
- 熔點高
- 高耐腐蝕性
青銅的牌號
根據(jù)青銅的組成元素，青銅的牌號如下：
- 合金 932 含有高亮度錫，主要用于制造墊圈、襯套等。
- 合金 954 或鋁青銅因含有鋁而非常堅固，它適用于支撐和固定工業(yè)設(shè)施。
青銅的應(yīng)用
青銅有多種用途。以下是青銅的應(yīng)用清單：
- 襯套和軸承： 這是青銅最常見的應(yīng)用，用于制造汽車襯套和軸承。
- 船舶設(shè)備： 青銅的優(yōu)良特性使其適用于制造螺旋槳、船舶配件等船用設(shè)備。
青銅的其他應(yīng)用還包括電子彈簧、石油鉆井平臺、石油設(shè)備等。
快速區(qū)分黃銅、青銅和銅
這三種金屬的顏色和發(fā)出的聲音略有不同，可用于快速辨別它們之間的區(qū)別。
顏色
銅的外觀呈紅褐色；黃銅的外觀呈鮮艷的金黃色；青銅的外觀呈暗淡的金色。
聲音
要檢查材料是銅還是金屬合金，可以輕輕敲擊金屬表面。銅會發(fā)出低沉的聲音。另一方面，青銅發(fā)出的聲音比銅高，而黃銅發(fā)出的聲音比青銅高。
青銅 vs 黃銅 vs 銅： 為您的項目選擇合適的材料
如前所述，青銅、黃銅和銅具有不同的特性。因此，在為您的項目選擇這三種金屬時，您需要牢記以下幾點：
靈活度
黃銅、青銅和銅都具有很高的耐用性，但它們的柔韌性程度卻各不相同。在考慮高柔韌性時，天然銅是理想選擇，就機(jī)械加工而言，應(yīng)考慮青銅和黃銅。
一般用途
- 黃銅因摩擦力小而廣泛用于門把手和樂器等用途。
- 青銅具有很強(qiáng)的耐鹽水性，是制造船舶零件的合適材料。
- 銅具有抗菌特性，是制造食品加熱器的較佳選擇。
價格
每種金屬的價格都不一樣，這是因為有許多合金可供選擇。如果要尋找一種便宜的金屬，黃銅是較為合適的選擇。黃銅之所以便宜，是因為其中含有大量的鋅。青銅次之，而銅是三種金屬中最貴的。
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黃銅、青銅和銅是基于其特性而適用于制造行業(yè)。在韋克，我們采用以質(zhì)量為中心的產(chǎn)品制造流程。我們經(jīng)驗豐富的工程師都是CNC金屬加工方面的專家，可以滿足您的各種零件生產(chǎn)需求。此外，我們的服務(wù)價格優(yōu)惠，交貨期短。如需了解更多信息，請聯(lián)系我們，為您的零件選擇合適的材料和制造工藝。
結(jié)論
黃銅、青銅和銅都是類似的金屬，但它們在導(dǎo)電性、延展性、可加工性和強(qiáng)度等方面都具有一些優(yōu)勢。這三種金屬雖然相似，但也有區(qū)別。本文比較了黃銅、青銅和銅的區(qū)別及其應(yīng)用，希望對您有所幫助。
常見問題
青銅、黃銅和銅中哪種最硬？
三種金屬中最硬的是青銅。由于硬度較高，所以機(jī)加工性能較差。
青銅、黃銅和銅中哪一種具有磁性？
它們?nèi)咭话愣紱]有磁性。不過，青銅因含有約 12% 的鎳而略帶磁性。
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]]>- 11月 22, 2024
如今，機(jī)器人和人工智能不僅成為了人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，也在醫(yī)療行業(yè)扮演了重要的角色。在這里，醫(yī)療機(jī)器人通過多種方式幫助提高醫(yī)療操作的效率。
醫(yī)療機(jī)器人由人工智能設(shè)計而成，機(jī)身由不同材料制成，如金屬、塑料和復(fù)合材料。本文將討論醫(yī)療機(jī)器人的用途以及機(jī)械加工技術(shù)如何幫助制造醫(yī)療機(jī)器人零件。
什么是醫(yī)療機(jī)器人？
醫(yī)療機(jī)器人具有特殊的設(shè)計和功能，使其適用于醫(yī)療領(lǐng)域。它們大多可遠(yuǎn)程控制，適用于執(zhí)行手術(shù)治療程序和藥品配送等任務(wù)。
每個機(jī)器人都由一些典型的部件組成，其中包括：
- 控制器：控制器是嵌入在醫(yī)療機(jī)器人中的大腦或處理單元。它是每個機(jī)器人所獨有的，主要是一個插入式小型計算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人的所有程序都在其中運行。
- 電源：機(jī)器人的電源可以是內(nèi)部電池，也可以是固定的外部電源。電源的類型決定了機(jī)器人在性能和運動方面的靈活性。例如，與使用固定電源的機(jī)器人不同，使用內(nèi)置電池的機(jī)器人行動更加靈活。
