完整指南：CNC加工青铜

青铜加工指南

自古以来，青铜就被用来制作精美的雕塑和工艺品。现代青铜加工采用数控机床和高精度加工技术，高效地去除青铜合金中的材料。 

青铜有许多种合金和等级，因此青铜加工至关重要，因为加工参数会随着等级的不同而变化。 数控加工 青铜通常采用车削和铣削操作，有些特征则需要根据复杂程度进行钻孔、攻丝和磨削。

 

什么是青铜加工？

青铜加工是切割、塑形和成型青铜合金的过程。青铜是铜和锡的合金，以其强度和耐腐蚀性而闻名。

青铜呈红棕色，因其美观的表面和外观而备受推崇。它比不锈钢更软，易于加工且速度更快。青铜加工需要使用钻头、立铣刀、车床等工具，而数控加工尤其​​需要使用CAD设计和自动调整技术来创建复杂的设计。 

正在加工的青铜齿轮

哪些青铜合金适合机械加工？

在加工过程中使用不同的青铜合金将产生不同的性能和结果。以下是一些最常见的适合加工的青铜合金：

铝青铜

铝青铜由铜和铝制成，并添加了铁、镍和硅等其他元素。这种材料坚固耐用，具有优异的耐腐蚀性和耐磨性。 

它主要用于船舶工业的螺旋桨、泵和紧固件，以及飞机起落架、珠宝、建筑和工业工程。

磷青铜

磷青铜是铜、锡和磷的混合物，是一种坚韧、低摩擦的材料，常用于生产弹簧、轴承和其他电接触件。它也可能含有其他元素，以增强强度和刚度。 

轴承青铜

轴承青铜因其低摩擦和高耐磨性，在高压环境下表现最佳。它因是加工齿轮和轴承的首选材料而得名“轴承青铜”。

轴承青铜

硅青铜

硅青铜是一种耐腐蚀青铜，由96%的铜、少量硅以及锰和锌等其他合金制成。硅青铜因其强度高、自润滑性好，在紧固件、船用五金和轴承部件中使用时可减少摩擦和磨损，因此在数控加工中很受欢迎。

青铜加工工艺 

选定用于 CNC 加工工艺的青铜合金后，即可进入下一阶段。您只需遵循以下几个关键步骤：

合金选择

根据您的要求选择合适的青铜合金工件或毛坯进行加工。 

• C93200 (轴承青铜)：铅含量较高（约占组成的 7% 至 9%），这是一种用于制造衬套、轴承、齿轮或类似中等负载下的运动部件的合金，需要良好的润滑性和耐磨性。
• C95400（铝青铜）： 铝青铜具有耐腐蚀性，耐用性好，可用于高负荷应用，包括阀门部件、泵部件和腐蚀性服务的船用硬件。
• C54400（磷青铜）： 这种合金含有磷，可增强韧性和抗疲劳性，使其可有效用作弹簧、电连接器和精密仪器，其中柔韧性和耐用性是关键的设计标准。
  
• C65500（硅青铜）：这种可焊合金在盐水应用中具有出色的耐腐蚀性，并且通常被加工成螺栓、紧固件和建筑配件，这些部件的形式和功能都很重要。

设置数控机床

然后，将您的青铜件固定在 CNC 机器上，并开始根据您的需要进行雕刻、钻孔和塑形的过程。 

机器实现了自动化操作，但您应密切关注速度和进给率，以便青铜能够完全按照您的规格进行切割。

定期检查工具

使用专为青铜设计的合适的水溶性或油性冷却液，可以减少刀具磨损。这可以减少摩擦，并保持加工装置冷却，防止在重型加工过程中过热。

处理

加工过程结束时，会彻底去除所有切割和塑形过程中留下的毛边和突出部分。您可以清洁和抛光青铜工件，使其表面光亮如新。

 在某些情况下，您可能需要对青铜进行热处理以提高其韧性和耐腐蚀性。 

质量控制

最后阶段包括检查您的工作质量并确保其符合您的确切规格和尺寸。

 

CNC车削青铜

CNC车削青铜时，需要车床上的旋转卡盘来固定青铜工件。随着工件高速旋转，单点切削刀具沿径向移动，对材料进行成形。 

大多数 CNC 车削操作都是自动的，并使用 G 代码自动调整进给速度、卡盘速度和冷却液流量。 

 

