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隨著加工市場的激烈競爭，機床更新迭代的速度加快，傳統機床由於適應性差、靈活性弱、生產效率較低等原因逐漸被CNC機床取代。CNC加工是一種高技術高水準的加工方式，它通過設計產品的編程程式，讓機器實現自動化加工，大大縮短了生產流程，是現今製作注塑或非注塑零件的重要工序。想要瞭解它的工作原理，首先我們需要知道數控到底是什麼？
什麼是CNC加工
CNC俗稱數控，是Computer numerical control的縮寫。數控技術指的是利用數字指令來控制一臺或多臺機械設備完成操作的技術。在CNC加工過程中，機器通過接收制定的程式來完成數控操作，自動化程度非常高。它主要適用於批量生產多種類的零配件，且製作出來的零件精度高，被廣泛使用於航天、家電、汽車等行業的加工製造中。
CNC加工的主要工藝
1、CNC磨削
磨削分為表面磨削、外圓磨削和光學磨削三種不同的類型，以下給大家做一個簡單地闡述：
①表面磨削：將工件放置在工作臺上，磨輪位於工件上方。當開始運作時，工件下的滑臺會來回移動，讓磨輪進行打磨操作。
②外圓磨削：工件保持靜止狀態，磨輪在上方接觸表面進行選擇，從而達到打磨的效果。多用於金屬材料的加工中。
③光學磨削：主要用於打磨玻璃或塑膠等特殊光學元件。光學元件的表面精密，需要使用專用的磨削設備。在元件進行多軸旋轉時，將砂輪轉動到一個表面內進行打磨。
2、CNC銑削
銑削適合從複雜形狀的部件中移除原料，多用生產具有多邊形狀特徵的零件。它的主軸上裝有各種切割工具，並可以靈活地在三軸上移動。加工的過程是將工件放在主軸上保持靜止狀態，通過切削工具在主軸上運動從而達到切割的效果。
3、CNC車削
數控車削適合快速去除產品中大量材料，多用於生產具有圓形特徵的零件，它加工後的產品表面光滑均勻。它將工件固定在旋轉盤上，當工件轉動時，切割工具會靠在移動滑塊上的夾具上，從而對工件進行加工打磨。
CNC加工工藝的流程
1、CAD模型設計
整個工藝的流程首先從模型的設計開始。CAD指的是計算機輔助設計，通過專門的CAD軟件，可以製作出產品的效果圖，大致確定模型的技術規格。在設計時，應該考慮以下兩個因素：
①機床的形狀和功能。並不是所有的模型都可以通過CNC進行加工製造，它會受到機床本身功能的制約。如機床本身形狀為圓柱性，生產複雜幾何形狀的零件就會格外困難。
②材料本身的特性。不同材料在機床中製造的效果不同，材料本身的尺寸、厚度和內部特徵等都會對製作成果造成影響，因此在設計時要進行考量。
2、將CAD文件轉換為CNC程式
機床並不能直接讀取CAD文件，它使用的主要為G代碼和M代碼，因此要將文件轉化為CNC編程語言。一般情況下，可以通過使用計算機輔助製造軟件，即CAM軟件來實現以上的操作，它可以識別幾何形狀，並生成相應的數字編程代碼，這些代碼可以被機床識別，執行生產工具的操作。
3、準備CNC機床-機器設置
在CNC程式生成後，有專門的操作員會將它加載到機床中。這個時候，操作員會開始進行機器運作前的準備工作。如將工件的固定、所需工具的連接等。機器安裝後，就可以運行程式了。
4、機械執行處理執行
CNC程式運行後，它會發送讓機器開始運行的指令，指導機器開始CNC加工過程，直至生產完成。
CNC加工的優缺點
1、優點
（1）自動化程度高，操作集中
除了一開始的設計和準備工作，CNC加工過程大部分操作都是在程式的控制下執行的，不需要像傳統加工那樣手動進行控制，自動化程度高。不僅如此，機器操作節省了許多中間環節，操作集中，工藝濃度高。
