铸造——它已经有6000多年的历史了，今天仍然被广泛使用。铸造技术的进步使铸造的高质量零件具有严格的公差。数控加工也很普遍，但更新得多。你是否考虑过尝试用CNC加工你通常铸造的零件?或者您想知道选择哪种方法来制造您的设计?本文将讨论这两种制造工艺，并通过各自的优点和缺点。
什么是铸造？
铸造被认为是一个成型的过程。铸件有很多种，但都使用模具。然后将熔化的金属倒入或插入模具中，在那里冷却并硬化成最终的形状。芯或镶件可以形成复杂的内部几何形状。在零件凝固后，对其进行清洁和后处理，使其达到所需的表面光洁度。有时这种二次操作包括数控加工，以产生更严格的公差。
一些常见的铸造零件包括火车车轮、公共汽车踏板、涡轮叶片和发动机缸体。铸造零件几乎应用于所有行业，包括汽车，航空航天，消费品,医疗设备．
什么是CNC加工?
数控加工是一种减法加工方法，这意味着刀具去除材料以实现所需的几何形状。一个使用g代码的计算机程序告诉机器移动的位置和如何切割。
数控加工零件随处可见。金属笔记本电脑外壳，手机内部的小部件，航空航天和汽车零部件，以及夹具和夹具都是使用数控加工制造的。
根据几何图形选择制造方法
当设计一个零件时，你通常会在脑海中开始一个制造方法，这样你就可以设计出现实的、可实现的、非常适合这个过程的特征。另一方面，零件的功能可能要求一定的尺寸、形状或几何形状，这将决定制造过程。数控加工和铸造都适用于特定的几何形状。
例如，某些设计将需要从最初的金属块中去除大量的材料。这将花费大量的时间，导致过度浪费的材料，所以这种设计可能是一个很好的候选人铸造。一个很好的例子就是有薄壁和大空洞的空心部分。复杂的几何形状也是铸造的一个好选择，因为这将需要很长的时间和复杂的加工次了。
铸造是一种很好的工艺，可以用来简化零件或装配的设计。你可以铸造整个零件，避免许多装配步骤，而不是加工许多小零件然后组装它们。
然而，某些功能更难以通过铸造实现。下切或内部特征将更加困难，需要有芯和镶件的复杂模具。铸件的所有特征也需要一个牵伸角度。大的或形状奇怪的厚壁零件也更适合CNC加工。这些几何形状将很难填补和冷却均匀的铸造过程。
优点和缺点
除了几何形状上的差异外，铸造和机械加工工艺也有各自的优缺点。
铸造
铸造减少了材料的浪费。除了少量流经浇口、流道和主流道的金属外，铸造工艺仅使用最终零件所需的材料。很容易去除多余的材料并重新熔化，以便在其他零件中重复使用。
铸造也是一个快速的过程，一旦模具准备好。这使得它适合生产大量的零件。有些类型的铸件确实使用耗材模具。然而，使用永久性模具的压铸，每个零件的时间和成本会随着零件体积的增加而减少。
可重复性在制造中很重要，铸造可以生产非常可重复性的零件。用模具和加工拨号，每一个部分都可以完全一样。当压铸铝时，公差可保持在+/- 0.25mm至25.4mm，和0.05为精密铸造(0.01 "至1 "为标准和0.002 "为精密)。这取决于材料的不同。铝例如，它的熔点比锌高，因此需要更高的注射压力，总体来说是一个更激进的过程。因此，在铸造锌时，有时可以保持更严格的公差。
数控加工
数控加工，另一方面，有一个更快的周转，低量的零件。不需要等待模具制作完成。你所需要的只是CAD模型，CAM程序和数控机床。
通过数控加工，改变设计要容易得多。当设计仍处于变化中时，您所需要做的就是更改模型并重新执行CAM程序，而不是重新制作模具或尝试修改它。
数控加工也是一个极其可重复的过程。对于金属的标准加工，0.025mm(0.001”)是一个合理的公差期望。精密机械加工,Fictiv可以生产公差为+/- 0.0002”的零件。．
何时选择一个流程而不是另一个流程
那么，什么时候你会选择铸造而不是加工呢?需要考虑的几个关键问题是开发阶段、所需零件的数量、需求的可变性和零件的几何形状，如前面所述。
开发阶段与你的部分的设计仍在变化的程度有关。在设计过程的早期，您可能会经历许多次迭代。在这种情况下，数控加工将是更好的选择，因为改变数控加工工艺的相对灵活性。
您需要的零件数量也与此相关。在原型制作的早期，您可能不需要很多零件，所以同样，数控加工可能更有意义。
另一件需要考虑的事情是你的需求的可变性。您实际需要这些部件的频率是多少？如果需求波动，数控加工可能是更好的选择。您可以更快地获得数控加工零件，尤其是随着数字化转型的发展。这可能是一个很好的财务选择，因为您可以根据需要订购零件，而不是试图预测您需要什么，最终导致库存中零件过剩。
当您完成设计并投入生产时，您可能需要更多的零件。在这一点上，铸造是一个很好的选择，因为它更适合生产数千个或更多的零件。
最后，零件的质量很重要。数控加工能够在零件上保持更严格的公差，使其成为更精确的工艺。精密数控加工可以生产公差为+/-0.0002”的零件，而精密铝压铸更像是0.002”。如果此精度水平对您的应用极其重要，则CNC加工可能是您的更好选择。
你的制造过程总是取决于你独特的机会。您可能会发现自己有一个独特的需求组合，迫使您发挥创造力并找到一个创新的解决方案。
数控加工已经成为如此普及的一种工艺，但铸造仍有一席之地!每种制造方法都有自己的优点。与其按照一贯的方式来做，不如尝试重新评估你的设计，根据零件的几何形状、数量、质量需求和你的时间线，看看它是否更适合铸造或数控加工。
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