在(zài)
金屬cnc加工(gōng)過程中,氣孔的產生通常(cháng)與材料本身缺陷(xiàn)、加工(gōng)工藝參數、冷卻潤滑條件或刀(dāo)具狀態相關,需從源頭控製材(cái)料質量、優化工藝細節,具體措施如下:

一、預處理:消除材料原始氣(qì)孔(kǒng)缺陷
材料本身(shēn)的氣孔(如鑄件的疏鬆、鍛件的氣(qì)泡)是(shì)加(jiā)工後表麵氣孔的常見誘因,需提前排查:
來料檢測:通過超聲探傷、X 光檢(jiǎn)測或金相分析,篩選內部無氣孔、無疏鬆的毛坯。若發現缺陷,需通過補焊(如氬弧焊修複鑄件氣孔)或返廠處理,避免直(zhí)接加工後缺陷暴露。
去應(yīng)力與淨化處(chù)理:對(duì)易吸附氣體的材料(如鋁合金、鈦合金),加工前(qián)進行真空退火(鋁合金 350~400℃,鈦合金 600~800℃),減少材料(liào)內部溶解的氫氣、氧氣,降低加(jiā)工時氣體析出風險。
二、優化切削(xuē)參數:減少加(jiā)工過程中的氣穴與氣體卷入
切削過(guò)程中,高速摩擦、壓力波動可能導致空氣混入或材料局部氣體析出,需針對性調(diào)整參數:
控製切削速度與進(jìn)給量
避免(miǎn)高速(sù)切削導(dǎo)致的 “空化效應”:軟金屬(鋁(lǚ)、銅(tóng))在切削速度>3000rpm 時,切(qiē)削液易因離心力無法覆蓋切削區,形成局(jú)部真空(氣(qì)穴),表現為表麵微小(xiǎo)凹(āo)坑。建(jiàn)議軟金屬速度控製在(zài) 1000~2000rpm,進給(gěi)量 0.1~0.2mm/r;硬金屬(鋼、鈦(tài)合金)可提(tí)高至 2000~4000rpm,但需匹配更大流量切(qiē)削液。
深孔 / 盲(máng)孔加工:采用 “啄鑽” 模式(每進給 2~3 倍刀具直(zhí)徑退刀一次),排出切(qiē)屑(xiè)和(hé)積聚(jù)的空氣(qì),防止局部氣壓過高導致氣體(tǐ)壓入材料。
優化刀具路徑
優先順(shùn)銑:逆(nì)銑時刀具與工件的衝擊會導致(zhì)切削區壓力驟變(biàn),易卷入空氣,順銑可減少衝擊,穩定切削環境。
避免斷續切削衝擊:加工槽(cáo)、拐角時降低進給速度(如降至正常(cháng)速度的 50%),減少瞬間摩擦熱和壓力波動,防止材料局部氣體析出。
三(sān)、冷卻潤滑係統:防止(zhǐ)氣泡混入與液膜斷裂
切削液中的氣泡或無法有效(xiào)覆蓋切削區,是(shì)氣孔產生的關鍵因(yīn)素,需做好以下(xià)幾點:
切削液管理
消除切削液自身氣泡:定期檢查循環係(xì)統,若(ruò)因泵體漏氣(如密封圈老(lǎo)化)、液位(wèi)過低(低(dī)於(yú) 2/3 箱容)導(dǎo)致氣泡,需維修密封件(jiàn)、補充切削液;選用低泡型切削液(含消泡劑(jì)),尤其高速加工鋁合金時避免使用易起泡沫的(de)乳化液(yè)。
保持切削液清潔:混(hún)入過多切屑(xiè)或雜質會(huì)破壞液膜連續性(xìng),需定期過濾(使用 100~200 目濾網),每周檢測濃度(按說明書調整,如鋁合金切削液濃度 5%~8%)。
精準噴射冷卻
噴嘴對準切削區:距離刀(dāo)具 5~10mm,采用高壓(yā)(0.3~0.5MPa)定向噴射,確保切削液 “衝破” 空氣層,形成連續液膜。深腔加工時使用內冷刀具(冷(lěng)卻(què)液從刀具中心孔噴出(chū)),直接(jiē)送達切削點。
避免 “幹切(qiē)”:即使加工鑄鐵等 “可幹切” 材料,高速切(qiē)削時也(yě)需微量(liàng)冷卻(如(rú)油氣潤滑),防止(zhǐ)摩擦生熱導致材料表麵氧化氣(qì)孔。
四、刀(dāo)具與(yǔ)工裝(zhuāng):減少摩擦熱與氣(qì)體析出
刀具狀態控製
保持刀具(jù)鋒利:鈍(dùn)刀會增加摩擦熱(局部(bù)溫度可達 500℃以上),導致材料內部氣體(如鋁合(hé)金中(zhōng)的氫)析出(chū)。需定期刃磨刀具,控製後角 5°~10°、前角 10°~15°,減(jiǎn)少(shǎo)摩擦係數。
選擇合適塗層(céng):TiAlN 塗層刀具(耐高溫、低摩擦)可降低切削熱,比未塗層刀(dāo)具減少 30% 以上的氣體析出風險。
工裝夾具優化
裝夾緊(jǐn)密(mì)無間(jiān)隙:工件與夾具的間隙會導致加工時振動,使切削區壓力不穩定,易卷入空氣。通過增加(jiā)定位銷、使用液壓夾具等方式確保(bǎo)貼合度(間隙<0.02mm)。
五、設(shè)備維護:穩定加工環境
主軸與導軌潤滑:主軸軸承磨損(sǔn)會導致徑向跳動(dòng)(>0.01mm),引(yǐn)發切削不穩定;定期更換導軌油,確保進給平(píng)穩,減少因振動導致的空氣混入。
真空吸附輔助:加工薄板或易變形材料時,使用真空吸盤裝(zhuāng)夾,通過負壓排除工件與夾(jiá)具間的空氣,同(tóng)時減少振動。