金(jīn)屬cnc加工的切割過(guò)程是保證零件精度、表麵質量和生(shēng)產效率的(de)關鍵環節,需關注(zhù)設備參數、刀具選擇、材料特性、冷卻潤滑(huá)及操作規範等(děng)細節,具體如下:

一、刀具選擇與安(ān)裝:匹配材料與(yǔ)工藝(yì)需求
刀具(jù)類型匹配
材料適配:
加(jiā)工鋁合金、銅等有色金屬:選(xuǎn)硬質合金刀具(如 WC-Co 合金,牌號 YG8),或高速鋼刀具(HSS),避免使用塗層刀具(易產生積屑瘤);
加(jiā)工碳鋼、不鏽鋼等黑色金(jīn)屬:優先用(yòng)塗層硬質(zhì)合(hé)金(如 TiAlN 塗(tú)層,耐磨性提升 30%),高(gāo)硬度材(cái)料(HRC>40)需用陶瓷刀具或 CBN(立方氮化硼)刀具。
刃型設計:
粗加工(去除大(dà)量餘量):選齒數少(2-3 齒)、大前角(10°-15°)的刀具,排屑(xiè)空(kōng)間大,避(bì)免堵塞;
精加(jiā)工(保證表(biǎo)麵質量):選齒(chǐ)數多(4-6 齒)、小前角(5°-10°)的刀(dāo)具(jù),切削平穩,表麵粗(cū)糙度可控製在(zài) Ra1.6μm 以(yǐ)下。
刀具安裝精度
刀柄跳動量≤0.01mm(用百分表檢測),跳動過(guò)大會導致切削力不均勻,引發刀具振動、零件尺寸超差;
刀具伸出長度(dù)盡(jìn)可能短(≤刀具直(zhí)徑的 3 倍),減少懸臂振動(尤其細長刀具,如直徑 5mm 以下的(de)立銑刀);
刀柄與主軸連接需緊密(如 BT40 刀柄錐麵接觸麵積≥80%),避免高速(sù)旋轉時(shí)打滑或偏心。
二(èr)、切削參數設置:平衡效率與刀具壽命
三要素優化
切削速度(Vc):
鋁合金:1000-3000m/min(高速切削可減少積屑瘤);
碳鋼:100-300m/min;
不鏽(xiù)鋼:50-150m/min(易加工硬化,速度過高會加劇刀(dāo)具磨損)。
進給速度(F):
按每齒(chǐ)進給量(fz)計算:粗加工 fz=0.1-0.3mm / 齒,精加工 fz=0.05-0.1mm / 齒;
示例:直徑 10mm、4 齒立銑刀,fz=0.1mm / 齒,轉速 10000r/min,則進給速度 F=10000×4×0.1=4000mm/min。
切削深度(Ap/Ae):
粗加工:Ap 取刀具直徑的 1/2-2/3(如 10mm 刀具切深 5-6mm),一次(cì)去除大量餘量(liàng);
精加工:Ap≤0.5mm,避免切削力過大導致(zhì)零件變形。
參數調(diào)整原則
刀具剛接觸材料時,采用 “漸進(jìn)式進給”(前 2-3mm 進給速度降低 50%),避免衝擊載荷損壞刀具;
切削過程中若出現異常噪音、振動或(huò)冒煙(yān),立即降低轉速(sù)或進給速(sù)度,排查(chá)原因(如刀(dāo)具(jù)磨損、參數不合理)。
三、冷卻潤滑:減少摩擦與熱損傷
冷卻方(fāng)式選(xuǎn)擇(zé)
濕式切削(最常用):
乳化液(濃度 5%-8%):適合(hé)普通鋼、鋁合金加工,冷卻(què)效果好(hǎo),成本(běn)低;
切削油(礦物(wù)油 + 極壓添加劑(jì)):適合不鏽鋼、高硬度鋼,潤滑性強,減少刀具粘結(如不鏽鋼加工避免 “粘刀(dāo)”);
噴油(yóu)嘴(zuǐ)需對準切削區域(距刀(dāo)具刃口 3-5mm),保證充分冷卻,避免冷卻不足導致刀具過(guò)熱(硬度下降)或零件(jiàn)退火。
