CNC 快速模型成型是一种创新解决方案,在不同行业中被广泛采用用于产品开发。CNC 机器有助于在最短的时间内以高精度和最低成本生产模型原型。本文重点介绍 CNC 模型制作的基本原理、因素和用途及其对工程师、设计师和生产商的好处。
什么是 CNC 模型原型制作?
CNC 快速模型原型制作是一种使用计算机数控机器从设计模型构建零件或产品模型原型的技术。这些产品原型可帮助设计师和工程师进行快速修改,从而避免昂贵的尝试出错。

CNC 原型制作的关键部件
·数控机床
计算机数控机床是快速原型制作过程中的核心工具。这些机器采用计算机程序,用于材料的切割和成型以及组装。
·计算机辅助设计
CAD 用于绘制在制造之前需要 3D 建模的零件或产品设计。该模型是 CNC 机床的指南,以便它做出正确的动作来复制预期的原型。
·凸轮
CAM 程序将 3D CAD 模型更改为 CNC 机床的指令点,并指导执行特定任务。它允许对制造流程进行集成优化,例如刀具路径生成,以提高速度和准确性。
用于模型原型制作的 CNC 机器类型
·CNC 铣床
CNC 铣床是一种多功能工具,能够使用沿多个轴控制的旋转刀具制作槽、切割、钻孔和成型材料。这些机器非常适合生产困难几何形状的原型,尤其是需要小公差的零件。

·CNC 车床
CNC 车床相对于切削工具转动材料,以生成圆柱形零件。它们广泛用于制造轴、销、圆形横截面部件等零件,这些零件除了精细加工外,通常还要求高精度。

·CNC
CNC 用于雕刻木材、塑料和有色金属。它们特别适合作为大型原型或需要精细切割和精细细节的设计,尤其是在家具制造商和标牌制造商中。

·CNC EDM(电火花加工)
CNC EDM 利用放电切割金属等较硬的材料。它主要用于生成使用传统加工工艺无法制造的复杂几何公差和精细形状。因此,适用于包括航空航天和医疗器械在内的精密行业。

CNC 快速成型技术
·铣削:
铣削是用于模型原型制作的最常用的 CNC 技术之一。这是使用旋转刀具以从工件中产生所需形状的过程。铣削用途广泛,可以对多种材料进行铣削,以创建复杂的形状和精细的细节。
·车削:
车削是一种CNC加工操作,涉及使用切削工具塑造形状并形成旋转工件。它主要用于制造轴或管等应用中的圆柱形或圆锥形零件。这种方法快速高效,因此适用于圆柱形几何形状的零件的批量生产。
·钻孔和磨削:
钻孔和磨削是在 CNC 上执行的切削操作,用于产生孔或提高表面光洁度。钻孔用于需要打特定孔的地方,而磨削可以提高表面光洁度,这在应用中需要严格公差的情况下通常很重要。
模型原型制作中的高级 CNC 技术
·5 轴 CNC 加工:
5 轴 CNC 加工提供了更高的精度可能性和移动性,因为它同时在五个不同的轴上改变其位置。当原型的不同区域具有不同的角度和不同的特征需要使用原型进行切割时,它是理想的选择。
·高速加工:
高速 CNC 加工专注于提高切削速度,从而减少生产产品所需的时间,同时同样关注精度。这对于生产周期缩短且原型数量众多的行业尤其重要,包括汽车和航空航天行业。
·CNC激光切割和水射流切割:
CNC 激光切割和水射流切割都是非接触式工艺,涉及在材料上使用集中能量。激光切割精度高,适用于薄材料,而水射流切割更适合厚材料,并且不会留下热影响区域。
自动化原型制作过程
CNC 机器可以大大减少与生产中的模型原型制作相关的交货时间和成本。由于机器人技术、人工智能和机器学习形式的技术改进,当今的许多 CNC 机器充其量是半自主的。这实现了全天候轮班制造,从而缩短了周期时间并加快了模型原型设计阶段。自动化系统的使用还提高了机器性能方面的效率,从而减少了错误并提高了质量。此外,自动化允许执行更具挑战性的任务,例如实时交易和工具路径,以更快的速度、更高的精度和更低的成本改进原型的开发。
CNC 快速模型原型制作的好处
·速度和效率:
CNC 快速模型原型制作的第一个优点是模型开发时间短。由于 CNC 机器是完全自动化的,因此开发原型需要几个小时或几天,从而最大限度地减少了产品开发所需的时间。
·精度和准确度:
像往常一样,CNC 机器提供精度,这意味着可以根据需要以高精度构建原型。这种精度水平保证了最终原型达到其目的并满足所有预期设计,这在航空航天或医疗应用等应用中非常重要。
·成本效益:
CNC 快速模型原型制作在材料利用率以及消除工具或模具成本的能力方面低于传统工艺。创建原型的快速且廉价的方式也提供了多次尝试设计以使其成为良好设计的机会。
·材料的灵活性:
CNC 机器的灵活性在于它们可以用于不同的领域,因为它可以处理不同类型的材料,例如金属、塑料和复合材料。这种多功能性有助于制造商将不同材料制成的原型放置在各种环境中,以便在采用后评估性能。
·改进的设计验证:
在其能力中,CNC模型原型制作为设计师或工程师提供快速原型制作解决方案,以促进设计验证。它还允许团队在设计阶段指出缺失的功能、错误和错误,从而降低在大规模制造过程中必须花费大量资金来扭转错误的机会。
·定制:
CNC 模型原型制作也很灵活,因此设计师可以随时对原型进行更改。使用 CNC 模型原型制作,可以通过调整尺寸、添加功能或更改材料类型,根据需要轻松调整设计。

