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减法过程在制造世界中起着中心且不可或缺的作用，在制造业世界中，设计蓝图被转化为固体部分。它们充当精确的“雕刻刀”，系统地去除材料以提供金属，塑料和其他原材料精确形状，尺寸和表面特征。无论您是对机器建设世界的新手，还是希望优化生产的经验丰富的工程师，对转弯，铣削，钻孔，磨削，无聊，小腿，锯，EDM，EDM和激光切割的深入了解都是必不可少的。 EDM和激光切割是九个基本和关键过程，是核心制造能力和最佳生产路径的基石。让我们探索这些过程刀片，这些刀片塑造了现代工业的面貌，并了解其原理，利益和应用。
转身
1。核心定义
转弯是一个加工过程，其中工件旋转固定工具用于切割，主要用于加工旋转部件（圆柱，圆锥形，端面，线等）。
2。典型的应用程序场景
汽车行业：旋转部件，例如驱动轴，活塞，轮毂等。
机械制造：机床主轴，螺丝，轴承戒指
能源行业：涡轮轴，液压缸桶
航空航天：发动机轴，起落架组件
3。核心优势
- 高效率：适用于质量生产，单个夹具可以完成多个过程（例如圆柱，端面，凹槽，螺纹）。
- 高精度：精确升至IT6等级（公差±0.01mm），RA0.4-1.6μm。
- 低成本：与铣削/研磨相比，转弯工具成本较低，适合经济加工。
- 适应性：可以处理金属（钢，铝，钛），塑料，复合材料等。
4。转向分类
| 分类 | 类型 | 特征 |
|---|---|---|
| 处理功能 | 外部转弯 | 处理轴零件的外表面 |
| 内部转弯（无聊） | 加工套和气缸孔 | |
| 脸转 | 处理工件的末端面（平面） | |
| 线转 | 处理线，例如螺栓和螺钉 | |
| 自动化级别 | 普通车床 | 手动操作，适合小批量 |
| CNC车床 | 高精度，自动化，适合批量生产 | |
| 转弯和铣削中心 | 集成的转弯 +铣削以减少夹紧错误 |
5。关键过程参数
切割速度（VC）：碳化物工具转动钢零件通常100-300m/min
进料（F）：粗糙转动0.2-0.4mm/r，罚款0.05-0.1mm/r
切割深度（AP）：粗糙的转弯1-5mm，完成为0.1-0.5mm
6。发展趋势
高速转动（HST）：主轴速度10,000-20,000rpm以提高效率
艰苦的转弯：替代研磨，直接加工硬化钢（HRC 60+）
智能转弯：集成的AI工具磨损监控（例如SandvikCoroplus®）
示例：汽车驱动轴是CNC的旋转（IT10，RA3.2μm），然后完成（IT7，RA0.8μm），加工时间约为每件5分钟，比传统磨削的效率增加了30％。
铣削
铣削是切割的制造过程以及通过旋转多型工具来加工工件，该工具被广泛用于精确加工扁平表面，弯曲表面，凹槽和其他功能。以下是对其要点的解释：
（1）核心定义
利用旋转的多型工具（铣刀）用牙齿切割工件，通过工具和工件的相对运动去除材料，并允许对平坦的表面，弯曲的表面，齿轮，螺纹，螺纹和其他复杂的几何形状进行加工。与转弯不同，在工件通常是固定或饲料运动时铣削工具时旋转。
（2）典型的应用程序场景
消费电子：CNC精确加工用于手机的金属外壳，需要高表面质量（RA0.8μm或更少）。
霉菌和模具制造：腔体的表面加工（例如注射模具，铸造模具），依靠多轴同时铣削
航空航天：飞机结构零件的有效铣削（钛翼梁）
汽车行业：发动机块表面铣削，变速箱齿轮处理
3。精确和表面质量
尺寸精度：IT7-IT10等级（IT7公差约为±0.015mm，IT10约±0.1mm）
表面粗糙度：RA0.8-3.2μm，高速精密磨损到RA0.4μm