- 編程：編程是一組指令，規(guī)定機(jī)器人要做什么?？刂破骶幊逃兄卺t(yī)療機(jī)器人正確執(zhí)行指令，避免低效和錯誤。
- 傳感器：傳感器有各種形狀、大小和功能，用于檢測周圍環(huán)境。
- 末端執(zhí)行器：末端效應(yīng)器可讓機(jī)器人與周圍環(huán)境互動并工作。
醫(yī)療機(jī)器人在醫(yī)療保健行業(yè)中的優(yōu)勢
共享醫(yī)療工作
醫(yī)療領(lǐng)域的機(jī)器人可獨立執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的工作流程，從而減輕醫(yī)護(hù)人員的工作量。它們還能確保一致性，解決醫(yī)護(hù)人員短缺的問題。
例如，醫(yī)療機(jī)器人可以自動使用消毒劑和殺菌劑清潔病房。這樣，醫(yī)務(wù)人員可以專注于照顧病人和其他重要工作。
提高工作場所的安全性
任何醫(yī)療機(jī)構(gòu)都有相當(dāng)一部分不健康的微生物，醫(yī)務(wù)人員和病人很容易受到它們的影響。醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)適用于可控的系統(tǒng)清潔，有助于減少病原體的流通，防止感染醫(yī)療中心的疾病。
此外，專門設(shè)計的醫(yī)療機(jī)器人還能幫助醫(yī)護(hù)人員完成移動病人、病床或機(jī)器等繁重的工作。
協(xié)助手術(shù)
有些醫(yī)療機(jī)器人足夠先進(jìn)，可以在手術(shù)過程中協(xié)助外科醫(yī)生。在心臟手術(shù)中使用機(jī)器人技術(shù)就是一個常見的例子。這些醫(yī)療機(jī)器人之所以適用，是因為它們可以無差錯地執(zhí)行高度精確的外科手術(shù)，這也有助于提高手術(shù)的成功率。
醫(yī)療機(jī)器人的類型
醫(yī)療機(jī)器人有多種類型，但最常見的類型包括以下幾種：
1. 手術(shù)機(jī)器人
這類醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人可確保手術(shù)過程精確高效。根據(jù)復(fù)雜程度，有些機(jī)器人可以在人類外科手術(shù)醫(yī)生操作下進(jìn)行外科手術(shù)。
2. 化療機(jī)器人
這些醫(yī)療機(jī)器人可以幫助設(shè)置光束源，遠(yuǎn)程安置病人，并安排成像系統(tǒng)。此外，化療機(jī)器人還能治療身體不同部位的腫瘤。
3. 康復(fù)機(jī)器人
這些醫(yī)療機(jī)器人可以幫助和輔助老年人或殘疾患者的行動。它們適用于康復(fù)服務(wù)，如治療性練習(xí)和訓(xùn)練，并能通過仔細(xì)評估監(jiān)測病人的進(jìn)展。
4. 實驗室機(jī)器人
這些醫(yī)療機(jī)器人可協(xié)助實驗室技術(shù)人員移動可能有害的生物或化學(xué)物質(zhì)。此外，它們還適用于高速、準(zhǔn)確地檢查物質(zhì)，從而減少誤差。
5. 機(jī)器人假肢
機(jī)器人假肢可以為失去肢體的病人提供一個栩栩如生的肢體，幫助他們恢復(fù)平衡。與傳統(tǒng)假肢不同，機(jī)器人假肢具有某些復(fù)雜的功能。
例如，它們可以遙控，此外，人工智能機(jī)器人假肢可以隨著時間的推移不斷學(xué)習(xí)，并且符合人體工程學(xué)。
6. 醫(yī)療機(jī)器人
醫(yī)院醫(yī)療機(jī)器人可以幫助醫(yī)護(hù)人員減輕一些工作任務(wù)。它們經(jīng)過編程，對周圍環(huán)境了如指掌，可以執(zhí)行送餐、送藥和采樣等任務(wù)。
常見醫(yī)療機(jī)器人零件制造工藝
在制造醫(yī)療機(jī)器人時，必須了解該類型的零件在制造過程要求嚴(yán)格的公差、高精度和準(zhǔn)確性，這是因為醫(yī)療機(jī)器人與各種復(fù)雜的情況打交道，一個小小的失誤就可能導(dǎo)致無法挽回的損失。
生產(chǎn)醫(yī)療機(jī)器人的常見制造工藝包括以下幾種：
精密 CNC 加工
