随着科技的进步，CNC 加工的精密制造能力不断提升，能够精准满足航空航天、医疗器械和工业设备行业对高精度零部件的需求。

本文将结合实际生产案例，分享韦克在高精度零部件加工方面的专业经验，详细介绍整个加工流程，包括技术应用、设备选型、调试优化及测量控制等关键环节。

产品背景

本案例涉及的产品为工业设备的精密零部件，订单数量1,000 件。尺寸约为 66×38×40mm，材质选用 AL2024，并要求进行黑色氧化表面处理。

该产品有着典型的精密小零件的特点，所有结构尺寸标注完整，图面清晰，重点结构与一般结构的尺寸公差层次分明。

基准和公差要求

1. 基准：A基准是∅13和∅11的同心孔的轴线，与B基准（为平面）有0.02的垂直度要求；C基准为∅5孔轴线，与B基准有0.02的垂直度要求；

2.线性重点尺寸：∅13+0.018/ 0 ；∅11+0.018/ 0；∅5+0.012/ 0；∅5+0.03/ 0；

3. 有装配要求的线性尺寸对应的形位公差：

∅13和∅11两圆的同心度0.01；∅13底面（红色面）相对∅13圆柱的跳动度0.01；∅5的通槽相对∅5圆心的对称度0.02；

这个精密零件的特点是：

基准A、B、C分布在3个法向面，相互有形位公差要求，重点难点尺寸较多。且重点尺寸分布在两个法向面上，涉及线性及形位公差要求。与仅在一个法线方向上具有一组关键尺寸的精密部件相比，增加了加工难度；3个精孔∅5、∅11、∅13都是H7级公差，其中∅5的图纸公差为+0.012，因为是批量件，在制程中这个公差就要控制在8μm以内，而常规的铣削加工方式保证不了其连续稳定的公差；∅11、∅13的公差有+0.018，这个公差单独来看也不算很难，用铣刀精修即可达到该精度。但要把圆度，跳动度，平行度，这3个形位公差并入来管控，铣刀精修也就力不从心了。

不同工艺路线的比较与确定

1.三轴翻面铣削加工+常规刀具工艺

三轴翻面+常规刀具加工是可以把这个产品的结构加工出来，但其形位公差和孔径公差都不能连续稳定保证

2.三轴开粗+5轴铣削+专用刀具工艺

三轴开粗有两方面的好处：

1. 减少二夹5轴的加工量，提前释放开粗的应力；

2. 2.降低5轴夹具的夹持厚度，缩短加工刀具的装刀长度，以提升刀具刚性。

结构加工完后，用锯片刀锯断的方式将产品与坯料分离，偏薄的厚度也有利于锯片断料。

5轴铣削可以在同一个工序中翻面，相对三轴可以减少工序次数，且更有效可靠的保证各法向面之间的相对形位精度。

另外，每一个精尺寸可安排一把专用的精修刀。∅5.0+0.03的通槽安排一把∅4专用精修刀，公差的稳定性在0.015左右；∅5+0.012因孔径较小不能镗孔，则安排一把专用铰刀，公差的稳定性在4um左右；∅11+0.018、∅13+0.018精孔各安排一把专用镗刀，公差的稳定性可达1.5um左右。

经工程评审讨论，我们最终选择方案二作为我们的生产方案。

如何确保最佳效果

合理的工艺路线确定后，选择一台合适的机床也是很重要的。

Wayken目前有三种不同系统的五轴机床，各自有不同的特点。针对这款产品，我们选择了北京精雕JDGR300型号的5联动机床，非常适合加工这种小型精密部件。

该机器具有以下特点：

它放置在恒温车间内，该机床配备了高精度的光栅尺，轴向稳定，可稳定的实现um级定位um级切削；AC轴摇篮式转台，定位精度6″、重复定位精度4″；配备了Renishaw在机测量探头，实现产品下机前先测量，尺寸合格后再下机。

验证表面处理的稳定性

合理的工艺、先进的机床，是实现高精度零件加工的基础，但严谨的工作态度、科学的项目开发流程在制造过程中也起到了关键作用。

该案例中的3个精孔的公差分别为+0.012mm、+0.018mm（12um、18um），且这个公差是氧化后的成品尺寸公差，为确保准确交货，制程时需考虑以下因素：

氧化膜厚对尺寸公差的影响测量的误差和氧化前后测量值的波动

因此，在调试过程中，需要将各项因素调整至相应公差的中间值，并对比氧化前后的CMM测量数据，以捕捉影响变异的变量，从而做到安全交付。

测量设备及结果

我们采用蔡司的三坐标测量仪，将产品固定在测量台，通过自动旋转测头一次性测量完所有数据。而在同一法向面采用加长探针测量11相对13圆孔同心度为0.01的形位尺寸公差，相对于测头旋转180°度两头测量的方式，从而提升测量的准确性。

高精度零件项目的批量生产能力，不仅需要在软硬件环境方面均具备较高的水平，比如高精尖的加工和测量设备、恒温的车间，还需要经验丰富的工程技术团队、科学的项目开发流程、完善的工艺方案评审、工程文件制作、有潜在风险管控预案等各方面的加持。