影响因素：工具跳动（<0.005mm），机器刚度，切割参数优化
4。过程细分类型
| 分类 | 类型示例 | 特征 |
|---|---|---|
| 表面特征 | 飞机铣削 | 使用面部铣刀，高效率 |
| 轮廓铣削 | 分析复杂形状 | |
| 进料方向 | 爬上铣削 | 良好的表面质量，长工具寿命 |
| 常规铣削 | 稳定切割，适合硬材料 | |
| 工具运动 | 三轴铣削 | 基本处理，低成本 |
| 五轴连锁铣削 | 可以处理复杂的表面，例如叶轮 |
5。关键技术参数
切割速度（VC）：碳化物工具加工铝合金最多300-800m/min
每颗牙齿（FZ）：完成通常为0.01-0.05mm/牙齿
切割的轴向深度（AP）：粗糙的5-10％工具直径，完成0.1-0.5mm
6。行业趋势
高速铣削（HSM）：主轴速度为20,000-60,000rpm，效率提高了3-5次
微型刷新：对于精确的医疗设备，工具直径<0.1mm
智能加工：集成力传感器实时监视工具磨损（例如Marposs系统）
案例：使用iPhone 14 Pro的钛中心框架使用5轴CNC铣削，经过三个过程：粗糙的铣削（IT10），半虚拟铣削（IT9）和完成铣削（IT7），并最终实现了带有RA0.6μm的镜面表面，单件加工时间约为25分钟。
钻孔
1。核心定义和过程特征
钻孔是使用旋转切割工具的制造过程（扭动钻，步骤钻等）在固体材料中加工一个圆形孔。这是一个减法过程。它的核心特征是：
轴向切割：主切割力是沿钻头的轴
有限的芯片清除：需要通过钻槽排放芯片，这很容易引起阻塞
困难散热：大约50％的热量被芯片带走，其余的转移到工件/工具上
2。典型的工业应用
| 行业 | 申请案例 | 特殊要求 |
|---|---|---|
| 汽车制造 | 发动机气缸油孔（φ3-10mm） | 深孔（l/d = 15-20）高直孔 |
| 电子产业 | PCB微孔孔（φ0.1-0.3mm） | 孔直径公差±0.01mm |
| 航天 | 飞机翼翼杆重量减轻孔（φ5-20mm） | 钛合金加工，没有毛刺要求 |
| 能源设备 | 核电主管冷却孔（φ50-100mm） | 不锈钢深孔处理 |
3。关键技术限制和突破性计划
限制：
深度与直径比的局限性：常规扭曲钻L/D≤10（超过极限将导致挠度，工具的振动）
孔质量缺陷：出口毛毛（Burr），孔墙聊天标记（Chatter Mark）
工具磨损：由于交叉刀片磨损而导致的核心不良
高级解决方案：
深洞加工技术：
枪支钻井（L/D≤100）：单切边缘的不对称设计，高压油冷却（7-20 MPA）
BTA钻孔（L/D≤250）：套管型芯片拆卸，加工效率提高了3次
微孔处理技术：
激光钻孔（φ0.01-0.5mm）：用于PCB孔（CO₂激光）
EDM钻孔（φ0.3-3mm）：碳化物模具的冷却孔
4。优化钻井过程参数
| 参数 | 正常钻孔 | 高速钻孔 | 微钻 |
|---|---|---|---|
| 切割速度VC | 20-50m/min（HSS） | 80-150m/min（碳化物） | 30-60m/min（碳化物） |
| 每革命f | 0.1-0.3mm/r | 0.05-0.15mm/r | 0.01-0.05mm/r |
| 冷却方法 | 外部冷却（乳液） | 内部冷却（8MPA） | 雾冷（MQL） |
5。精确和质量改进技术
指导技术：
钻袖指导（位置精度±0.02mm）
激光工具设置系统（预位误差<0.005mm）
后处理过程：
Reaming（IT7级，RA0.8μm）
挤出磨练（毛刺，RA提高50％）
