CNC 加工零件上的缺陷。

数控 加工缺陷 是不必要的错误，会影响加工零件的质量，通常是由切屑形成、颤动、崩裂、过多的毛刺和积屑瘤等因素引起的。 最常见的原因包括系统的复杂性 技术图纸、错误的刀具布置、不适当的加工条件、操作员的专业知识以及不良的操作。

这些问题可能导致尺寸不准确、表面光洁度问题、刀具破损、机器停机和安全隐患。其根本原因通常在于切削条件、刀具几何形状或机器设置不当，而识别切屑类型或振动模式通常有助于诊断这些问题。

使用合适的刀具和材料对于防止缺陷、确保适当的切削速度和进给以及保持机器稳定性至关重要。定期检查刀具、有效的切屑和毛刺管理以及使用合适的润滑剂也至关重要。 

最终，了解材料在特定加工条件下的行为可以更好地控制缺陷并提高产品质量。

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本文将简要讨论常见的 CNC 加工缺陷、缺陷的原因以及避免这些缺陷的可能解决方案。

CNC加工缺陷是什么意思？

CNC加工缺陷是指任何 不良结果和失败 加工过程中的成品。 这包括 工件物理损坏、尺寸误差、表面光洁度差、材料缺陷、刀具破损、机器故障等等。

不良的加工缺陷可能会导致加工零件的最终结果出现一些小故障。 它可能会导致尺寸误差、低质量的表面光洁度、发热以及更多问题。

切削加工缺陷的根本原因是切屑、颤振、毛刺、崩刃和积屑瘤。 由于这些缺陷是由 “用工具切割金属“ 即使机床类型或加工方法发生变化，如加工中心、数控车床、自动车床等，缺陷产生的机理也不会改变。

我们来讨论一下CNC加工 根据这些问题的根源对缺陷进行分类， 切屑、颤振、毛刺、碎裂和积屑瘤。

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刀具磨损对数控加工缺陷的影响

 

切屑形成的缺陷：

切屑形成机理

切屑是切削刀具从工件上去除材料时产生的碎片或材料。 切屑形成是不可或缺的一部分 减法制造 因为这就是材料去除以将原材料转换成所需形状的方式。 

切屑需要顺畅且连续地排出。如果无法充分排出，将会导致加工缺陷或瞬间停机，因此必须可靠地排出切屑。

金属切屑有多种类型： 飞溅粉末、连续粉末、不连续粉末、卷曲粉末、丝状粉末、长螺旋状粉末, 等等。由于形状会根据加工方法和工件而变化，因此说通过观察切屑就能判断加工质量也毫不夸张。 

F低型芯片 切屑是理想的，切屑的类型可以反映加工状态。另一方面，不连续的切屑在CNC加工中被认为是一个问题。

如何C我们保证 切屑造成加工缺陷

以下迹象表明切屑可能造成加工缺陷：

• 切屑缠绕在刀具上，并且加工区域中切屑过多。
• 更换工件时夹住切屑。
• 如果切削刀具意外断裂，则可能表明切屑导致了缺陷。
• 如果加工过程频繁停止或遇到意外停机。
• 钻孔时因切屑堵塞而导致钻头破损。

预防

• 使用锋利且维护充分的切削工具。 它将减少切割材料所需的力，有助于防止切屑形成。
• 使用适当的切削速度和进给率。 如果切削速度太慢，刀具会摩擦工件，产生热量并可能导致切屑。 此外，切割速度太快会限制可去除率，因为它无法足够快地去除材料。
• 使用断屑槽和排屑工具。

 

喋喋不休造成的缺陷

颤振是加工过程中发生的间歇性振动。 根据振动源的不同，可分为“强迫颤振”和“自激颤振”两种类型。

强行喋喋不休 是指由于外力作用在加工系统上而引起的振动，如刀具与工件不平衡、机床基础不稳定、工件夹持不准确、加工刀具刚性差、过位不准确等。 整批制造的工件可能会因颤振而出现缺陷 （奇拉格·库尔卡尼，2017）.

