在工業(yè)革命之前，人類的能源需求并不大。例如，我們很高興利用太陽的能量來取暖，利用馬匹進行運輸，利用風能進行環(huán)球航行，利用水來驅動研磨谷物的簡單機器。1780年代，一切都發(fā)生了變化，蒸汽發(fā)電廠迅速增長，其中大部分部件都是使用高速車床制造的。

但自快速工業(yè)化開始以來，隨著能源需求持續(xù)增長，能源系統(tǒng)和技術變得更加復雜。因此，直到1952年CNC加工技術出現(xiàn)之前，制造商滿足能源行業(yè)的制造要求變得更具挑戰(zhàn)性。

在本文中，我們將介紹能源行業(yè)中的CNC加工。我們將介紹您必須了解的關于數控機床及其在當今能源領域中的作用的三件事。那么讓我們開始吧！

1、CNC加工有助于制造水力發(fā)電渦輪機和發(fā)電機組件

水力發(fā)電渦輪機和發(fā)電機非常龐大，由數十萬個部件組成。這些組件的設計和尺寸各不相同，有些組件比食指還小，有些則比汽車大。無論尺寸如何變化，一項關鍵要求是這些部件經過精確加工，以確保無縫組裝。

數控機床是產品設計師在能源行業(yè)中用來滿足這些要求的關鍵加工技術之一。例如有些廠家依靠7軸CNC銑床來制造構成其36英尺長、25噸重的水力發(fā)電系統(tǒng)的大部分部件。

高度依賴數控機床的原因是可以理解的。首先，數控機床可以加工小至4μm的公差，這幾乎是許多水電零部件（如簡單的軸、葉輪和襯套）的公差極限。其次，多軸數控機床特別適合制造極大且復雜的幾何形狀。

但數控機床的應用并不局限于可再生能源行業(yè)。

2、CNC加工有助于制造傳統(tǒng)發(fā)電機和渦輪機中的難加工材料

與水力發(fā)電系統(tǒng)一樣，傳統(tǒng)的渦輪機和發(fā)電機（依靠化石燃料發(fā)電）也有數千個部件。然而，與可再生能源系統(tǒng)不同，傳統(tǒng)發(fā)電機組件要承受高達2300°F的極高熱條件，導致工程師依賴于這些組件的高強度和耐熱材料。

對于產品設計師來說，尋找一種具有高強度和耐熱性的材料不是問題。相反，挑戰(zhàn)在于為這些金屬找到合適的制造方法。例如，鈦及其合金等高強度材料的機械加工性較差（或一般），并且在金屬切削過程中容易產生顫動。

由于數控機床與多種材料兼容，制造商依靠它們來制造傳統(tǒng)發(fā)電機和渦輪機中的難加工金屬。例如，熟練的機械師通常對鈦進行CNC加工，粗加工時建議切削速度為59 m/min，精加工時建議切削速度超過180 m/min。

3、CNC加工正在為太陽能和風力發(fā)電系統(tǒng)的研究做出貢獻

太陽能和風能系統(tǒng)正在慢慢占據全球舞臺的中心，取代依賴化石燃料并導致氣候變化的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。因此，正在進行研究以提高這些系統(tǒng)的效率和性能。例如，一些研究科學家正在研究新型風力渦輪機葉片設計和太陽能電池板的能源效率和性能。

正如您可能已經猜到的那樣，數控機床是用于對大多數研究中使用的葉片和太陽能電池板進行快速原型制作的技術之一。這種偏好的一個主要原因是CNC加工中修改設計的方便性。

通過CNC加工，您只需修改3D CAD軟件上的尺寸，CNC機械師就能毫無問題地快速制造您的新葉片（或太陽能電池板設計）。注射成型等傳統(tǒng)制造方法的情況并非如此，您必須通過重新創(chuàng)建模具從頭開始。