3D打印技术为零件加工带来了范式变革。与传统减材制造相反,增材制造通过逐层堆积材料直接成形零件,特别适合复杂内腔结构。GE航空的燃油喷嘴案例典型展示了该优势:传统加工需要20个部件组装,而3D打印实现了一体化成形,重量减轻25%,寿命延长5倍。当前金属增材制造主要采用选择性激光熔融(SLM)技术,其激光束直径可精细至50μm,层厚控制在20-100μm。但该技术仍面临表面粗糙度(Ra 5-15μm)较差的局限,通常需要后续CNC精加工。值得关注的是混合制造系统的兴起,如DMG MORI的LASERTEC 65 3D设备集成了激光熔覆与五轴铣削功能,可在同一工位完成增材成形与减材精加工,表现了零件加工技术融合的新趋势。零件加工支持多工序集成,减少装夹次数。湖北4轴加工中心零件加工概念

材料选择是零件加工的重要前提。不同的零件在工作过程中承受的载荷、工作环境等各不相同,因此需要选用合适的材料来保证其性能。金属材料如钢、铝、铜等因其良好的力学性能和加工性能,在零件加工中应用普遍。钢具有较高的强度和硬度,适用于制造承受较大载荷的零件,如轴类、齿轮等;铝则具有密度小、耐腐蚀等优点,常用于航空航天、汽车等领域对重量有要求的零件;铜的导电性和导热性良好,常用于制造电气零件。除了金属材料,非金属材料如塑料、陶瓷等也在特定领域发挥着重要作用。塑料具有重量轻、成本低、易成型等特点,可用于制造一些外观要求高、受力较小的零件;陶瓷则具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特性,适用于制造刀具、模具等。湖北4轴加工中心零件加工概念零件加工可实现复杂螺纹与特殊齿形加工。

钳工技术是零件加工中不可或缺的一部分,它涉及划线、锉削、锯削、钻孔、攻丝等多种操作。钳工技术虽然不需要复杂的机械设备,但对加工人员的技能要求较高。在钳工加工中,划线是一步,它通过在工件上划出加工界限,为后续的加工操作提供指导。锉削和锯削则用于去除工件上的多余材料,使其接近之后形状。钻孔和攻丝则是用于在工件上加工出螺纹孔或螺纹,以便与其他零件进行连接。钳工技术的操作需要细致耐心,加工人员需要具备较高的手工技能和丰富的实践经验,才能加工出高质量的零件。
铣削适用于加工平面、槽、齿轮、凸轮等复杂几何形状的零件。根据刀具运动方式,铣削可分为立铣、面铣、端铣等不同类型。立铣刀适用于轮廓加工,而面铣刀则更适合大面积平面铣削。在数控铣床(CNC)上,通过编程控制刀具路径,可实现复杂曲面的高精度加工。加工铝合金等软材料时,可采用高螺旋角铣刀(45°-60°),以提高排屑效率并减少切削力。不锈钢等难加工材料则需采用较低的切削速度(50-100m/min)和较高的进给量(0.1-0.3mm/齿),以避免加工硬化。深腔结构加工时,应采用分层切削策略,并尽量减少刀具悬伸长度,以降低振动风险。铣削后的零件通常需进行去毛刺处理,以确保边缘光滑,避免装配干涉。零件加工需制定标准化作业流程提升一致性。

技能提升是零件加工中保持竞争力的关键。随着制造业的不断发展,零件加工技术也在不断更新和进步。为了适应市场需求和技术发展,加工人员需要不断学习和掌握新的加工技术和工艺方法。加工企业可以通过组织内部培训、外部交流和技术研讨等活动,为加工人员提供学习和提升的机会。同时,还可以鼓励加工人员参加技能竞赛和认证考试等活动,提高他们的技能水平和职业素养。通过持续的技能提升,加工人员可以更好地应对各种加工挑战,提高零件加工的质量和效率。零件加工中的误差必须控制在允许范围内。湖北4轴加工中心零件加工概念
零件加工需建立质量追溯体系保障产品可靠性。湖北4轴加工中心零件加工概念
钻孔是常见的孔加工方法,但深孔加工(如枪钻)对工艺要求极高。普通麻花钻适用于浅孔,而深孔钻则需配备高压冷却系统以改善排屑。加工钛合金等难切削材料时,需降低转速并采用啄钻方式,防止钻头崩刃。多孔系零件(如法兰盘)通常采用数控钻床,利用坐标定位确保孔位精度。钻削后还可进行铰孔或镗孔,进一步提高尺寸精度和表面质量。铣削加工因其灵活性和高效率,成为复杂形状零件制造的首先工艺。在平面铣削中,面铣刀的选择尤为关键,直径通常为切削宽度的1.2-1.5倍,刀片数量根据材料硬度确定,加工铝合金等软材料时可选用多齿铣刀以提高效率。数控铣床通过CAD/CAM刀具路径程序,能够完成复杂曲面的精密加工,如模具型腔或涡轮叶片。在加工深腔结构时,需要采用分层铣削策略,每层切削深度控制在刀具直径的0.3-0.5倍,并使用螺旋下刀方式避免垂直切入造成的刀具冲击。对于薄壁零件,应采用对称加工顺序和较小的径向切深,以减小加工变形。现代五轴联动铣削中心能够实现复杂空间曲面的连续加工,通过工作台和主轴头的复合运动,使刀具始终保持在合适切削角度,明显提高表面质量和加工效率。湖北4轴加工中心零件加工概念