CNC 快速成型的应用
·汽车行业:
在汽车行业,CNC 快速模型原型制作对于开发功能部件和其他汽车部件(如发动机、仪表板和支架)至关重要。它允许制造商以比竞争对手略快的速度创建新的车辆设计,这对于缩短满足完美市场的时间非常有益。
·航空航天:
CNC 模型原型制作广泛用于航空航天工业,在这些工业中,安全性和准确性问题怎么强调都不为过。零件和子组件(包括飞机、涡轮机、驾驶舱和其他飞机结构)可以快速制造,然后立即进行测试和监管评估。
·医疗设备:
医疗器械领域也从 CNC 快速模型原型制作中获得了很多优势,它导致了手术和诊断工具原型的制造、植入物等。然后,这些原型可用于在大规模生产之前确定患者的合身性、功能和安全性。
·消费电子产品:
消费电子是采用 CNC 模型原型制作来构建智能手机、可穿戴技术小工具和家用电器的各种原型的最突出行业之一。快速原型制作可以减少开发和改进产品设计所需的时间,因此在依赖新产品的竞争性市场中是必不可少的工具。
·工业和商业产品:
在从事制造工业设备或商业小饰品的行业中,CNC 快速原型制作工艺可以在短时间内在实际工作条件下测试原型。这可以是加工零件、生产中使用的工具以及将在客户端使用的产品,例如家用电器。
·产品开发与测试:
CNC 快速模型原型制作与设计、开发到测试集成,因为它具有各种周期,包括设计、构建真实零件模型、组装和测试。在开发过程中创建机械模型意味着公司应在全面生产过程开始之前进行多次测试,以确定产品满足所有设计要求。
结论
使用 CNC 技术进行快速模型原型制作是当代产品创建的最有效工具之一。它提供速度、精度和灵活性,为各行各业提供了一种快速引入、原型制作和开发设计的方法。从汽车和航空航天工业到医疗设备领域,CNC 模型原型一直是制造业的未来。在 立科模型 探索我们的原型制作服务,以获取有关 CNC 快速原型制作的更多信息。