该过程正在发展为超深孔（L/D ＞300），纳米级微孔和智能自适应处理，并在新的能量电池杆件处理，芯片包装和其他领域中具有突破性应用。
研磨
1。核心定义和过程特征
研磨是一种超精确的加工过程，它利用高速旋转的磨轮（磨碎的砂粒 +债券）在工件上进行微切割，其核心特征包括：
多毛切割：每个砂砾等同于微切边缘（砂砾尺寸＃80-＃3000）
非常薄的切割深度：用单粒度切割的0.1-10μm深度。
冷切割：60％的热量被芯片带走（比转弯更好的散热）。
2。典型的工业应用
| 应用程序字段 | 典型情况 | 关键指标 |
|---|---|---|
| 精密轴承 | 轴承赛道磨削（HRC62） | 圆度≤0.5μm，RA0.05μm |
| 医疗设备 | 手术刀片镜 | 刀片半径≤0.01μm，无毛刺 |
| 光学组件 | 玻璃透镜弯曲的表面形成磨 | 表面形状精度λ/4（λ= 632.8nm） |
| 航天 | 涡轮刀片tenon凹槽精确研磨 | 曲线公差±0.003mm |
3。打磨过程分类
| 分类维度 | 过程类型 | 特征 |
|---|---|---|
| 处理表面特征 | 表面研磨 | 电磁Chuck夹紧，V形磨轮（RA0.1μm） |
| 外部圆柱形研磨 | 中心定位，可以处理细长的轴（φ0.1mm） | |
| 内部圆柱形磨削 | 小磨轮（φ3-20mm），行星运动 | |
| 磨轮类型 | 刚毛磨轮（al₂o₃） | 一般类型，加工钢零件 |
| CBN磨轮（立方硼酸硼） | 硬材料处理（HRC ＞55），寿命长10倍 | |
| 钻石研磨轮 | 陶瓷/碳化物加工，粒径高达＃8000 |
4。关键过程参数
磨轮速度：
普通研磨：30-45m/s
高速研磨（HSG）：80-200m/s（需要特殊车轮）
工件速度：
精确研磨：0.1-1m/min
高效率深度研磨（HEDG）：高达100m/min
切割的深度：
粗糙磨碎：5-20μm/中风
细研磨：0.1-1μm/中风
5。表面质量控制
粗糙度范围：
普通研磨：RA0.4-0.8μm
精确研磨：RA0.1-0.4μm（镜面）
超精确研磨：RA <0.05μm（需要电解锐化的磨床）
变质层控制：
白色层厚度<2μm（通过优化的冷却避免燃烧）
6。高级技术发展
超精确磨削：
空气主轴（径向跳动<0.05μm）
在线调料技术（激光调味料精度±1μm）
智能磨削：
电源监测防碰撞系统（例如，Studer Monitoring System）
数字双胞胎优化参数（车轮寿命预测）
复合加工：
混合的磨石 - 电解加工（硬和脆性材料的无裂纹加工）
7。典型的加工示例
轴承赛道加工：
使用CBN磨轮（＃800砂轮）
线性速度60m/s，工件速度500rpm
达到RA0.05μm，圆度0.3μm
人造关节球形研磨：
轮廓精度±0.005mm，表面无菌级抛光
研磨技术正在发展朝着纳米级的精度，智能自适应控制和绿色处理方面发展，并继续突破半导体晶圆和微电力系统（MEMS）等领域的精度极限。
无聊的
无聊是一个加工过程，它使用旋转钻孔工具来精确修剪预制孔。它主要用于提高尺寸精度（最高±0.005mm）和孔的形状耐受性。它通常用于液压阀体精密孔处理，炮桶步枪校正等。此过程可以有效地纠正孔位置偏差，达到高圆度（<0.002mm）和低粗糙度（RA0.4μm），并且是孔的核心手段之一，尤其适合大型直径深孔和特殊塑造的深孔和特殊塑造的深孔和特殊塑造的大孔。
提取
