CNC 加工入门：加工程序如何变成零件

CNC 加工指刀具在计算机控制下移动，而不是靠手轮。流程从 CAD 模型开始，CAM 编程员选择刀具和切削走刀，软件输出包含坐标和进给率的文本文件，这就是 G 代码。机床控制器逐行读取，驱动主轴和各轴按程序运动。

刀具从不沿成品表面走。它走的是偏置路径，粗加工留余量，再由半精加工和精加工去除剩余材料。毛坯尺寸比多数新手预想的更重要。六面各留 1 mm 余量的料块，加工成本低于留 6 mm 的料块，因为空走和切废料的时间都更少。

G 代码与机床相关。为一种控制器输出的程序，换到另一种控制器上可能需要修改才能运行。所以加工厂会维护后处理器库，图纸的小改动也不一定需要全部重新编程。首次下单请提供 STEP 或 IGES，外加标注公差和关键尺寸的 PDF 图纸。

还有一点。CNC 加工是减材工艺。如果零件是薄壁壳体，或有刀具无法到达的内部通道，加工可能不是合适的首选工艺。围绕加工做设计之前，先来问一下。

3 轴机床移动 X、Y、Z。刀具从一个方向接近，因此每个特征都必须能从该方向加工到，或者翻面做第二次装夹。简单板件、壳体、支架和盖板通常用 3 轴。两次装夹很常见，成本也低。

4 轴机床增加绕一个轴的旋转，常见是 Ø400 mm 转台。零件可在刀具切削时转动，因此能绕圆柱加工，或在不重新装夹的情况下加工多个面。带平面的轴、凸轮和带径向孔的零件适合这类机床。

5 轴机床增加两个旋转轴，与直线轴同时运动。刀具可始终垂直于曲面，倒扣区域也能加工到。叶轮、涡轮叶片、医疗植入体和复杂航空航天支架是典型应用。五轴联动还能减少装夹次数，提高特征之间的位置精度。

代价是每小时成本和编程时间。零件在 3 轴上能做好，换到 5 轴不会更好，只会更贵。我们推荐机床前会看特征方向、倒扣，以及 3 轴路线需要多少次装夹。

6061-T6 铝是新手默认选择。切削快、表面质量好、适合阳极氧化，做原型成本也低。需要更高强度用 7075，关注疲劳用 2024。5052 和 5083 更适合钣金和焊接组件，而非重切削。

303 不锈钢比 304 或 316 更易切削，这对深腔和小刀具零件很重要。316L 和 17-4PH 常见于医疗和海洋应用。它们切削较慢，进给太轻会加工硬化，编程员必须保持刀具持续切入。

1018 和 1045 等钢材常用于轴和工装夹具。4140 和 4340 用于更高载荷零件。工具钢通常留给模具。钛合金 Ti-6Al-4V 和 Inconel 可以加工但速度慢，刀具磨损快，单件价格会更高。

塑料表现不同。POM 能保证紧公差，切削干净。PEEK 耐高温但成本更高。ABS 和 PC 适合壳体和盖板。碳纤维有磨蚀性，需要硬质合金或金刚石刀具，粉尘也要控制。

图纸上的一般公差栏表示，未标注尺寸可按默认范围加工。标注公差更紧，成本更高。100 mm 铝件标 ±0.005 mm 可以做到，但不是免费的，可能需要控温、精加工走刀和检测时间。

表面粗糙度写作 Ra，即微米单位的平均粗糙度。加工态表面约 Ra 1.6–3.2 μm。常规精加工为 Ra 0.8–1.6 μm。Ra 0.2–0.8 μm 需要更慢的走刀、更锋利的刀具，通常还要抛光。只要求外观干净的面，不要标 Ra 0.2 μm。

只对关键尺寸标公差。标出基准面。如果零件上一孔必须与另一孔对中，给出位置度标注，让加工厂规划装夹。到处加严公差只会抬高价格，不改善功能。

检验遵循同样逻辑。来料检验原材料，加工过程中监控，出货前 100% 检验。报告可按需提供。需要首件检验请在报价时说明，以便纳入计划。