CNC 加工基础：入门指南

CNC 即计算机数控。刀具按程序中的坐标走刀，而不是靠手轮。机床让刀具或零件沿 X、Y、Z 轴移动，主轴按设定转速带动刀具旋转。操作员加载程序、设定零点，机床便在每件零件上重复同一路径。

流程从 CAD 模型开始。CAM 软件把模型转成刀路，再生成 G 代码。代码告诉机床移动到哪里、进给多快、何时换刀。三轴机床让零件在刀具下方沿三个直线方向移动。五轴机床增加两个旋转轴，刀具可以从斜角接近某个面，而不只是从上方。

CNC 加工是减材方式。材料从实心块料、棒料或铸件上被去除。这与增材的 3D 打印、把液态金属浇入模具的铸造不同。减材切削能获得紧公差和锐边，但会产生切屑，复杂形状耗时也更长。

• 1
  CAD 模型成品零件的几何形状，保存为实体或曲面文件。
• 2
  CAM 刀路每把刀具的路径、进给率和主轴转速。
• 3
  G 代码机床控制器执行的指令文件。

铣削使用旋转的多刃刀具。刀具在工件上移动，加工出平面、型腔、槽和轮廓。三轴铣床能处理大多数棱柱类零件：支架、壳体、板和歧管。当零件在五个面上有特征，或有深的斜孔时，五轴机床可在一次装夹中加工到这些部位。这减少了零件松开和重新定位的次数，而位置误差大多来自这些环节。

车削用单刃刀具切削旋转的圆柱形工件。这是加工轴、衬套、销和螺纹柱的快速方式。车铣复合中心把两种工序结合，需要车外圆和铣平面的零件无需转到第二台机床即可完成。对于 Ø400 mm 以下、兼有车削和铣削特征的零件，这通常是最短路径。

钻孔、镗孔、攻丝和铰孔通常在主铣削或车削走刀之后在同一台机床上完成。当孔要求圆度和尺寸准确、而不只是钻出来时，采用铰孔和镗孔。攻丝切削内螺纹；螺纹铣刀可用旋转刀具切出同样的螺纹，在硬材料上控制更好。

选择哪种工序由零件形状决定，而不是凭偏好。单轴对称的圆形零件上车床。多个面上有型腔的箱形零件上铣床。带曲面和倒扣的零件通常需要五轴加工或专用工装夹具。

公差是围绕公称尺寸的允许范围。图纸标注 Ø20.00 ±0.05 mm，表示成品直径在 19.95 mm 到 20.05 mm 之间。公差越紧，需要越仔细、更多检测，有时还要更多装夹时间。我们的机床一般加工公差为 ±0.005 mm，但并非零件上每个尺寸都需要。只在与其它零件配合的特征上标注紧公差。

表面处理以 Ra 衡量，即表面平均粗糙度。加工态表面通常为 Ra 1.6–3.2 μm。高质量加工表面为 Ra 0.8–1.6 μm。Ra 0.2–0.8 μm 的精细表面需要更慢的进给、更锋利的刀具或额外精加工走刀，因此增加成本。如果表面只是外观要求，喷砂或拉丝可能比切得更细更便宜。

初学者常见的错误是在每个面上都标注紧公差和精细表面。这会推高价格却不改善功能。标出关键尺寸、注明基准，其余按标准加工公差执行。切削前的 DFM 评审可以及早发现这些问题；我们在 12 小时内返回报价和免费 DFM 分析。

• 1
  一般加工仅在关键特征上 ±0.005 mm。
• 2
  加工态表面Ra 1.6–3.2 μm，适用于非接触面。
• 3
  高质量表面Ra 0.8–1.6 μm，用于密封和滑动面。
• 4
  精细表面Ra 0.2–0.8 μm，切削更慢，成本更高。

铝通常是首选。6061 和 6061-T6 切削快、公差稳定，可做阳极氧化。7075 强度更高，用于受力航空航天和汽车零件，但成本更高、可焊性较差。2024 疲劳强度好，常用于航空件。如果零件要求轻且刚，铝往往是答案。

不锈钢 303 和 304 是通用牌号。303 因含硫切削更顺畅，适合车削量大的零件。304 耐蚀性更好且可焊。316 和 316L 用于医疗、食品和海洋环境。17-4PH 可热处理到高强度，常用于轴和阀。

1018 和 1045 是低成本、易加工的钢种。4130、4140 和 4340 是合金钢，用于轴、连接器等强度要求更高的零件。钛合金 TC4（Ti-6Al-4V）强度高、重量轻，但导热性差，刀具磨损更快，进给必须降低。POM、PEEK、ABS 和 PC 等塑料用于加工原型、绝缘件和轻载零件；PEEK 耐高温，但价格高。

流程很短。发送 3D 模型和带公差、表面处理要求的 2D 图纸。我们检查文件中难以保证的特征、薄壁、深腔和刀具可达性。然后报价，如需修改会附 DFM 说明。批准后 24 小时内可开始生产，多数订单 3–5 天发货。

车间第一步是材料检查。原材料经过测量，必要时在切削前检测。操作员随后设定零点并加工首件。加工过程中持续监测尺寸。每件产品发货前都经过检验，检测报告可按需提供。

对于需要阳极氧化、电镀或粉末喷涂的零件，表面处理安排在加工之后。激光打标可添加零件号或 logo，最小字符高度 1.5 mm。如果零件保密，上传文件安全存储，可按需签署保密协议。

没有最小起订量。单件原型和 10,000 件批量走同样的首件检查流程。区别在于工装夹具设计和加工节拍，而非质量关卡。

• 1
  文件审核12 小时内提供报价和 DFM 分析。
• 2
  首件对照图纸检查后继续加工。
• 3
  终检发货前 100% 检验；报告按需提供。