CNC 机床有哪些类型？

• 1
  铣削：每种轴数实际能带来什么
• 2
  车削、电火花、磨削与复合类机床
• 3
  如何为零件选择机床类别
• 4
  机床类别、最佳适用与局限

铣削用旋转刀具去除材料，工件保持夹紧。轴数表示在不需人工重新装夹的情况下，这种相对运动能实现的方向数量。三个直线轴（X、Y、Z）可从一侧加工出箱体形状的包络。在此之上的一切，都是为了够到其他面，并让刀具与表面保持可用的角度。

三轴机床的刀具轴线保持垂直。可获得平底、直壁、钻孔，以及转角半径由刀具决定的型腔。支架、歧管块、壳体和安装板通常不需要更多。装夹简单，加工节拍短。对铝和大多数塑料来说，这是获得好零件最便宜的途径。

四轴机床增加一个旋转轴，通常是 A 轴，使零件可绕 X 轴分度。这样可省去多面有特征的零件上的多次手动重新夹紧。带交叉孔的轴、四面带接口的壳体，或沿长度方向开槽的长型材都能受益。切削仍是定位式的：工作台旋转、锁紧，然后切削。

五轴机床增加两个旋转轴，可在移动时让刀具垂直于曲面。正因如此，叶轮、涡轮叶片、深轮廓型腔和有机形状才能在一次装夹中完成。它还能让短而刚性的刀具到达长刀具会颤振的区域。代价是编程时间和机床小时费率。

CNC 车床（车削中心）旋转工件，并沿其进给单点刀具。这是所有回转体零件的正确工艺：轴、衬套、接头、连接器、阀体。车铣复合中心兼具两者，因此以车削为主但需要少量铣平面或交叉孔的零件可一次装夹下机。我们车间有 16 台车铣复合中心和 16 台五轴联动加工中心。

线切割用细丝和火花切割，不用刀具。因为没有切削力，它能保持铣削会推挤变形的尖内角和薄壁。它是淬硬工具钢、冲头和凹模镶件，以及任何必须与 CAD 轮廓精确一致的贯通轮廓的标准工艺。电火花成型加工将成形电极烧入型腔，这就是在淬硬钢中加工平底型腔的方法。

磨削用砂轮去除极少量材料。它速度慢，但能获得低于铣削可保持的公差。淬硬轴、轴承座、量规表面和必须在微米内贴合的配合面，在热处理后送磨。对较软的零件通常不是正确选择：你会为铣削本可达到的精度支付磨削费率。

复合机床在铣削平台上增加沉积头，铺放金属或聚合物，然后再加工到尺寸。它们适合模具镶件中的随形冷却通道，或昂贵零件的修复。它们不是通用生产路线。刀具、表面处理和材料性能仍与锻轧坯料不同，因此应将其视为解决无法切削或铸造的几何形状的手段。

从几何形状开始，而不是从机床清单开始。问哪些面带有必须加工的特征，以及是否有表面在多个方向上弯曲。如果答案是一两个平面，三轴铣床就够。如果是四五个面，四轴或五轴机床可减少装夹，并消除重新夹紧带来的累积误差。

然后看长径比和壁厚。深腔需要长刀具，而长刀具会偏让。五轴机床可倾斜零件，让较短的刀具到达底部，这往往决定底面是平整还是带锥度。薄壁同理：切削力更小，回弹更小，结果更紧。

然后看公差和表面。我们的标准加工公差为 ±0.005 mm（±0.0002 in），加工表面为 Ra 1.6–3.2 μm，精加工可低至 Ra 0.2–0.8 μm。如果图纸要求磨削轴承座或淬硬模具镶件，工艺路线会包含磨削或电火花，交期也相应体现。

最后权衡数量。对一个原型，五轴机床的装夹成本可能收不回来。对 10,000 件批量，让三轴机床每节拍切四件的工装往往胜过较慢的五轴节拍。我们没有最小起订量，从一件原型到 10,000+ 件批量，所以诚实的答案随批量变化。