12項CNC加工經驗總結
2025-07-31
CNC加工製程的劃分通常可以以下幾種方式進行：
（1）集中式刀具排序法依所用刀具劃分加工流程，使用同一刀具完成零件上所有可能的數控加工區域。然後使用第二把和第三把刀具完成剩餘的、它們可以完成的區域。這減少了換刀次數，縮短了空閒時間，並最大限度地減少了不必要的定位誤差。
（2）對於CNC加工量較大的零件，可依其結構特性（如內部形狀、外部形狀、曲面或平面）將加工區域劃分為若干部分。通常先加工平面和定位面，再加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工複雜的幾何形狀；先加工精度要求較低的零件，再加工精度要求較高的零件。
（3）對於易發生數控加工變形的零件，粗加工後可能出現的變形需要進行修正。因此，一般來說，粗加工和精加工工序必須分開進行。總之，在劃分工序時，要靈活考慮零件的結構和可加工性、工具機的性能、所需的數控加工量、設備數量以及公司的生產組織結構等因素。採用集中式或分散式加工原則應根據實際情況而定，但始終要力求合理。
2. 安排數控加工順序時應遵循哪些原則？
加工順序的安排應根據零件的結構、毛坯的狀態以及定位和夾緊的需求而定。重點在於不破壞工件的剛性。加工順序一般應遵循下列原則：
（1）前一道工序的數控加工不能影響下一道工序的定位與夾緊，中間的一般工具機加工工序也必須綜合考慮。
（2）先進行內部形狀和內部空腔加工，再進行外部形狀加工。
（3）為了減少重複定位、換刀和壓板移動的次數，最好連續使用相同的定位、夾緊方法或相同的刀具進行數控加工。
（4）當在同一裝置中進行多個工序時，應先安排對工件剛度損害最小的工序。
3. 確定工件夾緊方式時應注意哪些面向？
確定定位參考點和夾持方案時，應注意以下三點：
（1）努力統一設計、技術和程序計算的標準。
（2）盡量減少夾持次數，確保一次定位後所有待加工表面都能進行數控加工。
（3）避免使用需要有人在場的手動調節方案。
（4）夾具應為開放式，其定位和夾緊機構不應影響CNC加工過程中刀具的移動（例如碰撞）。遇到這種情況時，可以使用虎鉗或加裝底板進行夾緊。
4. 如何確定最合理的刀具設定點？工件座標系與程式設計座標系之間是什麼關係？ （1）刀具設定點可以設定在加工工件上，但請注意，刀具設定點必須是參考位置或已精加工的部分。有時刀具設定點會被破壞。 CNC加工（https://www.xmrex-tech.com/customized-cnc-machined-plastic-and-metal-parts-product/）在第一道工序之後，將無法在第二道及後續工序中找到刀具設定點。因此，在第一道工序中設定刀具時，應注意將相對刀具設定位置設定在與定位基準具有相對固定尺寸關係的位置，以便根據二者之間的相對位置關係找到原始刀具設定點。此相對刀具設定位置通常設置在工具機工作台或夾具上。選擇原則如下：
a、很容易找到對齊方式。
b，易於編程。
c，小工具設定錯誤。
d、在加工過程中進行檢查既方便又可追溯。
（2）工件座標系的原點由操作人員設定，在工件夾緊後透過刀具設定決定。它反映了工件與工具機零點之間的距離和位置關係。工件座標系一旦確定，一般不會更改。工件座標系和程式座標系必須統一，即在加工過程中，工件座標系和程式座標系必須保持一致。
5. 如何選擇切割路徑？
刀具路徑是指數控加工過程中刀具相對於工件的運動軌跡和方向。正確選擇加工路徑至關重要，因為它與加工精度密切相關。 數控加工精度 以及零件的表面品質。確定刀具路徑時主要考慮以下幾點：
（1）保證零件的加工精度要求。
（2）方便數值計算，減少程式設計工作量。
（3）尋找最短的CNC加工路線，減少空閒時間，提高CNC加工效率。
（4）盡量減少節目片段的數量。
（5）為確保數控加工後工件輪廓表面的粗糙度要求，應安排在最後一道加工中連續加工最終輪廓。
（6）刀具的進出路徑也必須仔細考慮，以盡量減少因在輪廓處停止而造成的刀痕（因切削力突然變化而引起的彈性變形），並避免因在輪廓表面垂直切削而劃傷工件。
6. 如何在CNC加工過程中進行監控與調整？
工件對準並完成程式調試後，即可進入自動加工階段。在自動加工過程中，操作人員必須監控切削過程，以防止異常切削，從而避免工件品質問題和其他事故的發生。
監控切割過程時主要考慮以下幾個面向：