有几个因素可能会导致强迫性喋喋不休，包括：

1. 1. 机器主轴：如果机器的主轴没有以正确的速度运行或没有适当平衡，那么机器的主轴可能会成为振动源，从而导致颤动。
   2. 刀架：设计不正确或磨损的刀架会引起振动，从而导致颤振。
   3. 切削条件：高切削速度、高进给率和大切削深度都会导致颤振。
   4. 工件属性：硬或脆的工件材料比软材料更容易产生颤振。

为了减少或消除强迫喋喋不休，可以使用以下策略：

1. 1. 平衡机器主轴
   2. 使用更高质量的刀柄
   3. 使用半径较大的切削刀具
   4. 使用更坚固的切削刀具材料
   5. 使用切削液
   6. 使用减振刀架
   7. 使用更稳定、更坚固的机器
   8. 使用较软的工件材料
   9. 使用颤振抑制控制器

自激喋喋不休 是加工过程中当切削刀具不受控制地振动时发生的一种现象，导致 表面光洁度降低 以及刀具磨损的增加。 它被认为是自激振动，因为它是由切削刀具和工件之间的相互作用引起的，而不是外部源。

有几个因素可能会导致自激喋喋不休，包括：

1. 1. 切削刀具几何形状：某些刀具几何形状，例如半径较小的刀具，可能会使刀具更容易出现颤振。
   2. 切削条件：高切削速度、高进给率和大切削深度都会导致颤振。
   3. 机器状况：松动或磨损的机器部件可能会导致振动，进而引起颤动。
   4. 工件属性：硬或脆的工件材料比软材料更容易产生颤振。

为了减少或消除自激颤振，可以采用以下策略：

1. 1. 降低切削速度和进给量
   2. 使用半径较大的切削刀具
   3. 使用更坚固的切削刀具材料
   4. 使用切削液
   5. 使用减振刀架
   6. 使用更稳定、更坚固的机器
   7. 使用较软的工件材料
   8. 使用颤振抑制控制器

颤动会导致加工不良，还会损坏机器。 CNC加工中的颤振缺陷包括工件变形、尺寸精度差、表面光洁度低、刀具破损、安全问题等。 因此，需要采取紧急对策来防止这种缺陷。

我们如何确保 那个 加工缺陷是由颤动引起的？

以下迹象表明颤动可能造成加工缺陷：

• • 加工过程中出现明显的振动，并伴有很大的有节奏的噪音。
  • 机加工零件表面光洁度下降
  • 机器和工具损坏
  • 降低加工精度。
  • 工件上的表面缺陷，例如划痕或麻点。

预防

• • 使用具有正前角的刀具，可以通过减小切削力来防止颤振。
  • 确保数控机床的基础稳定。
  • 确保安装中没有松动或游隙。
  • 保持完美的刀具对准带有倒角或圆角边缘的刀具可以通过吸收振动来降低颤动的风险。

碎裂缺陷

崩刃是指切削刀具切削刃上产生的小碎屑或碎片，将工件材料从工件上剥离。崩刃几乎总是在切削过程中发生，但及早发现至关重要，因为即使是很小的崩刃 芯片 可能导致机器意外停止并损坏 CNC 加工操作。

造成崩刃缺陷的根本原因包括刀具强度不足、切削力大、刀具路径和几何形状以及工件硬度不合适，

如何确保加工缺陷是由崩角引起的？

以下迹象表明可能存在由崩刃引起的加工缺陷。

• CNC 加工过程经常停止或出现意外停机。
• 粗糙不平的表面光洁度，具有暗淡、缎面般的外观。
• 切削刀具过度磨损
• 生产率差或加工周期短。

预防：

• 持续维护和磨锐您的切削刀具并确保其状况，以便能够进行干净的无切屑切削。
• 使用带有硬涂层的工具，例如金刚石或硬质合金。
• 使用具有大量切削刃的工具。 它将均匀分布切削力并降低崩刃缺陷的可能性。

 

毛刺过多造成的缺陷

CNC 加工零件中毛刺过多。

毛刺是指机械加工零件表面留下的微小、尖锐的突起或边缘。 这些基本上是作品中未切割的突出部分，并且切屑被推出。 毫不夸张地说，切割过程中总会产生大到小毛刺的毛刺。

如果直接保留毛刺，则会在后续工序中造成麻烦或受伤，因此抑制毛刺产生的加工和可靠的去毛刺至关重要。

表面光洁度差是数控加工过程中形成毛刺的首要缺陷。 其他缺陷包括产品质量低下、废品和浪费增加以及生产时间增加。

如何保证毛刺过多造成的加工缺陷？

以下迹象表明可能存在因毛刺过多而导致的加工缺陷：

• 加工表面上可见毛刺。
• 表面粗糙，有很多缺陷。
• 配合和功能不佳
• 不良品的流出。

预防

• 根据您要加工的材料使用适当的切削刀具。
• 考虑使用去毛刺工具去除加工过程中产生的毛刺。
• 具有较长刀尖半径的刀具可能会防止毛刺缺陷。

 