数控铣削青铜

CNC铣削青铜器主要加工形状和特征较为复杂的零件。CNC铣削使用计算机数控技术在青铜器上创建精确的切口、形状和特征。 

CNC铣削使用旋转的切削刀具和固定的青铜工件。它是一种减材加工工艺，使用CAM文件中的指令，通常切割矩形工件。 

青铜数控铣削使用硬质合金立铣刀来切削青铜。最好在硬质合金刀具上使用 TiN 涂层，以延长刀具的使用寿命。加工青铜会产生粘性切屑，可以使用水基溶剂将这些切屑从切削区域清除。 

• 进给：300 – 800 RPM，进给率在每齿 0.002 至 0.005 英寸之间。
• 冷却剂：对于小零件，可使用水基冷却剂或以较低速度进行干加工。

CNC加工青铜的挑战和解决方案

使用数控机床加工青铜在精度、效率和效果方面具有诸多优势。然而，处理青铜加工可能比较棘手，而且经常会遇到一些特殊的挑战。

黄铜材料的粘性和堆积

青铜，尤其是其合金，如磷青铜（C54400），可能会具有“粘性”，这会导致材料在切削刀具的边缘上留下痕迹（称为积屑瘤或BUE），最终导致刀具变钝并破坏表面光洁度。

为了减少粘连，请使用锋利、抛光的硬质合金工具 - 无涂层或具有 TiN 等低摩擦涂层。

使用水基润滑剂，可以冲走加工区域的碎屑和残渣。 对于干燥装置，压缩空气可以起作用，但要注意热量。

车削金属件 

加工硬化

如果材料切割过于激进或后续加工时使用的工具不够锋利，青铜表面就会变硬，从而导致工具断裂和/或过度磨损的风险。

为防止过载，粗加工时采用非常浅的切削，切削深度为0.020至0.050英寸，精加工时则更小。车削进给率约为0.002至0.005英寸/齿。 保持锋利的工具，并主动更换它们；钝的工具是导致硬化的一个因素。

发热

高速或大幅度切割下的摩擦会产生足够的热量，使工件或工具变形，在这种情况下会发生热膨胀或工具磨损。

为了解决这个问题，请根据合金材质保持适度的主轴转速，例如，根据刀具直径，保持在300-800 RPM的范围内。使用冷却液来控制热量并延长刀具寿命。

尽量缩短连续切削时间（即对工件进行分步粗加工，而不是一次深加工）。

芯片管理

清除加工青铜时堵塞工作空间、缠绕在刀具上或划伤零件的连续切屑。 

采用具有断屑几何形状的工具（用于铣削的高螺旋立铣刀等）

稍微增加进给速度，使切屑更短，但不要太快，以免推倒刀具。冷却液或气流应该能将切屑吹走。

 

机械加工中青铜的替代品

正如您在本文中所发现的，青铜是一种非常适合机械加工的材料。然而，根据您的项目需求，您还可以考虑其他选择。

质量控制黄铜

黄铜

如果您的工作需要更轻且导电性更高的材料，黄铜通常被认为是青铜的更好替代品。黄铜用途广泛且价格实惠，易于加工。黄铜通常比青铜和其他替代材料（例如铜）便宜得多。

铜

铜是另一种在需要高导电性和导热性的环境中效果最佳的替代材料。有些人发现它比青铜和黄铜更容易加工，尤其是因为它保持了高耐腐蚀性和柔韧性。然而，铜比青铜软，因此在注重长期耐用性的项目中使用铜可能会比较困难。 

铁板

钢的强度和耐腐蚀性远胜于青铜，同时还能承受化学品和极端温度的侵蚀。尤其是不锈钢，其防锈和防腐蚀性能非常出色。

铝板

由于铝合金重量轻，CNC加工通常更容易、更快速。它最适合需要高速加工、良好导热性和轻量化部件的应用。 

航空航天零件和汽车零部件经常使用铝加工。 

 

青铜加工服务 Prolean-Tech

您是否正在寻找优质 青铜合金加工? 在 Pro-lean Tech，我们不仅提供高精度黄铜加工服务，而且还拥有符合精确 UNS 标准的青铜合金库存。

伸出 今天就您的青铜项目进行免费咨询。

 

结语

青铜是一种用途广泛的材料，具有良好的强度、耐腐蚀性和美观性。虽然加工青铜面临诸多挑战，但合适的刀具和进给速度可以消除任何障碍。 

青铜用于轴承、齿轮、衬套、工业机械，证明高精度加工和正确的工具可以生产复杂的青铜件。