CNC精雕機(jī)加工必須了解的22個(gè)常識(shí)

1. CNC雕刻加工和CNC銑加工的主要區(qū)別是什么？

CNC雕刻加工和CNC銑加工都采用了銑削加工原理。主要區(qū)別在使用的刀具直徑方面，其中CNC銑加工的常用的刀具直徑范圍是6-40毫米，而CNC雕刻加工的刀具直徑為0.2-3毫米。

2. CNC銑加工是不是只能做粗加工，CNC雕刻加工只能做精加工？

回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們首先了解一下工藝過(guò)程的概念。粗加工過(guò)程的加工量大，精加工的加工量小，所以有人習(xí)慣性的將粗加工認(rèn)為是 “重切削”、將精加工認(rèn)為是“輕切削”。實(shí)際上，粗加工、半精加工、精加工是工藝過(guò)程概念，它代表了不同的加工階段。所以，這個(gè)問(wèn)題的準(zhǔn)確回答是，CNC銑加工可以做重切削，也可以做輕切削，而CNC雕刻加工只能做輕切削加工。

3. CNC雕刻加工能否做鋼類(lèi)材料的粗加工？

判斷CNC雕刻加工能否加工某種材料，主要看能用多大的刀具。CNC雕刻加工使用的刀具決定了它的最大切除能力。如果模具形狀允許使用直徑超過(guò)6毫米的刀具，強(qiáng)烈建議先用數(shù)控銑加工，然后用雕刻加工的方法清除剩余的材料。

4. CNC加工中心的主軸增加一個(gè)增速頭是否能完成雕刻加工？

不能完成。這種產(chǎn)品在2年前曾經(jīng)在展會(huì)上出現(xiàn)過(guò)，但沒(méi)法完成雕刻加工。主要原因是CNC加工中心的設(shè)計(jì)考慮了自己的刀具范圍，整體結(jié)構(gòu)不適合雕刻加工。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤想法的主要原因是他們誤將高速電主軸當(dāng)成了雕刻機(jī)的唯一特征。

5. CNC雕刻加工可以用到直徑很小的刀具，它能否替代電火花加工？

不能替代。雖然雕刻加工縮小了銑加工的刀具直徑范圍，以前只能用電火花加工的小模具現(xiàn)在可以用雕刻加工實(shí)現(xiàn)。但是，雕刻加工刀具的長(zhǎng)度/直徑比一般在5：1左右。當(dāng)使用小直徑刀具時(shí)，只能加工很淺的型腔，而電火花加工過(guò)程幾乎沒(méi)有切削力，只要能制造出電極，便能加工出型腔。

6. 影響雕刻加工的因素主要有哪些？

機(jī)械加工是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，影響它的因素也比較多，主要來(lái)說(shuō)有以下幾點(diǎn)：機(jī)床特性、刀具、控制系統(tǒng)、材料特性、加工工藝、輔助夾具和周邊環(huán)境。

7. CNC雕刻加工對(duì)控制系統(tǒng)的要求是什么？

CNC雕刻加工首先是銑加工，所以控制系統(tǒng)必須具備銑加工的控制能力。對(duì)于小刀具加工，同時(shí)必須提供前饋功能，路徑提前降速，減少小刀具的斷刀頻率。與此同時(shí)，要在比較光滑的路徑段提高走刀速度，從而提高雕刻加工效率。

8. 材料的哪些特性會(huì)影響加工？

影響材料雕刻性能的主要因素是材料類(lèi)別、硬度、韌性。材料類(lèi)別包括金屬材料和非金屬材料?？偟膩?lái)說(shuō)，硬度越大，加工性越差，粘度越大，加工性越差。雜質(zhì)越多，加工性越差，材料內(nèi)部微粒硬度越大，加工性越差。一個(gè)大體的標(biāo)準(zhǔn)為：含碳量越高，加工性越差，合金含量越高，加工性越差，非金屬元素含量越高，加工性越好（但一般材料中的非金屬含量是嚴(yán)格控制的）。

9. 哪些材料適合雕刻加工？

適合雕刻的非金屬材料包括有機(jī)玻璃、樹(shù)脂、木頭等，不適合雕刻的非金屬材料包括天然大理石、玻璃等。適合雕刻的金屬材料包括銅、鋁、硬度小于HRC40的軟鋼，不適合雕刻的金屬材料包括淬火鋼等。