CNC （計算機(jī)數(shù)控）加工是精確制造嚴(yán)格公差醫(yī)療機(jī)器人部件的理想選擇。它是一種計算機(jī)控制的減法制造工藝，依靠CAD 軟件來制造零件。該工藝適用于制造醫(yī)療機(jī)器人部件，如傳感器、末端效應(yīng)器等。
精密CNC加工的優(yōu)勢
精密數(shù)控加工在醫(yī)療機(jī)器人制造中非常適用，因為它具有以下優(yōu)點：
- 快速生產(chǎn)：數(shù)控車削和銑削等加工操作速度非?？?。無論是單件生產(chǎn)還是小批量生產(chǎn)，都可以在不降低精度的情況下快速制造醫(yī)療機(jī)器人部件。
- 復(fù)雜形狀和嚴(yán)格公差：CNC加工非常適用于制造形狀復(fù)雜、公差嚴(yán)格的零件。大多數(shù)醫(yī)療機(jī)器人部件都具有復(fù)雜設(shè)計，因此，它們需要基于高精度的加工工藝來實現(xiàn)這些要求。
- 材料兼容性高：CNC加工與制造醫(yī)療機(jī)器人零件的所有材料都兼容，這些材料包括塑料、鋼、鋁、鈦和其他復(fù)合材料。
包覆成型和嵌入成型
這是一種注塑成型工藝，適用于制造由兩種材料（不同或相同）組成的部件。
包覆成型是一種兩步制造工藝，用兩種相同或不同的塑料材料制造零件。操作員在一個注塑模具中制作第一個零件，然后將制作好的產(chǎn)品放置在另一個模具中。接著，操作員對第二個零件進(jìn)行注塑，通過兩個注塑步驟生產(chǎn)出一個產(chǎn)品。
嵌入成型與包覆成型類似。不過，塑料是在一種稱為嵌件的非塑料材料（大多數(shù)情況下是金屬）上成型的。這種方法非常適合制造醫(yī)療機(jī)器人中使用的緊固件。
3D打印
3D打印是一種快速成型制造工藝，使用3D打印機(jī)根據(jù) CAD 模型生產(chǎn)出的零件,它是醫(yī)療零件制造中最常見的制造方法，適用于制造機(jī)器人假肢等機(jī)器人的手板件驗證。
如何為醫(yī)用機(jī)器人零件選擇正確的加工工藝？
在為醫(yī)療機(jī)器人選擇加工工藝之前需要考慮一些因素，這些考慮因素包括：
原型制造與正式生產(chǎn)
原型制造主要用于生產(chǎn)測試的部件，它發(fā)生在制造的早期階段，大多數(shù)情況下可通過 3D 打印和 CNC 加工來實現(xiàn)。對于正式生產(chǎn)，可使用注塑成型或小批量 CNC 加工工藝。
精度和公差
組裝成醫(yī)用機(jī)器人的部件應(yīng)高度精確，需要采用具有嚴(yán)格公差的制造工藝來避免誤差。就精度而言，上述所有工藝都是合適的。不過，CNC加工工藝更勝一籌。
設(shè)計的復(fù)雜程度
機(jī)器人零件設(shè)計復(fù)雜，您需要選擇一種與復(fù)雜設(shè)計相匹配的制造工藝。在這方面，3D 打印和數(shù)控加工是理想的方法。一般來說，五軸數(shù)控機(jī)床適合制造復(fù)雜的機(jī)器人部件，因為它們能夠沿多個軸旋轉(zhuǎn)和移動，以生產(chǎn)出最終設(shè)計。
醫(yī)療領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)的未來趨勢
1. 觸覺改善
使用人造皮膚將賦予仿人醫(yī)療機(jī)器人更好的觸覺。此外，由于能夠感知環(huán)境壓力，這種機(jī)器人還能為病人提供特殊護(hù)理，這一趨勢正朝著實現(xiàn)讓機(jī)器人通過觸覺改善對事物的感覺這一目標(biāo)邁進(jìn)。
2. 更好的機(jī)器人手術(shù)性能
機(jī)器人技術(shù)正在改變醫(yī)學(xué)的外科領(lǐng)域，因為它們可以協(xié)助外科醫(yī)生在手術(shù)中完成復(fù)雜的操作，從而提高了手術(shù)操作的精確性、控制性和靈活性。
這樣，外科醫(yī)生可以更輕松地完成復(fù)雜的外科手術(shù)。機(jī)器人可以幫助拿取醫(yī)療設(shè)備和實際手術(shù)。
3. 增強(qiáng)對機(jī)器人的互動
在人工智能發(fā)展之前，同理心一詞并不適用于機(jī)器人。因此，機(jī)器人的程序只能執(zhí)行簡單直接的操作。然而，隨著一些高度復(fù)雜的機(jī)器人引入，病人、醫(yī)務(wù)人員和機(jī)器人之間的互動變得更好了。
提高機(jī)器人的同理心對每個群體的作用都不同。例如，對機(jī)器人和病人，人工智能的融入有助于確保病人感覺自己是在與人交談。。
4. 遠(yuǎn)程護(hù)理