（2）節省時間和人力
CNC加工機是一種自動化的機床，它的生產速度快，生產線短，不僅大大節省了人力資源，也有效縮短了生產時間。
（3）產品質量穩定，廢品率低
CNC加工生產出來的產品具有較高的一致性。它很大程度上避免了由於人主觀原因上帶來的生產錯誤，只要前期的準備工作做得好，機器零件不出問題，廢品率就極低。
（4）加工效率高
CNC加工具有自動換刀的功能，通過程式發出指令，可以讓機器自行執行換刀的操作。這種自動的換刀過程使得生產過程變得更加緊湊，有效提高了生產效率。
（5）靈活性高
CNC機床可以滿足多種產品的加工需求。在更換產品後，不需要更改機床中的零件和設備，只需要對程式進行調整，就可以加工新的零件。這種高度的靈活性使得它的性能遠遠高於傳統的標準機床，深受人們的喜愛。
（6）更加安全，比較值得信賴
在傳統的機床中，人需要參與到整個生產過程中。但有些環節如換刀，裝夾等危險性較高，一不小心就容易受傷。而CNC加工可以自行換刀，且機器完成了生產中大多數的操作，使用起來更加安全。
2、缺點
（1）CNC加工成本高
CNC的加工成本遠遠高於傳統加工。除了設備本身外，模型設計、加工材料、零件數量等都會影響它的加工成本。
（2）操作具有複雜性，對操作者有一定要求
普通機床的操作人員在進行一定的培訓後就可以勝任操作崗位，而CNC機床的操作需要受過專業培訓的人才能進行，且操作員在加工過程中需要務必細心，才能保證操作無誤。
CNC加工中常出現的問題及解決方法
1、工件過切
（1）原因：
①使用的刀具太長或太小，使得刀具本身的強度不夠，出現彈刀現象。
②在操作時設計的切削參數出現誤差。
③切削時餘量不均勻。
④操作人員操作不當
（2）解決方法
①使用的刀具宜大不宜小，宜短不宜長。
②調整切削參數。
③保持側面和底面餘量一致。
2、分中出現問題
（1）原因
①使用的模具出現問題，周邊有毛刺或四邊不垂直。
②分中棒帶有磁
③操作員操作方法不當
（2）解決方法
①檢查模具，去除毛刺。如果模具四邊垂直誤差較大，需要重新進行調整。
②在進行分中操作前對分中棒進行消磁操作，或直接更換成其他材質分中棒。
③操作前反復檢查，確保操作準確性。
3、出現對刀問題
（1）原因
①刀具裝夾時出現錯誤。
②飛刀的刀片存在一定誤差。
③R刀和平底刀、飛刀間存在誤差。
④操作員操作不當。
（2）解決方法
①刀具在裝夾時要用布條或吹風機清理乾淨。
②飛刀上的刀片在測刀桿、光底面時可以選擇使用同一個刀片。
③改進對刀程式，避免R刀和平底刀、飛刀之間的誤差
4、出現撞機的現象
（1）原因
①如果在快速進給的時候刀或夾頭撞到了工件上，很可能是因為安全高度設定得不夠或沒有進行設置。
②在編程時座標的設置出現錯誤。
③程式單出錯。一般有刀具和實際程式刀具寫錯、刀具的刃長和實際加工的深度寫錯、Z軸的取數和實際取數寫錯三種情況。
④操作員在Z軸中對刀失誤。
⑤用錯刀。
⑥手動操作時搖錯方向或快進進給時按錯方向。
（2）解決方法
①精準測量工件高度，確保安全高度在工件之上。
②注意程式單上的內容咬合實際操作中一直。
③對刀時一定要注意Z軸的對刀位置。
④操作員要增加自己的操作熟練度。
⑤在裝夾刀具時要反復和程式單進行對照，按照順序一條一條走。
5、曲面精度不高
（1）原因
①切削參數設置不合理
②刀具不夠鋒利
③刀具的裝夾過長
④編程的走道方式有問題
（2）解決方法
①改變切割參數，要合理設置公差、轉速和餘量的值。
②定期檢查和更換刀具。
③操作員在裝夾時要注意夾短一些
④改進編程，讓平底刀、R刀的下切設置變得更加合理