积屑瘤造成的缺陷

积屑瘤 (BUE)

积屑瘤是由于高切削压力和摩擦热而使切屑粘附在切削刃尖端的现象。

积屑瘤的主要原因是不适当的切削速度和进给率、不适当的冷却剂或润滑剂以及不良的刀具条件和几何形状。 此外，某些材料容易出现积屑瘤问题，例如容易加工硬化的延性材料 （低碳钢、黄铜、不锈钢、铝等），这往往会产生积屑瘤。

堆积的边缘会导致配合和功能不佳、表面光洁度粗糙、安全问题和尺寸不准确。

如何保证避免积屑瘤造成的加工缺陷？

以下迹象表明可能存在由积屑瘤引起的加工缺陷。

• 尖端切削
• 工件上明显存在积屑瘤。
• 机器意外停机。
• 配合和功能不佳

预防：

• 使用带有阻尼涂层或阻尼几何结构的工具。
• 使用适当的润滑剂和冷却剂。

 

避免所有类型的 CNC 加工缺陷的技巧。

由于一些常见错误可能会导致数控加工操作中出现各种缺陷，因此有一些基本技巧可以避免这些影响。

了解你的材料

请务必检查您使用的设置和车床是否适合相关金属类型。 在选择刀具材料和几何形状之前，请考虑工件材料的多种物理和机械性能。 此外，根据材料类型应用适当的切削速度和进给量。

例如，对于非常硬的金属，您的车床可能无法工作，就像铸铁的情况一样。 因此，在编程之前，请考虑设备的型号和规格。

此时，您的团队的关心和奉献至关重要，但您还需要有一个合作伙伴在预测性、预防性或纠正性维护案例中为您提供帮助。

交叉检查数字说明

输入代码时，CNC 加工最常见的错误是简单的拼写或语法错误。 尽管大多数现代车床都具有防止故障的机制，但像这样的简单细节可能会停止整个生产链，从而损坏您的设备 （10年数控机床2021大常见问题）。 因此，G代码的交叉检查是必要的。

设备的定期和预防性维护

拥有一支高素质的专业人员团队来维修和维护数控机床至关重要。 保持最新的定期和定期维护，包括提高设备性能的服务，例如：

• 运动部件的润滑
• 检查和补充液位
• 提取或更换过滤器。

 

总结

针对加工缺陷的对策并不局限于现场的独创性。 获取从金属材料到​​工具特性的广泛知识，并采取对策。

在 Prolean，我们的 CNC 专家拥有多年的 CNC 加工经验。他们深谙如何避免加工缺陷。如此一来，我们就能保证交货周期和零件质量。 

如果您正在寻找任何 CNC加工服务 对于您的项目，请随时 联系我们. 我们将在几个小时内得到您的生产计划和报价。

 

常见问题

CNC的寿命是多少？

保养得当的数控机床通常可以使用10到15年，高端型号甚至可以超过20年。使用频率、工作负荷和维护计划会显著影响使用寿命。

数控机床的基本维护是什么？

基本的 CNC 维护包括日常清洁、润滑运动部件、检查液位、拧紧松动部件以及检查工具磨损情况，以防止故障并确保精度。

CNC加工成本比较？ 

CNC 加工成本因材料、设计复杂度和数量而异。铝比钛便宜；三轴机床比五轴机床更实惠。对于原型设计和批量生产而言，CNC 加工具有成本效益。

CNC加工缺陷如何解决？

通过优化刀具路径、使用锋利的刀具、保持适当的进给速度以及确保校准，可以解决数控加工缺陷。定期检查和操作员培训也有助于减少加工误差。

CNC加工缺陷最常见的原因是什么？

CNC 加工缺陷的最常见原因包括 CAD 模型的复杂性、刀具布置错误、加工条件不当、操作员专业知识和操作不当。

CNC加工最常见的缺陷有哪些？

CNC加工缺陷有多种，但可分为切屑缺陷、颤振缺陷、崩角缺陷、毛刺缺陷和积屑瘤缺陷。

如何预防常见的CNC加工缺陷？

可根据缺陷的具体类型进行预防。 然而，一些常见的策略包括考虑材料特性、正确的 G 代码、设备的定期和预防性维护以及适当的加工变量。