?鋁材cnc加工中,刀具的維護和保養對保證加工精度、表面質量(如避免粘刀、毛刺)及延長壽命至關重要。鋁材質地較軟(硬度通常 HB50-150)、塑性高,加工時易產生連續切屑,且容易與刀具發生粘結(形成 “積屑瘤”),導致刀具磨損加快或表面劃傷。以下是針對鋁材加工刀具的維護保養要點:
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一、加工前的刀具檢查與準備
刀具狀態檢查
刃口鋒利度:用放大鏡觀察刀刃是否有崩口、磨損或積屑瘤殘留(鋁材加工后若刃口有鋁屑粘結,需清理后再使用)。刃口鈍化會導致切削力增大,加劇粘刀和表面粗糙。
幾何參數適配性:鋁材加工刀具需采用大前角(12°-20°) 和大后角(10°-15°),減少切削阻力和摩擦;螺旋角建議 30°-45°(增強排屑能力)。若刀具參數不符(如前角過小),需更換或重新刃磨。
涂層完整性:鋁材專用刀具多采用無涂層(鏡面拋光) 或類金剛石涂層(DLC)、鈦鋁氮涂層(TiAlN)。檢查涂層是否有剝落、劃痕,涂層破損會導致鋁屑粘結加劇。
刀柄與裝夾清潔
刀柄錐面、主軸接口及刀具夾持部位需用酒精或專用清潔劑擦拭,去除油污、鋁屑殘留(鋁屑硬度低但易堆積,會導致裝夾精度下降,加工時產生振動)。
采用高精度刀柄(如 HSK、BT30/40),確保刀具與主軸的同軸度≤0.005mm,避免因偏擺導致刃口受力不均、局部磨損。
二、加工過程中的實時保護
冷卻潤滑系統優化
切削液選擇:優先使用乳化液(濃度 5%-8%) 或專用鋁加工切削液(含極壓添加劑,減少粘結),避免使用純礦物油(潤滑性過強反而易粘刀)。
冷卻方式:采用高壓冷卻(5-10MPa),噴嘴對準切削區(刀刃與工件接觸點),確保切屑及時被沖走,防止鋁屑纏繞刀具或堆積在刃口(纏繞會導致刀具過熱,加速磨損)。
對于深腔、窄槽加工,使用內冷刀具(中心通孔噴射切削液),解決外部冷卻不到位的問題。
避免積屑瘤形成
積屑瘤是鋁材加工中常見的刀具損傷源(鋁屑在刃口粘結形成硬塊,會劃傷工件表面并加速刀具磨損)。若發現加工表面出現 “劃痕” 或 “亮點”,需立即停機處理:
用銅絲刷(避免刮傷刃口)清理刃口積屑瘤,或用酒精擦拭;
調整切削參數(如提高切削速度至 1000-3000m/min,高速切削可減少積屑瘤形成)。
合理控制切削負荷
鋁材加工宜采用高轉速、小進給(如立銑刀轉速 S=3000-8000r/min,進給 F=1000-3000mm/min),避免低速重載(易產生積屑瘤和刀具崩口)。
粗加工時切削深度 ap≤3 倍刀具直徑,精加工 ap=0.1-0.5mm,防止刀具過載。
三、加工后的刀具清潔與存儲
徹底清潔刀具
加工結束后,立即用熱水 + 中性清潔劑沖洗刀具(鋁屑遇水易軟化,避免干燥后硬化難以清除),重點清理刃口、容屑槽內的殘留鋁屑。
對于細齒刀具(如密齒銑刀),可用氣槍(0.5MPa 以上壓力)吹除縫隙中的鋁屑,或用軟毛刷清理。
清潔后用干布擦干,避免切削液殘留導致刀柄或刀具基體銹蝕(尤其高速鋼刀具)。
分類存儲與防護
專用刀架存放:按刀具類型(銑刀、鉆頭、絲錐)和規格分類,使用帶分隔的刀架或刀具盒,避免刃口相互碰撞(鋁材加工刀具刃口較鋒利,碰撞易導致崩口)。
涂層刀具保護:DLC 等涂層刀具需避免接觸硬物或腐蝕性物質,存儲環境保持干燥(濕度≤60%),防止涂層氧化失效。
長期存放處理:若刀具長期不用(超過 1 個月),可在刃口涂抹薄層防銹油(鋁材專用,避免腐蝕),并密封包裝。
四、定期刃磨與壽命管理
刃磨時機判斷
當出現以下情況時,需及時刃磨刀具:
加工表面粗糙度突然變大(Ra 值超過圖紙要求);
切削聲音異常(如 “異響”“振動聲”);
刀具后刀面磨損量超過 0.1mm(用工具顯微鏡測量)。
鋁材刀具刃磨需保證刃口鋒利無毛刺,并重新拋光(尤其前刀面,粗糙度 Ra≤0.8μm,減少鋁屑粘結)。
壽命管理
建立刀具壽命記錄(如每把刀加工的鋁材數量、時長),根據材料硬度(如 6061 鋁合金比純鋁更易磨損刀具)設定更換周期(通常高速鋼刀具壽命 50-100 小時,硬質合金刀具 200-500 小時)。
對于絲錐、鉆頭等精密刀具,建議采用 “一次性壽命管理”(磨損后直接更換),避免刃磨后精度下降導致螺紋亂扣、孔徑超差。
五、特殊刀具的針對性保養
絲錐:攻鋁螺紋時易產生 “粘扣”,加工后需立即用絲錐專用清潔劑清理牙紋內的鋁屑,存儲時套上保護套(避免牙型損傷)。
鋸片銑刀:清理時需檢查每個鋸齒的磨損情況,若有個別齒崩口,需及時修磨或更換(防止應力集中導致整片損壞)。
球頭銑刀:重點清潔球頭部位的殘留鋁屑(用軟布蘸酒精擦拭),存儲時避免球頭受壓變形。