在 CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）零件加工領(lǐng)域，加工表面的磨損是一個(gè)關(guān)鍵問題，它不僅影響零件的尺寸精度、表面粗糙度和形狀精度，還會(huì)對零件的性能和使用壽命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著制造業(yè)對零件精度和質(zhì)量要求的不斷提高，有效解決 CNC 零件加工表面磨損問題變得尤為重要。下面毅鑫五金給大家說說CNC零件加工表面受到磨損的原因和解決措施，一起來了解下吧。

CNC 零件加工表面磨損的原因

刀具磨損

1、切削力作用：在 CNC 加工過程中，刀具與工件之間存在強(qiáng)烈的切削力。持續(xù)的切削力會(huì)使刀具的切削刃逐漸磨損，例如在車削加工中，主切削力會(huì)使刀具前刀面與切屑之間產(chǎn)生劇烈摩擦，導(dǎo)致前刀面磨損形成月牙洼。

2、切削熱影響：切削過程中產(chǎn)生的大量切削熱會(huì)使刀具溫度急劇升高。高溫會(huì)降低刀具材料的硬度和強(qiáng)度，加速刀具的磨損。如在銑削高強(qiáng)度合金鋼時(shí)，刀具切削刃處溫度可達(dá)幾百攝氏度，加速了刀具的磨損進(jìn)程。

工件材料特性

1、硬度差異：如果工件材料硬度較高，刀具在切削時(shí)就需要克服更大的阻力，從而加快刀具的磨損。例如加工淬火鋼等硬度高的材料時(shí)，刀具磨損速度明顯快于加工普通碳鋼。

2、材料組織：工件材料的組織結(jié)構(gòu)也會(huì)影響加工表面磨損。如材料中存在硬質(zhì)點(diǎn)或雜質(zhì)，會(huì)使刀具切削過程中產(chǎn)生局部磨損；而材料的韌性過大，切削時(shí)切屑不易折斷，會(huì)與刀具長時(shí)間接觸，也會(huì)加劇刀具磨損。

加工參數(shù)選擇不當(dāng)

1、切削速度：切削速度過高，刀具與工件之間的摩擦加劇，切削溫度迅速上升，刀具磨損加劇。例如在高速銑削鋁合金時(shí)，若切削速度選擇不合理，刀具磨損會(huì)導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)粗糙度增大等問題。

2、進(jìn)給量：進(jìn)給量過大，刀具每轉(zhuǎn)或每行程切除的金屬層厚度增加，切削力增大，容易使刀具產(chǎn)生磨損甚至破損，影響加工表面質(zhì)量。

3、切削深度：切削深度過大，同樣會(huì)使切削力大幅增加，導(dǎo)致刀具磨損加劇，而且可能引起加工過程中的振動(dòng)，進(jìn)一步惡化加工表面質(zhì)量。

加工環(huán)境因素

1、潤滑與冷卻不足：在 CNC 加工中，良好的潤滑和冷卻能有效降低切削溫度、減少摩擦。若潤滑與冷卻不足，刀具與工件之間的摩擦熱無法及時(shí)散發(fā)，會(huì)加速刀具磨損，影響加工表面質(zhì)量。如在鉆削深孔時(shí)，若切削液供應(yīng)不暢，鉆頭容易因過熱而磨損。

2、加工設(shè)備振動(dòng)：CNC 加工設(shè)備的振動(dòng)會(huì)使刀具與工件之間的相對位置發(fā)生變化，導(dǎo)致切削力不穩(wěn)定，從而加劇刀具磨損和加工表面的不平整。設(shè)備的不平衡、部件松動(dòng)等都可能引發(fā)振動(dòng)。

解決 CNC 零件加工表面磨損的措施

優(yōu)化刀具選擇與管理

1、合理選擇刀具材料：根據(jù)工件材料的特性選擇合適的刀具材料。例如，加工高硬度材料可選用硬質(zhì)合金刀具或陶瓷刀具；加工有色金屬可選用高速鋼刀具，以提高刀具的耐磨性和切削性能。

2、優(yōu)化刀具幾何參數(shù)：合理設(shè)計(jì)刀具的前角、后角、刃傾角等幾何參數(shù)，以減少切削力和切削熱。例如，適當(dāng)增大前角可減小切削變形和摩擦，但前角過大又會(huì)降低刀具強(qiáng)度，需根據(jù)具體加工情況優(yōu)化。

3、刀具磨損監(jiān)測與更換：采用刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測刀具的磨損狀態(tài)。當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到一定程度時(shí)，及時(shí)更換刀具，以保證加工表面質(zhì)量。如通過聲發(fā)射傳感器、切削力傳感器等監(jiān)測刀具磨損。

優(yōu)化工件材料處理

1、預(yù)先熱處理：對工件材料進(jìn)行預(yù)先熱處理，改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。例如，對中碳鋼進(jìn)行球化退火處理，可降低硬度，改善切削性能，減少刀具磨損。

2、表面處理：對工件表面進(jìn)行處理，如涂覆潤滑涂層等，可降低刀具與工件之間的摩擦系數(shù)，減少磨損。例如在鋁合金表面涂覆一層 MoS?涂層，可有效提高加工表面質(zhì)量。

合理調(diào)整加工參數(shù)

1、優(yōu)化切削速度：根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求，通過試驗(yàn)或借助切削參數(shù)手冊，選擇合適的切削速度。在保證加工效率的同時(shí)，盡量降低刀具磨損。如在加工鈦合金時(shí)，選擇較低的切削速度可有效減少刀具磨損。

2、控制進(jìn)給量：合理控制進(jìn)給量，避免因進(jìn)給量過大導(dǎo)致刀具磨損和加工表面質(zhì)量下降。對于高精度加工，應(yīng)采用較小的進(jìn)給量，以獲得較好的表面粗糙度。

3、確定合適的切削深度：根據(jù)工件的加工余量和加工要求，確定合適的切削深度。對于剛性較差的工件，應(yīng)采用較小的切削深度，以防止加工振動(dòng)和刀具磨損。

改善加工環(huán)境

1、優(yōu)化潤滑與冷卻：選擇合適的切削液，并保證切削液的充分供應(yīng)。切削液應(yīng)具有良好的潤滑、冷卻和排屑性能。例如，在加工不銹鋼時(shí)，選用含有極壓添加劑的切削液，可有效降低切削溫度和刀具磨損。

2、減少設(shè)備振動(dòng)：定期對 CNC 加工設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，檢查設(shè)備的平衡狀態(tài)和部件連接情況，及時(shí)調(diào)整和緊固松動(dòng)部件。采用減振裝置，如在機(jī)床床身安裝減振墊等，減少加工過程中的振動(dòng)。

CNC 零件加工表面磨損問題是一個(gè)涉及刀具、工件、加工參數(shù)和加工環(huán)境等多方面因素的復(fù)雜問題。通過優(yōu)化刀具選擇與管理、工件材料處理、合理調(diào)整加工參數(shù)以及改善加工環(huán)境等一系列策略，可以有效減少加工表面磨損，提高 CNC 零件的加工精度和表面質(zhì)量，滿足現(xiàn)代制造業(yè)對高精度、高質(zhì)量零件的需求，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品競爭力。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要綜合考慮各種因素，不斷探索和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn) CNC 加工過程的高效、穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)。

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