遠(yuǎn)程護(hù)理是指人類護(hù)士操作機(jī)器人為病人提供護(hù)理服務(wù)。一些組件，如 AR、傳感器、機(jī)器人操縱、遠(yuǎn)程會議等，有助于遠(yuǎn)程護(hù)理的發(fā)展。
韋克為您的機(jī)器人項目提供手板和零件加工服務(wù)
醫(yī)療機(jī)器人的加工要求高質(zhì)量和準(zhǔn)確性。在韋克快速成型，我們擁有在醫(yī)療領(lǐng)域提供醫(yī)療手板和加工解決方案的長期經(jīng)驗。作為一家通過 ISO 認(rèn)證的快速成型公司，我們擅長各種加工技術(shù)，包括CNC銑削、車削、線切割、3D 打印、快速注塑成型等。此外，我們擁有全流程的生產(chǎn)管控，您可以放心地獲得高標(biāo)準(zhǔn)的零件。只需上傳您的 CAD 文件，即可獲得報價和 DFM 反饋！
結(jié)論
如今，機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用多種多樣，直接或間接地影響著人類的生活。本文闡述了醫(yī)用機(jī)器人如何改變和發(fā)展醫(yī)療領(lǐng)域，以及制造醫(yī)用機(jī)器人所涉及的制造流程。
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]]>- 11月 22, 2024
自人類發(fā)現(xiàn)第一臺望遠(yuǎn)鏡以來，火星就一直令人類著迷。人類之所以對火星如此著迷，是因為希望這顆紅色星球能夠孕育生命。帶著這一希望，美國國家航空航天局（NASA）于 20 世紀(jì) 60 年代駕駛水手 4 號（Mariner 4）飛船飛越火星，開始借助機(jī)器人航天器探索火星。
美國、當(dāng)時的蘇聯(lián)和歐洲航天局也進(jìn)行了其他探索。然而，美國國家航空航天局在 2003 年取得了驚人的成功，其名為 “精神號 ”和 “機(jī)遇號 ”的雙火星探測車成功登陸火星。這次成功推動了 “堅毅 ”號火星探測器的 “火星 2020 ”任務(wù)。
那什么是火星探測車，它由哪些部件組成。此外，本文還會分享一個關(guān)于火星車機(jī)械臂零件的加工案例。請繼續(xù)閱讀！
什么是火星探測車？
火星探測車是為探索星球而設(shè)計的機(jī)器人車輛，該機(jī)器擁有多種高科技小工具，包括照相機(jī)、顯微成像儀、伽馬射線、紅外線和阿爾法粒子光譜儀以及巖石研磨工具等。
它的主要目的是研究火星表面的物理和化學(xué)成分，為此，火星車主要對著陸區(qū)周圍的土壤、塵埃和巖石進(jìn)行采集和分析。
火星車的組成部分
火星車是一個由許多組件協(xié)同工作的工具，其組件包括：
1. 車身
車身是圍住火星車內(nèi)部和處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，非常堅固。它有一個設(shè)備甲板，用于放置桅桿和相機(jī)。
2. 大腦
這是火星車的計算機(jī)模塊，它也叫做計算元件。為了防止任務(wù)失敗，火星車內(nèi)部始終有兩個計算元件。
火星車大腦的功能與人腦類似，它始終檢查系統(tǒng)以確保溫度穩(wěn)定，并定時進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。它還會記錄火星車一天中產(chǎn)生和儲存的電能，同時安排新活動的開始和完成。
3. 攝像頭
這些攝像頭就像火星車的感官和眼睛，當(dāng)火星車最后降落到火星表面時，進(jìn)入、下降和著陸相機(jī)會錄制視頻。這些相機(jī)提供的數(shù)據(jù)包括：
- 探測器著陸時發(fā)生的情況；
- 探測器著陸時在著陸區(qū)的確切位置；
- 著陸前著陸區(qū)的鳥瞰圖；
另一方面，工程相機(jī)提供了火星車周圍地形的許多詳細(xì)信息。這些相機(jī)具有多種功能，包括測量火星車周圍的地面以方便安全駕駛、支持樣本采集以及監(jiān)測火星車硬件狀態(tài)。
4. “耳朵”
火星車的耳朵由兩個麥克風(fēng)組成，可以讓科學(xué)家聆聽火星的聲音?；鹦擒嚿嫌袃煞N類型的麥克風(fēng)： 超級攝像頭和 EDL 麥克風(fēng)。
5. 腳和輪子
火星車有六個輪子，每個車輪都有電機(jī)。此外，前輪和后輪還裝有轉(zhuǎn)向電機(jī)，可以讓火星車在原地 360 度旋轉(zhuǎn)，還能做其他動作。
6. 機(jī)械臂