Broaching是一种有效的加工技术，它使用多齿纹荷伸，直接形成单个线性冲程中的复杂内部轮廓。它通常用于批量处理特殊形状的结构，例如汽车样条轴和枪扳机插槽。它的核心优势在于其一次性形成能力，可以同时确保IT7级准确性（±0.02mm）和RA1.6μm的表面质量。尽管定制工具的成本相对较高，但是当质量生产超过5,000件时，单件处理成本明显低于铣/齿轮成型过程，这特别适合大规模精密特殊形状的凹槽处理。
锯
锯是一个使用带有锯齿的切割工具将材料分开的过程。它主要用于切割金属剖面（例如铝制轮廓）和钢库存分裂。与圆形切割相比，带锯切割具有明显的节能优势，可以将能源消耗降低40％，同时保持高削减效率。它特别适合对大量金属材料进行粗糙处理和预处理。
电气加工
电气公园加工（EDM）是一种非接触特殊处理技术，它使用脉冲放电来腐蚀导电材料。它特别适合加工超胸材料（例如碳化物）和复杂的腔体（例如注射霉纹理），这些型号很难使用传统切割进行处理。通过精确控制排放能量，此过程可以达到极高的精度±0.005mm（慢电线），并且不受材料硬度的限制。它在霉菌制造，航空航天等领域的关键组件的处理中是不可替代的。
激光切割
激光切割是一个高级过程，它使用高能量激光束进行非接触精确切割材料。它特别适合于高效清晰的汽车钣金零件（例如门轮廓切割）和珠宝的精细空心和其他精确处理场景。凭借其高能量密度，当切割3mm不锈钢板时，该过程可以达到10m/min的速度，同时保持处理精度为±0.1mm。它具有高效率和高灵活性的优势，并已成为现代精确制造的核心处理方法之一。
概括
从传统转向的旋转艺术到激光切割的轻度能量刀片，这些九个加工过程构成了现代制造的核心技术骨架。每个过程都像精密工具箱中的独家工具 - 有效地塑造旋转的身体，灵活地征服复杂的表面，EDM轻轻克服了刚性，并在没有接触的情况下切割雕刻型 - 它们每个人都有其自己的角色和协作创新。随着复合加工技术和数字智能制造的开发，这些过程的边界是模糊和融合的（例如，磨坊复合中心可以同步80％的流程）。
了解他们的基本差异和应用程序场景不仅有助于工程师选择最佳加工程序，还可以促进制造限制中的过程创新和突破。将来，这些经典过程将继续与新材料和AI技术深入，并将在诸如微纳米制造和空间零件等尖端领域中振兴。
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常见问题解答
1。适合哪些零件？为什么它是旋转零件的首选？
转弯是通过工件旋转 +工具的线性进料的旋转对称零件的有效加工。它的优势在于在单个夹具中完成多功能加工（外圆，端面，凹槽），并且尺寸精度可以达到±0.01mm，表面粗糙度RA1.6μm，特别适合汽车驱动轴，液压配件，液压配件和其他质量产生。
2.铣削和转弯之间的核心区别是什么？什么时候选择铣削？
铣削是工具旋转 +工件运动，适用于加工平面，弯曲表面，形状轮廓（例如霉菌腔）；在转弯时是工件旋转，专门从事旋转体。铣削的优点是多轴连接（例如五轴铣削复合物叶轮），但效率低于转弯。选择基础：非对称零件选择铣削，旋转体选择转弯。
3。为什么无聊（无聊）比钻孔（钻孔）更适合精确孔处理？
钻孔只能保证IT11 IT12的准确性水平（±0.1mm），同时通过可调节的钻孔工具钻孔以纠正预制孔的大小，圆度，位置，位置，最高IT6水平的准确性（±0.005mm）。例如，需要无聊液压阀体孔，以确保每个孔系统的同轴性，而钻孔仅用于粗糙。
4。与传统切割过程相比，激光切割（激光切割）哪些颠覆性优势？
激光切割的金属/非金属无接触或机械应力，KERF宽度仅为0.1mm（血浆切割约为1mm），并且以非常高的速度（3mm不锈钢的10m/min）。它的灵活性支持复杂的轮廓（例如，汽车钣金中的形状孔），但是高设备成本使其适合于高增值产品。