（1）製程監控：粗加工主要著重於快速去除工件表面的多餘材料。在自動加工過程中，刀具會根據設定的切削參數，沿著預定的切削路徑自動進行切削。操作人員應使用切削載重計監控自動加工過程中的切削載重，並根據刀具的公差調整切削參數，以最大限度地提高加工效率。
（2）監測切割過程中的聲音 切割過程在自動切削過程中，切削初期，刀具切削工件的聲音通常穩定、連續、乾脆，機床運作平穩。隨著切削的進行，如果工件表面出現硬點、刀具磨損或刀具夾緊不牢等情況，切削過程可能會變得不穩定。這種不穩定表現為切削聲音的變化、刀具與工件碰撞的聲音以及工具機的振動。此時，應及時調整切削量和切削條件。如果調整效果不明顯，則應暫停機床運行，檢查刀具和工件的狀態。
（3）精加工製程監控：精加工主要目的是確保工件的加工尺寸和表面質量，需要較高的切削速度和較大的進給量。此時，應注意積屑瘤對加工表面的影響。對於型腔加工，也應注意過切和角落處的刀具殘留。為解決上述問題，一是注意調整切削液的噴射位置，使加工表面始終處於冷卻狀態；二是注意觀察工件加工表面的質量，並透過調整切削量盡可能避免質量變化。若調整後仍無明顯效果，則應停機檢查原程序是否合理。尤其要注意暫停檢查或停機檢查時刀具的位置。如果在切削過程中刀具突然停止，主軸也突然停止，則會在工件表面留下刀痕。一般情況下，應在刀具離開切削狀態時考慮停機。
（4）刀具監控：刀具品質很大程度決定了工件的加工品質。在自動化切削過程中，應採用聲音監控、切削時間控制、切削過程中暫停檢查以及工件表面分析等方法來判斷刀具的正常磨損和異常損壞。應根據加工要求及時對刀具進行處理，以防止因刀具處理不及時而導致加工品質問題。
7. 如何正確選擇加工刀具？切削參數的主要影響因素是什麼？切削刀具有哪些材質？如何確定刀具轉速、切削速度和切削寬度？
（1）對於 平面銑削使用硬質合金立銑刀或未經重磨的立銑刀。對於一般銑削，盡可能採用兩道走刀。第一道走刀最好使用粗銑立銑刀，沿著工件表面連續走刀。建議每道走刀的寬度為刀具直徑的 60% 至 75%。
（2）立銑刀和硬質合金刀片的立銑刀主要用於加工凸台、溝槽和箱形表面。
（3）球頭銑刀和圓頭銑刀（也稱為圓鼻銑刀）常用於加工曲面和變角度輪廓。球頭銑刀主要用於半精加工和精加工。帶有硬質合金刀片的圓頭銑刀主要用於粗加工。
8. 加工程序單的作用是什麼？加工程序單應包含哪些內容？
（1）加工製程流程單是數控加工製程設計的內容之一，也是操作人員需要遵循和執行的程序，是對加工過程的具體描述。 加工流程其目的是讓操作員了解程式的內容、夾持和定位方法、每個加工步驟所選用的刀具以及應該注意的問題。
（2）加工程序表應包括：圖面和程式設計檔案名稱、工件名稱、夾持草圖、程式名稱、每個程式中使用的刀具、最大切削深度、加工性質（如粗加工或精加工）、理論加工時間等。
9. 進行數控程式設計之前應該要做哪些準備工作？
確定加工流程後，在進行程式設計之前，需要了解以下幾點：
（1）工件夾緊方式；
（2）工件毛坯尺寸－用於確定加工範圍或是否需要多次夾緊；
（3）工件的材料－以便選擇加工所用的刀具；
（4）有哪些工具庫存？這可以幫助您避免因缺少工具而在處理過程中修改程式。如果您必須使用某些工具，可以提前準備好。
10. 程式設計中設定安全高度的原則是什麼？
安全高度的設定原則通常是高於島台最高面的高度。或將編程零點設定在最高面，這樣也能最大限度地降低刀具碰撞的風險。
11. 為什麼在編譯刀具路徑後需要進行後處理？
由於不同的工具機可以識別不同的位址程式碼和 NC 程式格式，因此必須為所使用的工具機選擇正確的後處理格式，以確保編譯後的程式能夠運作。
12. 什麼是DNC溝通？
程式傳輸方式可分為數控 (CNC) 和直接數控 (DNC)。數控是指透過媒體（例如軟碟、磁帶讀取器或通訊線路）將程式傳輸到工具機的記憶體中進行儲存。加工過程中，程式從記憶體中讀取。由於記憶體容量有限，DNC 處理通常用於大型程式。在 DNC 處理過程中，工具機直接從控制電腦讀取程式（即在程式傳輸的同時進行處理），因此不受記憶體容量的限制。
（1）切削參數主要有三個因素：切削深度、主軸轉速、進給速度。選擇切削參數的一般原則是：切削量少，進給速度快（即切削深度小，進給速度快）。
（2）依材料分類，切削刀具一般分為普通硬質白口鋼刀（由高速鋼製成）、塗層切削刀具（如鍍鈦刀具等）及合金切削刀具（如鎢鋼刀具、氮化硼刀具等）。