火星車還擁有一條 7 英尺長的機(jī)械臂，肩部、肘部和腕部都具有最大限度的伸展性和靈活性。有了這個機(jī)械臂，火星車可以像地質(zhì)學(xué)家一樣工作。
漫游者機(jī)械臂部件的可制造性審查
可制造設(shè)計（也稱為DFM）有助于優(yōu)化零件生產(chǎn)。在制造零件之前進(jìn)行 DFM 分析，可以在投入資源進(jìn)行加工之前，更容易地發(fā)現(xiàn)制造技術(shù)或流程中存在的問題。從長遠(yuǎn)來看，這有助于節(jié)約成本，同時確保產(chǎn)品零件的質(zhì)量。
在這里，我們將分享一款火星車的機(jī)械臂零件 的DFM。但由于保密協(xié)議的原因，我們在本節(jié)中僅展示該項目中的的典型示例。
以下是火星車機(jī)械臂典型零件的可制造設(shè)計。
垂直度
上圖描述的是使用線切割技術(shù)加工的機(jī)械臂零件。由于使用了這種工藝，線切割表面的垂直度公差是一個重要的考慮因素。垂直度是一種尺寸公差，與兩個表面之間的角度有關(guān)。在實際生產(chǎn)中，上述機(jī)械臂零件部分的垂直度只能為 0.02。這是因為在使用線切割技術(shù)時會產(chǎn)生一些變形，從而導(dǎo)致輕微的偏差。
壁厚
零件的壁厚是設(shè)計部件時需要考慮的一個重要因素，因為它將決定部件的整體強(qiáng)度、剛度和耐用性。此外，適當(dāng)?shù)谋诤襁€有助于確保部件的安全性，使其能夠承受重負(fù)荷而不會變形。
在加工上述零件時，最好將其厚度增加到 0.7 毫米。在上圖中，箭頭所指的區(qū)域太薄，設(shè)計厚度僅為 0.1 毫米，可能會導(dǎo)致壁面容易破裂。
材料規(guī)格
鋁 7075 是強(qiáng)度最高的鋁合金之一，非常適合高應(yīng)力應(yīng)用，是此款加工機(jī)器人手臂零件的理想材料。
后處理選項
對于本案例中需要進(jìn)行表面處理的零件，建議采用 II 型鋁陽極氧化工藝。這是一種將鋁浸沒在硫酸中的工藝，可在材料表面和內(nèi)部形成氧化鋁層，而且這層氧化鋁具有很好的電絕緣性。
此外，這種表面處理通常比其他類型的氧化層更厚。由于火星的環(huán)境條件十分惡劣，這使得它更能保護(hù)金屬免受腐蝕。
加工探測車機(jī)械臂零件的挑戰(zhàn)
火星上的環(huán)境條件與地球上截然不同，它的環(huán)境條件比較惡劣，每天的溫度變化高達(dá) 100 攝氏度。因此在設(shè)計火星車部件時，工程師們必須考慮到外部條件的差異。
高精度和高公差
火星車是一個擁有眾多部件的復(fù)雜機(jī)器人，設(shè)計具有嚴(yán)格公差的部件是一項挑戰(zhàn)。然而，無論部件大小如何，它的零件都需要高精度和高公差，以實現(xiàn)良好的功能。因此，工程師必須需要采用不同的加工技術(shù)才能實現(xiàn)這一目標(biāo)。
環(huán)境條件的差異
火星的環(huán)境條件比地球更為惡劣。極地夜晚的溫度為零下195°C，赤道白天的溫度為27°C，對任何事物來說都是一個極端的地方?；鹦堑拇髿鈱颖鹊厍蛳”〉枚啵挥泻Ｆ矫娲髿鈮旱?1%。
此外，火星的全球平均反照率為 0.25，這意味著火星吸收了大約 75% 的光照，這進(jìn)一步導(dǎo)致了火星的極端溫度。
因此，火星車的所有部件都必須能夠承受嚴(yán)酷的環(huán)境。制造商需要充分考慮各部件的使用場景、材料、加工工藝、后處理方法和組裝，以制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
零件屬性
火星車部件具有不同的屬性以實現(xiàn)特定的功能。有些部件需要導(dǎo)電，有些則是絕緣體。這就對后處理工藝提出了挑戰(zhàn)。
復(fù)雜性和檢測要求
火星車的零件很復(fù)雜，因為每個零件都有其精度要求。但是，無論精度報告測試耗費多少時間，工程師都需要提供每個零件質(zhì)量的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
加工案例分析：探測車機(jī)械臂部件
主要材料：鋁 7075
這種材料常用于航空航天領(lǐng)域，具有相當(dāng)高的疲勞強(qiáng)度。它是強(qiáng)度最高的鋁合金之一，其強(qiáng)度可與多種鋼材媲美。除強(qiáng)度外，這種合金還具有良好的延展性，因此非常適合高應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)用，如機(jī)械臂。
