當 CNC 加工表面出現明顯刀痕時，學員應從哪些方面找原因？

來源：發布時間：2025-01-10

當CNC加工表面出現明顯刀痕時，學員可以從以下幾個方面尋找原因：

**一、刀具方面**

- **刀具磨損**

- **磨損形式及影響**：刀具在長時間使用后，刃口會出現磨損。常見的磨損形式有后刀面磨損、前刀面磨損和邊界磨損。后刀面磨損會導致刀具后角變小，切削力增大，在加工表面形成擠壓痕跡。例如，在銑削加工中，隨著刀具后刀面磨損，加工表面會出現越來越明顯的劃痕。前刀面磨損主要是在切削過程中，切屑與前刀面的摩擦導致的，這種磨損會使切屑變形增大，切削力不穩定，也會造成加工表面質量下降。

- **檢查方法**：學員可以使用放大鏡或顯微鏡來觀察刀具刃口的磨損情況。對于簡單的刀具，如車刀，直接觀察刃口是否有磨損帶即可；對于復雜的刀具，如銑刀，需要觀察刀具各個刃口的磨損程度是否一致。

- **刀具安裝問題**

- **安裝精度的影響**：刀具安裝不牢固或者安裝位置不準確，會導致刀具在加工過程中產生振動或者偏移。例如，在鉆削加工中，如果鉆頭安裝時與機床主軸不同心，鉆孔時就會產生擺動，在孔壁上留下螺旋狀刀痕。在銑削加工中，刀具安裝后的徑向跳動和軸向竄動過大，會使刀具切削刃切入工件的深度不均勻，從而產生刀痕。

- **檢查方法**：對于刀具的安裝牢固程度，可以通過手動搖晃刀具（當然要在機床停止狀態且確保安全的情況下）來初步判斷。對于刀具的安裝精度，如徑向跳動和軸向竄動，可以使用百分表來檢測。將百分表的表頭接觸刀具的圓柱面或者端面，然后手動旋轉主軸，觀察百分表指針的擺動范圍，以此判斷刀具的跳動情況。

**二、切削參數方面**

- **進給量不合理**

- **進給量過大的影響**：如果進給量過大，刀具在單位時間內切削的材料過多，切削力會急劇增大，導致刀具產生振動，加工表面就會出現明顯的刀痕。例如，在車削外圓時，當進給量超過了刀具和工件材料所能承受的合理范圍，加工表面會出現間距較大且粗糙的刀痕。

- **檢查與調整方法**：學員可以查看CNC程序中的進給量設置值，并與加工工藝手冊或者刀具廠商推薦的進給量范圍進行對比。如果發現進給量過大，需要適當降低進給量，重新進行加工試驗，觀察刀痕是否改善。

- **切削速度不合適**

- **切削速度不當的影響**：切削速度過高或過低都會對加工表面質量產生不利影響。切削速度過高時，刀具與工件之間的摩擦加劇，產生大量的切削熱，容易導致刀具磨損加快，并且切削過程不穩定，產生刀痕。切削速度過低時，材料的切削性能變差，容易產生積屑瘤，積屑瘤會周期性地脫落，附著在加工表面，形成刀痕。

- **檢查與調整方法**：同樣，學員需要檢查程序中的切削速度設置，并根據工件材料和刀具材料的特性進行調整。可以參考加工工藝資料來確定合理的切削速度范圍。在調整切削速度后，注意觀察加工過程中刀具的磨損情況和加工表面質量的變化。

**三、機床方面**

- **機床精度問題**

- **機床精度下降的影響**：機床的導軌精度、主軸精度等因素對加工表面質量有重要影響。如果機床導軌磨損，會導致工作臺或者刀具的運動精度下降，使刀具與工件之間的相對運動不穩定，產生刀痕。例如，在平面銑削中，機床導軌的直線度下降，會使銑刀在銑削平面時產生波浪狀的刀痕。主軸的徑向跳動和軸向竄動過大，也會像刀具安裝不良一樣，導致加工表面出現質量問題。

- **檢查方法**：對于機床精度的檢查，一般需要專業的檢測工具和方法。對于導軌精度，可以使用水平儀來檢查導軌的水平度和直線度。對于主軸精度，可以使用專業的主軸精度檢測設備，如激光干涉儀來檢測主軸的徑向跳動和軸向竄動。不過，對于學員來說，一些簡單的判斷方法是觀察機床在空載運行時是否有異常振動或者噪聲。

- **機床剛性不足**

- **剛性不足的影響**：機床剛性不足主要體現在切削力較大時，機床的部件（如床身、立柱等）會產生彈性變形。這種變形會使刀具與工件之間的切削位置發生改變，導致加工表面出現刀痕。例如，在重型切削加工中，如果機床的剛性不夠，當刀具切入工件時，床身可能會產生彎曲變形，使加工出來的工件表面出現中間凹或者凸的情況。

- **檢查方法**：可以通過觀察機床在切削過程中的振動情況來初步判斷機床剛性。如果在切削時，機床振動明顯且伴隨著較大的噪聲，可能是機床剛性不足。另外，也可以查看機床的規格參數，了解機床的設計剛性指標，并與實際加工情況進行對比。

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