10. 刀具本身對(duì)加工有什么影響，如何影響？

影響雕刻加工的刀具因素包括刀具材料、幾何參數(shù)、磨制技術(shù)。雕刻加工使用的刀具材料是硬質(zhì)合金材料，它是一種粉末合金，決定材料性能的主要性能指標(biāo)是粉末的平均直徑。直徑越小，刀具越耐磨，刀具的耐用度就越高，更多數(shù)控編程知識(shí)關(guān)注微信公眾號(hào)（數(shù)控編程教學(xué)）領(lǐng)取教程，刀具的鋒利度主要影響切削力。刀具越鋒利，切削力越小，加工越順暢，表面質(zhì)量越高，但刀具的耐用度就越低。所以，在加工不同材料時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇不同的鋒利度。加工比較軟而粘的材料時(shí)，需要刀具鋒利一些，當(dāng)加工材料硬度較大時(shí)，要降低鋒利度，提高刀具的耐用度。但是不能過(guò)鈍，否則切削力就過(guò)大，影響加工。刀具的磨制的關(guān)鍵因素是精修砂輪的目數(shù)。目數(shù)高的砂輪可以磨制出更細(xì)膩切削刃，能有效提高刀具的耐用度。目數(shù)高的砂輪可以磨制出更光滑的后刀面，能提高切削的表面質(zhì)量。

11. 刀具壽命公式是什么？

刀具壽命主要是鋼類(lèi)材料加工過(guò)程中的刀具壽命。經(jīng)驗(yàn)公式是：（T是刀具壽命，CT是壽命參數(shù)，VC是切削線速度，f是每赤每轉(zhuǎn)吃刀量，P是吃刀深度）。其中影響刀具壽命最大的是切削線速度。此外，刀具徑向跳動(dòng)、刀具的磨制質(zhì)量、刀具材質(zhì)和涂層、冷卻液也會(huì)影響刀具的耐用度。

12. 在加工過(guò)程中，如何對(duì)雕刻機(jī)床設(shè)備進(jìn)行保護(hù)？

1）保護(hù)對(duì)刀儀，不要讓它過(guò)多的受到油的侵蝕。

2）要注意對(duì)飛屑的控制，飛屑對(duì)機(jī)床的危害很大，飛到電控柜中會(huì)導(dǎo)致短路，飛到導(dǎo)軌中會(huì)降低絲杠、導(dǎo)軌的壽命，所以在加工時(shí)，要將機(jī)床的主要部分密封好。

3）在移動(dòng)照明燈時(shí)，不要拉燈頭，這樣很容易拉壞燈頭。

4）在加工過(guò)程中，不要靠近切削區(qū)進(jìn)行觀察，以免飛屑傷到眼睛。當(dāng)主軸電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，禁止在工作臺(tái)面上進(jìn)行任何操作。

5）在開(kāi)關(guān)機(jī)床門(mén)時(shí)，不要猛開(kāi)猛關(guān)，在精加工時(shí)，開(kāi)門(mén)過(guò)程中的沖擊振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致加工出的表面有刀紋。

6）要給主軸轉(zhuǎn)速，后開(kāi)始加工，否則由于主軸起轉(zhuǎn)慢，導(dǎo)致沒(méi)有達(dá)到想要的轉(zhuǎn)速就開(kāi)始加工，使電機(jī)憋死。

7）禁止在機(jī)床的橫梁上放置任何工具或工件。

8）嚴(yán)禁將磁力吸盤(pán)、百分表座等磁性工具放置在電控柜上，否則會(huì)損傷顯示器。

13. 新刀加工過(guò)程中出現(xiàn)憋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，加工很費(fèi)勁，這時(shí)需要調(diào)整哪些參數(shù)？

加工很費(fèi)勁的原因是主軸的功率、扭矩承受不了當(dāng)前的切削用量，合理的做法是：重新作路徑，減少吃刀深度、開(kāi)槽深度、修邊量。如果整體加工時(shí)間低于30分鐘，也可以通過(guò)調(diào)整走刀速度改善切削狀態(tài)。

14. 切削液的作用是什么？

金屬加工注意加冷卻油。冷卻系統(tǒng)的作用是帶走切削熱和飛屑，對(duì)加工起到潤(rùn)滑的作用。冷卻液將切削熱帶走，減少傳給刀具和電機(jī)的熱量，提高它們的使用壽命。把飛屑帶走，避免出現(xiàn)二次切削的現(xiàn)象。潤(rùn)滑作用可以減小切削力，使加工更加穩(wěn)定。在紫銅加工中，選用油性切削液可以提高表面質(zhì)量。

15. 刀具的磨損包括哪些階段？

刀具的磨損分為三個(gè)階段：初期磨損、正常磨損、急劇磨損。在初期磨損階段刀具的主要磨損原因是刀具的溫度低，并沒(méi)有到達(dá)最佳的切削溫度，這時(shí)，刀具的磨損主要是磨料磨損，這樣的磨損對(duì)刀具的影響比較大，更多數(shù)控編程知識(shí)關(guān)注微信公眾號(hào)（數(shù)控編程教學(xué)）領(lǐng)取教程，很容易導(dǎo)致刀具崩刀。這個(gè)階段是非常危險(xiǎn)的階段，處理不好，可能直接導(dǎo)致刀具崩刀失效。當(dāng)?shù)毒叨冗^(guò)初期磨損期，刀具的切削溫度到達(dá)一定的數(shù)值，這是主要的磨損是擴(kuò)散磨損，它的作用主要是導(dǎo)致局部剝落。所以，磨損比較小，比較慢。當(dāng)磨損到一定程度，刀具就失效了，就進(jìn)入了急劇磨損期。