工藝： CNC銑削、線割等
通過數(shù)控銑削和線切割，火星車機(jī)械臂上的零件具有很高的尺寸精度。這是因為，在制造復(fù)雜形狀和圖案的同時，這種加工工藝還能制造出精度高、表面質(zhì)感好的零件。
表面處理： 陽極氧化
選擇陽極氧化處理作為火星車機(jī)械臂的表面處理并不是錯誤的選擇，因為這種表面處理可以提高其耐腐蝕性。此外，經(jīng)過這種處理，不會有粉化的風(fēng)險，因為粉化可能會將異物帶入火星，影響在進(jìn)行的分析結(jié)果。
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]]>- 11月 16, 2024
制造業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，從傳統(tǒng)大批量制造到按需制造的轉(zhuǎn)變不可避免。按需制造已成為大多數(shù)企業(yè)用來定制小批量產(chǎn)品的選擇。它在多個方面取代了傳統(tǒng)制造流程，解決了傳統(tǒng)制造模式的局限性。
本文將探討按需制造的內(nèi)容，以及它在產(chǎn)品開發(fā)過程中使用的各種技術(shù)。此外我們還將介紹按需生產(chǎn)的應(yīng)用，讓您對按需生產(chǎn)有一個全面的了解。
什么是按需制造？
按需制造是一種允許制造商根據(jù)客戶需求生產(chǎn)產(chǎn)品的方式。制造商按所需數(shù)量和時間生產(chǎn)產(chǎn)品，它類似定制制造。這種生產(chǎn)模式不同于傳統(tǒng)制造，后者需要生產(chǎn)大量產(chǎn)品并將其儲存在倉庫中。
按需制造的出現(xiàn)
由于信息技術(shù)和物流運輸業(yè)的發(fā)展，我們所需的大部分物品都能按需提供，傳統(tǒng)制造業(yè)自然而然地轉(zhuǎn)向了按需制造。
互聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)作為工業(yè) 4.0 的產(chǎn)物，是影響其出現(xiàn)的主要因素。這些技術(shù)有助于制造合作伙伴開發(fā)先進(jìn)的線上平臺，使客戶能夠上傳項目設(shè)計模型，并獲得自動生成的 DFM 反饋和準(zhǔn)確報價。
此外，利用3D打印和CNC加工等按需制造技術(shù)生產(chǎn)手板和最終產(chǎn)品的成本效益也大大促進(jìn)了按需生產(chǎn)在全球范圍內(nèi)的出現(xiàn)和發(fā)展。
按需制造與傳統(tǒng)制造： 有什么區(qū)別？
按需制造與傳統(tǒng)制造經(jīng)常被拿來比較，下面我們就來看看兩者有哪些區(qū)別。
1. 靈活性
按需制造為企業(yè)提供了靈活性，使其可以在任何需要的時候訂購所需產(chǎn)品的精確數(shù)量。因此，企業(yè)可以在不增加庫存成本的情況下小規(guī)模訂購產(chǎn)品。
此外，CNC加工、3D打印和其他類似技術(shù)有助于更快地制造出多個零件和零件的變體，而無需調(diào)整或重新裝備機(jī)器。這些技術(shù)使小規(guī)模訂單的生產(chǎn)具有成本效益。相比之下，傳統(tǒng)制造模式通常有最小起訂量，不允許公司進(jìn)行小批量訂購。
2. 客戶定制
按需制造還允許客戶定制其訂單，而無需考慮訂單需求的復(fù)雜性，這是傳統(tǒng)制造所缺乏的優(yōu)勢。它在各行各業(yè)都很受歡迎，如醫(yī)療行業(yè)需要定制生產(chǎn)來滿足生產(chǎn)各種醫(yī)療設(shè)備的需求。
3. 倉儲成本
按需生產(chǎn)為客戶提供了按照數(shù)量生產(chǎn)的選擇，而無需在倉庫中儲存多余的產(chǎn)品。
傳統(tǒng)制造業(yè)的運作原理是規(guī)模經(jīng)濟(jì)，這意味著只有大批量生產(chǎn)的零件才具有成本效益。因此，企業(yè)通常會受到影響，進(jìn)行大批量訂購，以獲得有競爭力的價格。
然而，企業(yè)需要倉儲設(shè)施來存儲大量庫存，并對消費者需求做出準(zhǔn)確預(yù)測。這可能會使企業(yè)因過度預(yù)測訂單而對利潤率造成不利影響。
4. 為中小型企業(yè)提供更多機(jī)會
