现代数控铣削的发展趋势

什么是数控铣？

尽管去除材料的方法不同，首先，数控钻铣床和数控车床都各自去除材料来生产一个零件。一台加工中心通常在一台机器上结合了两种方法和多种工具。所有这些都具有多轴运动功能，引导切削工具围绕和穿过工件，以创造所需的确切形状。

这两种方法的基本区别是，铣床使用旋转工具在工件上进行切割，而车床则是旋转工件，啮合由工具完成。

数控铣削是如何工作的？

在引入计算机数字控制（CNC）之前，铣床和车床都是手动操作。顾名思义，CNC将这一过程自动化，使其更加准确、可靠和快速。

现在，一个经过培训的操作员将G代码（代表几何代码）编入机器，通常是通过软件。这些控制铣床，每一个都支配着行程和速度，以便它能够钻探、切割和塑造材料以符合指定的尺寸。

有许多不同类型的数控铣床。最常见的是3轴机床，在X、Y和Z轴上移动，为3维制造提供工具。三轴机床能够通过旋转和重新设置工件以允许从多个角度进入，从而产生更复杂的特征。

在五轴机床上，通过增加两个方向的运动，即围绕X轴和Y轴的旋转，这种能力得到优化。它是生产复杂和精密零件的理想选择。然而，缺点是使用这种技术会打破你的预算，因为复杂性增加了成本。 信不信由你，通过5个运动轴，你可以定义任何三维几何图形。然而，握住工件并在所有方向上自由旋转是不现实的。这将是具有6、7甚至12轴的机器。然而，除非你需要极其复杂的零件，否则你极不可能需要这种机器--因为投资巨大，机器的尺寸也是如此!

数控加工的下一步是什么？

正如你所看到的，越来越复杂的数控铣床的发展，其体积更大，购买成本更高，需要越来越多的专业知识来操作，这需要大量的时间。 即使你把数控加工外包出去，这种复杂性的成本也会更高，因为专业的制造商必须收回他们的投资。 如果你有一个极其复杂的零件，需要令人难以置信的精度，而且需要大量使用，你也许能够证明投资是合理的。 对于绝大多数工作来说，3轴或最多5轴加工是绰绰有余的。

毕竟，解决问题的方法总是不止一种--例如，通常情况下，设计两个或更多不太复杂的零件，然后用螺栓、焊接或连接它们，作为二次装配过程的一部分，比试图加工一个极其复杂的单一零件要好得多，也更便宜。

那么，为什么会有这么多的人关注开发新的昂贵而巨大的机器，而这些机器产生的利润却越来越少？这有点像微软的办公室。 我们大多数人都使用Word，但实际上我们可能只使用了它所提供的20%的内容。然而，微软不断增加新的功能，其中大部分我们可能永远不会需要、使用或甚至不知道。

与其对流程进行越来越小的渐进式改进，我们认为不如改进流程本身。这就是我们能够取得真正收益的地方。

流程自动化

让我们回到开头，研究一下制作一个零件的过程。

这一切都始于设计师在其CAD系统上设计所需的零件或部件。通常情况下，一个有经验的人为计算机辅助制造（CAM）的G代码编程。

但是，一旦设计到位，为什么还要增加一个步骤？好消息是，你可以用许多CAD软件包将你的CAD转换为G代码--但我们需要返回一步。

一旦你设计好了你的零件，你怎么知道它可以用数控加工来制造，并达到你要求的公差？ 您的CAD应该是连接一切的数字线，很少或没有人为干预。

毕竟，有了工业4.0，我们都应该生活在一个互联的世界里。 数控加工的大部分工作仍然依赖于有经验的机械师。 当你送来你的设计时，通常要有一个人检查它是否可以用已知的工艺制作。如果不是，就需要告诉你，以便你能重新设计或优化设计。

在Protolabs，我们已经将这个过程自动化。 一旦你发送了你的CAD数据，我们的软件将检查其可行性，并生成一份报价。 如果建议的修改是必需的，它们将在软件自动生成的可行性报告中向你的CAD显示出来。一旦你同意了设计和制造，我们的软件就会按照报价单中的规定创建加工所需的代码。

更快、更有成本效益

这使得这个过程更快、更有成本效益，这对中小型工作或新部件的原型设计和测试来说，可以产生真正的影响。

由于实现了自动化，这项服务对每个人都是一样的，无论项目的大小。 传统的工程公司会优先考虑那些能让他们赚更多钱的项目，这是可以理解的--无论是由于工作的规模还是所需部件的复杂性--当然，这取决于他们的能力。

流程的自动化使竞争环境更加公平。因此，对于原型制作或需要少量或中等数量的零件，你仍然可以从同样的速度和服务质量中受益。

由于所有这些信息从一开始就被生成和收集，我们可以在短短24小时内切割和运送定制的数控铣削塑料和金属零件。 如果你不太着急，你可以选择一个较晚的交货日期，并降低你的成本 - 这样你甚至可以自己设定条款。

这个过程从你的CAD开始，这意味着在你设计好你的零件后，我们有一个数字线，我们可以在整个数控加工过程中使用 - 从你的电脑到交货。

自动化不仅仅是数控铣和车的问题。它包含了从设计开始的一切。这就是数控铣的未来。这就是真正的工业4.0行动。