全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: cnc加工 使用材料: 鋁合金
最小精度: 0.05mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 2cm*2cm*8cm
后處理: 打磨
案例介紹
CNC 加工固定螺絲手板（即通過(guò)數控機床加工用于固定螺絲的手板模型）的過(guò)程通常包括前期準備、編程與調試、CNC 加工、后處理等關(guān)鍵環(huán)節。以下是詳細步驟及要點(diǎn)：
一、前期準備
1. 明確設計需求
確認手板的尺寸精度（如螺絲孔位置、孔徑公差）、表面粗糙度（如是否需要光滑或啞光效果）、材料要求（常見(jiàn)材料：鋁合金、尼龍、ABS、鋼等）。
提供3D 設計文件（如 STP、IGS、STEP 格式），或通過(guò) CAD 軟件完成建模，確保模型包含螺絲固定結構（如螺孔、沉頭孔、螺紋等）。
2. 選擇加工設備與刀具
設備類(lèi)型：根據材料硬度選擇 CNC 機床（如加工鋁合金用立式加工中心，加工鋼件用高精度數控銑床）。
刀具配置：
銑刀：用于銑削外形和平面（如端銑刀、球頭銑刀）。
鉆頭：用于加工螺絲孔（直徑需匹配螺絲規格，如 M3、M4 鉆頭）。
絲錐：用于加工內螺紋（如 M3×0.5 絲錐對應 M3 螺絲）。
3. 材料準備與裝夾
切割材料毛坯至略大于手板尺寸（預留加工余量，通常單邊 0.5~2mm）。
裝夾方式：
平口鉗：適合小型零件，需確保裝夾牢固且表面平整。
真空吸盤(pán)：適用于吸附力強的材料（如塑料），避免夾傷表面。
工裝夾具：復雜零件可定制夾具，保證定位精度。
二、編程與調試
1. CAM 編程
使用 CAM 軟件（如 UG、Mastercam、SolidWorks CAM）將 3D 模型轉化為 CNC 機床可識別的G 代碼。
編程要點(diǎn)：
加工策略：
粗加工：快速去除大部分材料，采用大進(jìn)給量和切削深度，留 0.2~0.5mm 精加工余量。
精加工：以高精度銑削輪廓和螺絲孔，降低進(jìn)給速度，保證表面質(zhì)量。
刀具路徑：避免刀具碰撞夾具或毛坯，優(yōu)先加工螺絲孔等內部結構，再銑削外形。
螺紋加工：
攻牙：使用絲錐直接加工內螺紋，需設置合適的主軸轉速和進(jìn)給率（如鋼件攻牙轉速約 50~100r/min，進(jìn)給率 = 螺距 × 轉速）。
銑螺紋：對于大直徑螺紋或高精度需求，用銑刀銑削螺紋輪廓。
2. 程序調試與對刀
在機床操作面板輸入 G 代碼，通過(guò)空運行檢查刀具路徑是否正確，避免撞刀。
對刀步驟：
X/Y 軸對刀：用尋邊器確定毛坯的坐標原點(diǎn)（通常為零件中心或邊角）。
Z 軸對刀：用 Z 軸設定器確定刀具與毛坯上表面的距離，設置工件坐標系（G54~G59）。
三、CNC 加工執行
1. 粗加工
啟動(dòng)機床，按編程路徑銑削外形和螺絲孔位置，保留精加工余量。
加工參數參考（以鋁合金為例）：
主軸轉速：1500~3000r/min
進(jìn)給速度：800~1500mm/min
切削深度：2~5mm（根據刀具強度調整）
2. 精加工
更換高精度刀具（如小徑球頭銑刀），精銑螺絲孔、表面輪廓及倒角。
關(guān)鍵操作：
螺絲孔加工順序：鉆孔→倒角→攻牙 / 銑螺紋，確?？孜痪?。
檢查加工過(guò)程中是否有振刀、斷刀等異常，及時(shí)調整參數。
3. 多工序協(xié)作（如需）
若手板包含復雜結構（如多方向螺絲孔），可能需要分批次裝夾或使用四軸 / 五軸機床完成多角度加工。
四、后處理與檢驗
1. 去除毛刺與清洗
用砂紙、銼刀或去毛刺工具清理邊緣和螺孔內的毛刺。
用酒精或超聲波清洗機去除表面油污和碎屑。
2. 表面處理
根據需求選擇工藝：
打磨：砂紙逐級打磨（如從 240 目到 1200 目），提升表面光滑度。
噴涂：噴底漆 + 面漆（如啞光黑、銀色），增強美觀(guān)度和耐磨性。
陽(yáng)極氧化（鋁合金適用）：提高表面硬度，增加抗氧化能力。
電鍍：鍍鎳、鍍鉻等，提升光澤度和防腐性。
3. 精度檢驗
使用游標卡尺、千分尺測量螺絲孔直徑、孔距、外形尺寸是否符合圖紙要求。
用螺紋塞規檢查內螺紋精度（如通規通過(guò)、止規不通過(guò)為合格）。
目視檢查表面是否有劃傷、刀痕或加工缺陷。
五、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法
| 問(wèn)題 | 原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 螺絲孔位置偏差 | 對刀誤差或工裝松動(dòng) | 重新對刀，檢查夾具穩定性 |
| 螺紋加工滑牙 | 絲錐磨損或進(jìn)給率不當 | 更換新絲錐，降低攻牙速度 |
| 表面粗糙度差 | 刀具磨損或進(jìn)給速度過(guò)快 | 更換刀具，減小進(jìn)給量 |
| 加工過(guò)程振刀 | 刀具懸伸過(guò)長(cháng)或材料硬度不均 | 縮短刀具長(cháng)度，調整切削參數 |
總結
CNC 加工固定螺絲手板需兼顧精度控制（尤其是螺孔位置和螺紋質(zhì)量）和表面效果，通過(guò)合理的編程策略、刀具選擇及后處理工藝，可高效產(chǎn)出符合設計要求的手板模型。實(shí)際生產(chǎn)中需根據材料特性和設備性能靈活調整參數，確保加工質(zhì)量。