由于采用傳統(tǒng)制造方式生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量眾多，建立制造工廠的成本巨大。然而，按需制造模式在處理小批量產(chǎn)品方面具有成本效益，可以使用比較小型的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。因此，它允許中小企業(yè)建立小規(guī)模的生產(chǎn)車間，以適應(yīng)不斷變化的市場需求。
5. 技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新
制造商和消費者之間的持續(xù)互動、生產(chǎn)透明度和較短的交付周期是按需制造的特點，這些特點促進(jìn)了創(chuàng)新，發(fā)明家和創(chuàng)新者可以以較低的成本快速設(shè)計和制造單個原型。
制造商或產(chǎn)品設(shè)計師通常會利用這些手板來修正產(chǎn)品的缺陷，從而加快產(chǎn)品的上市速度。然而，傳統(tǒng)制造無法提供按需制造所能提供的機(jī)會。因此，與按需制造相比，傳統(tǒng)制造對創(chuàng)新的貢獻(xiàn)較小。
按需制造中使用的不同工藝技術(shù)
按需制造兼容和常用的技術(shù)有很多，其中一些技術(shù)包括：
CNC加工
CNC加工技術(shù)已經(jīng)存在了相當(dāng)長的時間，并以其巨大的優(yōu)勢影響著按需制造的發(fā)展。數(shù)控加工可與多種材料兼容，并為加工件提供嚴(yán)格的公差。
各種數(shù)控機(jī)床可按需生產(chǎn)高精度零件，每種機(jī)床都可以加工不同的特征，它們通常都是自動化的，能提高效率，加快生產(chǎn)周期。
3D打印
3D打印是一種標(biāo)準(zhǔn)制造技術(shù)，制造商和產(chǎn)品設(shè)計師在開發(fā)階段使用它來生產(chǎn)提供測試的手板，該工藝是具有成本效益的生產(chǎn)，并使制造商能夠在定制生產(chǎn)前測試設(shè)計產(chǎn)品的功能。
鈑金制造
鈑金技術(shù)包括用平面金屬板制造功能部件。這種工藝通常用于制造汽車行業(yè)所需的支架、面板、外殼等終端產(chǎn)品，機(jī)器人和航空航天等行業(yè)也經(jīng)常使用這種工藝。該工藝使用的標(biāo)準(zhǔn)金屬包括銅、鋅、不銹鋼和鋁，厚度范圍為 0.006 至 0.25 英寸。
按需制造的優(yōu)勢
1. 小批量制造和定制
客戶經(jīng)常會向制造商提出不同的要求和偏好，這種方法有助于制造商根據(jù)客戶所需的規(guī)格和數(shù)量提供產(chǎn)品。
傳統(tǒng)制造工廠有固定的硬件模式，客戶幾乎不可能要求高度定制產(chǎn)品，他們的硬件更換成本高昂。然而，按需制造可以為客戶提供一件或者十幾件的產(chǎn)品，而無需考慮其數(shù)量和復(fù)雜性。
2. 高效益的生產(chǎn)
快速的周轉(zhuǎn)時間和小批量訂單有助于企業(yè)節(jié)省倉儲和物流成本。這些企業(yè)的庫存往往很少。因此，他們不必將多余的加工產(chǎn)品存放在倉庫中。只要貨物生產(chǎn)出來，就會直接交付給客戶。此外，它還降低了因處理多余庫存和浪費而產(chǎn)生的成本。
3. 更快的周轉(zhuǎn)
按需生產(chǎn)提供可靠的整體周轉(zhuǎn)時間，這是因為生產(chǎn)靈活性高和交付周期縮短。按需生產(chǎn)商能在幾天內(nèi)收到并交付訂單，因為他們能提供 CAD 模型的即時報價。
4. 快速手板制作
快速手板制作是按需制造的眾多優(yōu)勢之一。制造商按需生產(chǎn)時，可以快速、經(jīng)濟(jì)高效地創(chuàng)建和運輸零件。同樣，由于所涉及的技術(shù)不需要重新調(diào)整，您可以輕松地制造出相同產(chǎn)品的變體?？焖僦圃旒夹g(shù)可幫助公司或企業(yè)主將其創(chuàng)意快速推向市場，滿足客戶需求。
5. DFM 反饋
可制造設(shè)計（DFM）反饋有助于確定設(shè)計的可行性，讓你了解 CAD 模型的錯誤或缺陷。例如，零件的設(shè)計應(yīng)優(yōu)化壁厚、深腔、倒扣、內(nèi)角燈，避免在加工中無法實現(xiàn)。在韋克快速成型，當(dāng)客戶提供CAD 文件時，我們會為其提供即時反饋，從而快速擬定產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。