幹式切削(特殊場景):僅(jǐn)用(yòng)於高速加工鋁合金(需配合高速刀具),避免冷(lěng)卻液殘留影響(xiǎng)表麵質量,但需嚴格(gé)控製切削(xuē)溫(wēn)度(≤200℃)。
排屑輔助
深槽或盲孔切割(gē)時,需暫停進給(gěi)並抬刀排屑(每切削 5-10mm 抬刀一次),防止切屑堆積劃傷已加工表麵或卡(kǎ)滯刀具;
加工鑄鐵等脆性材料(切屑呈粉末狀),需用高壓氣槍(壓力 0.5-0.8MPa)及時吹走切屑,避免粉末進入主軸或導軌。
四、材料固定與定位:保證(zhèng)加(jiā)工穩定性
裝夾方式適配
剛性固定:
大(dà)麵積平板零件:用真空吸盤(吸力≥0.08MPa)或多(duō)個壓塊(壓塊分布均勻,避免(miǎn)零件變形);
小件或(huò)異形件:用虎鉗(鉗口墊紫銅片防夾傷)、定位銷(配合夾具(jù),重複定位精度≤0.02mm);
薄壁件(厚度<3mm):采用 “多點支撐”(如用等高墊塊支撐底部),減少切削力導致(zhì)的翹曲(變形量可(kě)控製在 0.05mm 以內)。
定(dìng)位基準選擇
優先用(yòng)已加工表麵作為基準(如(rú)零件的底麵或側麵),避免用毛坯麵(誤差大,導致零件尺寸不穩定);
定位麵需清(qīng)潔(用(yòng)酒精擦拭去除油(yóu)汙、鐵屑),必要時用百分(fèn)表找平(平麵度≤0.01mm/100mm)。
五、路徑規(guī)劃:減少刀具損耗與零件損傷
切割(gē)路徑優化
進刀方式:
避(bì)免垂直下刀(尤其脆性材料(liào),易崩邊),采用螺旋線進刀(半徑從 0 逐漸增大)或斜線進刀(角度 30°-45°),使刀具逐漸(jiàn)切入材料;
輪廓切割時(shí),進刀點選在零件內側或非關鍵表麵(如廢料區),避免(miǎn)在邊緣留下刀痕。
順銑與逆銑:
順銑(xǐ)(刀具旋轉方向(xiàng)與進給(gěi)方向相同):適合精加工,表麵質量好,但需機床進(jìn)給係統無間隙(xì)(否則易(yì)產生(shēng)振動);
逆銑(xǐ)(刀具旋(xuán)轉方向與進給方向相反):適(shì)合粗加工(gōng),刀具磨損均勻,對機床精度要求低。
餘量分布均勻
粗加工後預留均勻(yún)的精(jīng)加工餘量(0.5-1mm),避免局部餘量過(guò)大(dà)(如某處留 3mm、某處留 0.3mm),導致精加工時切削(xuē)力突變,影響精度。
六、過程監控與應急(jí)處(chù)理
實時觀察
監聽切削聲音:正常切削為平穩的(de) “沙沙聲”,若出現 “刺耳尖叫” 或(huò) “斷續(xù)衝擊聲(shēng)”,可能是(shì)刀具磨損、參數(shù)過高或零件鬆動,需立(lì)即停機檢查;
觀察切屑形態:連(lián)續帶狀切屑(鋁合(hé)金、鋼)為正常,若出現碎(suì)末狀(可能刀具過鈍)、螺(luó)旋過大(進給過快),需調整(zhěng)參數。
刀具磨損判斷與(yǔ)更換
視覺檢查:刀具刃口出現崩刃、缺口或(huò)明顯磨損(後刀麵(miàn)磨損量>0.2mm),需立即(jí)更換;
間接判斷:零件表麵(miàn)粗糙度突然變差(如出現明顯刀(dāo)紋)、尺寸超差(如外圓變(biàn)大 0.05mm 以上),可能是刀具磨損導致,需停機換刀。
七、安全與規範(fàn)操作(zuò)
操作人員需佩戴防護眼鏡(防切屑飛濺)、防滑手套(裝卸零件時),禁止戴圍巾、手套操作旋轉刀具;
加工(gōng)前試運行空程(不裝刀具,運行程序),檢查是(shì)否有碰撞(刀具與夾具(jù)、工作台(tái)幹涉(shè));
定期清理(lǐ)機床(chuáng)內部(每日下班前清理(lǐ)切屑、更(gèng)換冷卻液),避(bì)免鐵屑堆積導致短路或導軌磨損。