CNC加工是制造和工業(yè)應用中經(jīng)常使用的術(shù)語(yǔ)，CNC一詞代表“計算機數控”，而CNC加工定義是減法制造工藝，通常采用計算機控制和機床從庫存件(稱(chēng)為毛坯或工件)中去除材料層，并且產(chǎn)生定制設計的零件。此過(guò)程適用于各種材料，包括金屬，塑料，木材，玻璃，泡沫和復合材料，并在各種行業(yè)中得到應用，例如大型CNC加工和CNC加工航空航天零件。就機器本身而言，CNC機器的定義是它代表能夠自主執行CNC加工操作的實(shí)際可編程機器。注意過(guò)程(CNC加工定義)與機床(CNC機床定義)之間的對比。
消減制造工藝，如數控加工，通常在對比度呈現給添加制造工藝，如3D印刷，或形成性的制造工藝，如液體注射成型。減法工藝從工件上去除材料層以產(chǎn)生定制的形狀和設計時(shí)，加性工藝將材料層組裝起來(lái)以產(chǎn)生所需的形狀，而成形工藝使原料變形并移位為所需的形狀。CNC機械加工具有自動(dòng)化特性，可在進(jìn)行一次性和中批量生產(chǎn)時(shí)實(shí)現高精度和高精度，簡(jiǎn)單零件的生產(chǎn)以及成本效益。但是，盡管CNC機械加工顯示出優(yōu)于其他制造工藝的某些優(yōu)勢，但零件設計可獲得的復雜程度和復雜性以及生產(chǎn)復雜零件的成本效益受到限制。
盡管每種類(lèi)型的制造過(guò)程都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但本文著(zhù)重介紹CNC加工過(guò)程，概述了過(guò)程的基礎知識，以及CNC機床(有時(shí)錯誤地稱(chēng)為C和C機床)的各種組件和工具。此外，本文探討了各種機械式CNC機械加工操作，并提出了CNC機械加工方法的替代方法。
數控加工工藝概述
CNC加工是從利用穿孔帶卡的數控(NC)加工過(guò)程發(fā)展而來(lái)的，它是一種利用計算機控制來(lái)操作和操縱機器和切削工具來(lái)成型原材料(例如金屬，塑料，木材，泡沫，復合材料)的制造過(guò)程。等等-變成定制零件和設計。盡管CNC加工過(guò)程提供各種功能和操作，但過(guò)程的基本原理在所有方面都基本相同。CNC基本加工過(guò)程包括以下階段：設計CAD模型、將CAD文件轉換為CNC程序、準備數控機床、執行加工操作、CAD模型設計。
CNC加工過(guò)程始于內部或由CAD / CAM設計服務(wù)公司創(chuàng )建2D矢量或3D實(shí)體零件CAD設計。計算機輔助設計(CAD)軟件使設計人員和制造商可以生成其零件和產(chǎn)品的模型或渲染圖，以及生產(chǎn)零件或產(chǎn)品所需的必要技術(shù)規范，例如尺寸和幾何形狀。
CNC加工零件的設計受CNC機床和工具功能的限制。例如，大多數CNC機床是圓柱形的，因此通過(guò)CNC加工過(guò)程可能產(chǎn)生的零件幾何形狀受到限制，因為該工具會(huì )形成彎曲的角部。另外，被加工材料的特性，工具設計以及機器的工件夾持能力進(jìn)一步限制了設計可能性，例如最小零件厚度，最大零件尺寸以及內部空腔和特征的夾雜物和復雜性。CAD設計完成后，設計人員將其導出為CNC兼容的文件格式，例如STEP或IGES。
CAD文件轉換
格式化的CAD設計文件通過(guò)一個(gè)程序運行，該程序通常是計算機輔助制造(CAM)軟件，以提取零件幾何形狀并生成數字編程代碼，該代碼將控制CNC機床并操縱工具以生產(chǎn)定制設計的零件。
CNC機床使用幾種編程語(yǔ)言，包括G代碼和M代碼。CNC編程語(yǔ)言中最著(zhù)名的通用或幾何代碼(稱(chēng)為G代碼)控制機床何時(shí)，何地以及如何移動(dòng)，例如，何時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉，移動(dòng)到機床的速度如何。工件上的特定位置，走什么路徑等。雜項功能代碼(稱(chēng)為M代碼)控制機器的輔助功能，例如分別在生產(chǎn)開(kāi)始和結束時(shí)自動(dòng)自動(dòng)拆卸和更換機器機蓋。生成CNC程序后，操作員將其加載到CNC機床上。
機器設置
在操作員運行CNC程序之前，他們必須準備CNC機器以進(jìn)行操作。這些準備工作包括將工件直接固定在機器上，機械主軸上，或固定在虎鉗或類(lèi)似的工件固定裝置上，并將所需的工具(例如鉆頭和立銑刀)連接到適當的機器組件上。機器完全安裝好后，操作員即可運行CNC程序。
機械加工執行
CNC程序用作CNC機器的指令;它向機器的集成計算機提交指示工具動(dòng)作和運動(dòng)的機器命令，該計算機可以操作和操縱機器工具。啟動(dòng)程序會(huì )提示CNC機器開(kāi)始CNC加工過(guò)程，并且程序會(huì )在執行必要的機器操作以生產(chǎn)定制設計的零件或產(chǎn)品時(shí)引導機器進(jìn)行整個(gè)過(guò)程。
如果公司投資購買(mǎi)和維護自己的CNC設備，則CNC加工過(guò)程可以在內部執行，也可以外包給專(zhuān)門(mén)的CNC加工服務(wù)提供商。
CNC加工操作的類(lèi)型
CNC機械加工是一種適用于各種行業(yè)的制造工藝，包括汽車(chē)，航空航天，建筑和農業(yè)，并能夠生產(chǎn)多種產(chǎn)品，例如汽車(chē)車(chē)架，外科手術(shù)設備，飛機發(fā)動(dòng)機以及手動(dòng)和園林工具。該過(guò)程包括幾種不同的計算機控制的加工操作，包括機械，化學(xué)，電氣和熱加工過(guò)程，這些操作從工件上去除了必要的材料以生產(chǎn)定制設計的零件或產(chǎn)品。在下一部分中將介紹化學(xué)，電氣和熱加工過(guò)程，而本部分將探討一些最常見(jiàn)的機械CNC加工操作，包括：鉆孔、銑削、CNC鉆孔
鉆孔是一種利用多點(diǎn)鉆頭在工件上產(chǎn)生圓柱孔的加工過(guò)程。在CNC鉆孔中，通常CNC鉆孔機將旋轉的鉆頭垂直于工件表面的平面進(jìn)給，這會(huì )產(chǎn)生垂直對齊的孔，這些孔的直徑等于用于鉆孔操作的鉆頭的直徑。但是，也可以通過(guò)使用專(zhuān)用的機器配置和工件固定裝置來(lái)執行斜角鉆孔操作。鉆孔過(guò)程的操作能力包括沉頭孔，沉頭孔，鉸孔和攻絲。
CNC銑削
銑削是一種加工過(guò)程，它采用旋轉的多點(diǎn)切削刀具從工件上去除材料。在CNC銑削中，CNC機床通常以與切削刀具旋轉相同的方向將工件進(jìn)給到切削刀具，而在手動(dòng)銑削中，機床則以與切削刀具旋轉相反的方向進(jìn)給工件。銑削過(guò)程的操作能力包括端面銑削(將淺，平坦的表面和平底的型腔切入工件)和外圍銑削(將深型腔(例如槽和螺紋)切入工件)。