6. 市場測試
按需生產(chǎn)讓制造商受益匪淺，因為他們可以根據(jù)消費者的反饋意見，在下一批生產(chǎn)中進(jìn)行修改。市場測試仍是按需制造的一個重要優(yōu)勢，使其成為以消費者為中心的企業(yè)的理想生產(chǎn)流程。
按需生產(chǎn)的局限性
盡管這種生產(chǎn)模式具有巨大優(yōu)勢，但一些缺點也值得考慮。以下是其中的一些：
1. 短時間內(nèi)無法滿足高產(chǎn)量要求
按需制造為新產(chǎn)品進(jìn)入市場所需的小批量生產(chǎn)提供了理想的解決方案。然而，當(dāng)消費者需求增加時，按需制造卻無法提供持續(xù)生產(chǎn)。因此，在這種情況下，為了降低生產(chǎn)成本和提高可行性，有時需要結(jié)合傳統(tǒng)制造。
2. 知識產(chǎn)權(quán)盜竊
知識產(chǎn)權(quán)盜竊是按需制造的常見弊端之一，這是因為按需制造需要向服務(wù)提供商提供零件的模型設(shè)計和 CAD 文件。在與不可靠的服務(wù)提供商打交道時，存在知識產(chǎn)權(quán)被盜的潛在風(fēng)險。
3. 供應(yīng)鏈依賴性
傳統(tǒng)制造商具有大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的優(yōu)勢，目的是防止供應(yīng)鏈出現(xiàn)中斷。然而，按需制造依賴供應(yīng)鏈來完成向客戶承諾的訂單。如果供應(yīng)鏈出現(xiàn)任何中斷，制造商就會發(fā)現(xiàn)向客戶交付訂單產(chǎn)品的難度很大，從而使他們不可靠。
4. 質(zhì)量挑戰(zhàn)
一些按需生產(chǎn)商與客戶敲定生產(chǎn)項目的細(xì)節(jié)，然后將生產(chǎn)階段外包給一些小規(guī)模的第三方生產(chǎn)公司，可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量存在重大缺陷。
按需制造服務(wù)的應(yīng)用
由于按需制造能優(yōu)化業(yè)務(wù)，目前全球大多數(shù)行業(yè)都有采用按需制造服務(wù)。以下是按需制造服務(wù)的一些應(yīng)用：
1. 航空航天業(yè)
航空航天業(yè)通常需要高精度、高公差的部件，并需要小批量制造部件。按需制造為這些需求提供了理想的解決方案。
此外，航空航天業(yè)還利用按需制造技術(shù)來節(jié)約成本并快速制作創(chuàng)新設(shè)計，其按需生產(chǎn)的部件包括無人機(jī)部件、飛機(jī)部件和復(fù)合材料層壓件。
2. 汽車行業(yè)
汽車行業(yè)生產(chǎn)的零件通常多種多樣，因此有必要轉(zhuǎn)向按需生產(chǎn)。這種轉(zhuǎn)變有助于降低生產(chǎn)成本，因為它可以避免生產(chǎn)大量多余的部件。定制內(nèi)飾、格柵和使用彈性材料的車型就是按需生產(chǎn)部件的例子。
3. 醫(yī)療行業(yè)
醫(yī)療行業(yè)使用的大多數(shù)產(chǎn)品都需要快速完成訂單，而傳統(tǒng)制造無法滿足這些要求，按需制造可填補(bǔ)所需的產(chǎn)品庫存。按需生產(chǎn)的零部件可為研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)生和患者提供突破性的解決方案。其按需生產(chǎn)的部件包括醫(yī)療設(shè)備、手術(shù)工具和解剖模型。
4. 機(jī)器人行業(yè)
機(jī)器人行業(yè)處于起步發(fā)展階段，由創(chuàng)新全力驅(qū)動。因此，制造商不需要大批量生產(chǎn)零件，因為不斷有改進(jìn)和更好的技術(shù)出現(xiàn)。按需制造為滿足這些創(chuàng)新領(lǐng)域的需求提供了理想手段。
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結(jié)論
隨著創(chuàng)新速度的不斷加快，按需制造正在迅速改變制造業(yè)，使企業(yè)和個人都能靈活地進(jìn)行制造，它已成為企業(yè)在需要小批量生產(chǎn)零件時所采用的理想制造技術(shù)。
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