16. 刀具為什么要進(jìn)行磨合，怎樣進(jìn)行磨合？

上面我們說(shuō)到刀具在初期磨損階段，很容易崩刀，為了避免出現(xiàn)崩刀現(xiàn)象，我們必須對(duì)刀具進(jìn)行磨合。使刀具的切削溫度逐漸的升高到合理的溫度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使用相同加工參數(shù)加工進(jìn)行的比較。可以看出磨合后，刀具壽命增加了2倍多。

磨合的方法就是在保持使用合理主軸轉(zhuǎn)速的情況下，將進(jìn)給速度降低一半，加工時(shí)間大約在5~10分鐘。加工軟材料時(shí)取小值，加工硬金屬時(shí)取大值。

17. 如何判斷刀具嚴(yán)重磨損？

判斷刀具嚴(yán)重磨損的方法是：

1）聽(tīng)加工聲音，出現(xiàn)刺耳的叫聲；

2）聽(tīng)主軸聲音，主軸出現(xiàn)明顯的憋轉(zhuǎn)現(xiàn)象；

3）感覺(jué)加工中震動(dòng)增大，機(jī)床主軸出現(xiàn)明顯的震動(dòng)；

4）看加工效果，加工過(guò)的底面刀紋時(shí)好時(shí)壞（如果開(kāi)始階段就這樣說(shuō)明吃刀深度過(guò)深）。

18. 應(yīng)該在什么時(shí)候換刀？

我們應(yīng)該在刀具壽命極限值2/3左右的時(shí)間處進(jìn)行換刀。比如刀具在60分鐘出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，下次加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)在40分鐘開(kāi)始換刀，并養(yǎng)成定時(shí)換刀的習(xí)慣。

19. 嚴(yán)重磨損的刀具能否繼續(xù)加工？

刀具嚴(yán)重磨損之后，切削力可以增大到正常的3倍。而切削力對(duì)主軸電極的使用壽命有很大的影響，主軸電機(jī)的壽命和受力是反比3次方的關(guān)系。例如，在切削力增大3倍的情況下，進(jìn)行加工10分鐘，就相當(dāng)于主軸在正常情況下使用10*33=270分鐘。

20. 怎樣確定在粗加工時(shí)刀具的伸出長(zhǎng)度？

刀具的伸出長(zhǎng)度越短越好。但是，在實(shí)際加工時(shí)，如果太短就要頻繁調(diào)整刀具的長(zhǎng)度，這樣太影響加工效率。那么在實(shí)際加工中應(yīng)怎樣控制刀具的伸出長(zhǎng)度呢？原則是這樣的：φ3直徑的刀桿伸出5mm可正常加工。φ4直徑刀桿伸出7mm可正常加工。φ6直徑刀桿伸出10mm可正常加工。在上刀時(shí)盡量上到這些數(shù)值以下。如果上刀的長(zhǎng)度要大于上面的數(shù)值時(shí)，盡量控制在刀具磨損時(shí)加工的深度上，這個(gè)有點(diǎn)難把握，需要多鍛煉。

21. 在加工時(shí)，突然出現(xiàn)斷刀怎樣處理？

1） 停止加工，查看加工的當(dāng)前序號(hào)。

2） 查看斷刀處，是否有斷刀的刀體，如果有將其取出。

3） 分析斷刀原因，這是最重要的，刀具為什么斷了？我們要分析就要從上面說(shuō)到的影響加工的各種因素來(lái)進(jìn)行分析。但斷刀的原因就是刀具受力突然間加大了?；蚴锹窂絾?wèn)題，或是刀具抖動(dòng)過(guò)大，或是材料有硬塊，或是主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速不正確。

4） 分析后，更換刀具進(jìn)行加工。如果沒(méi)有更換路徑，要在原有的序號(hào)上提前一個(gè)序號(hào)進(jìn)行加工，這時(shí)一定要注意將進(jìn)給速度將下來(lái)，一是因?yàn)閿嗟短幱不瘒?yán)重，二是要進(jìn)行刀具磨合。

22. 在粗加工情況不好時(shí)，怎樣進(jìn)行加工參數(shù)的調(diào)整？

如果在合理的主軸線轉(zhuǎn)速下,刀具壽命仍不能保證,在調(diào)整參數(shù)時(shí),以調(diào)整吃刀深度,為先,其次調(diào)整進(jìn)給速度,再次調(diào)整側(cè)向進(jìn)給量。(說(shuō)明:調(diào)整吃刀深度也是有限制的,如果吃刀深度過(guò)小,這樣分層過(guò)多,理論切削效率雖然高,但是,實(shí)際加工效率受到其它一些因素影響,導(dǎo)致加工效率就太低了,這時(shí)應(yīng)該換小一點(diǎn)的刀具進(jìn)行加工,反而加工效率較高。一般來(lái)說(shuō),吃刀深度最小不能小于0.1mm。)