这个问题切得很准,CNC 高光镜面加工的核心是 “机床精度 + 刀具匹配 + 工艺控制”,三者缺一不可,选择和操作需围绕 “减少表面划痕、控制切削热、保证尺寸稳定性” 展开。
机床是高光加工的基础,需满足高刚性、高精度和低振动要求:
核心参数要求
定位精度≤±0.002mm,重复定位精度≤±0.001mm,避免定位偏差导致表面波纹。
主轴转速≥10000rpm(优选 20000-40000rpm 高速主轴),高转速可降低切削力,减少材料塑性变形。
主轴径向跳动≤0.001mm,端面跳动≤0.002mm,避免刀具旋转偏心刮伤表面。
床身采用铸铁或花岗岩材质,刚性强、抗振性好,减少切削振动带来的表面瑕疵。
关键配置
配备闭环伺服系统,实时补偿定位误差,提升运动平稳性。
可选直线电机驱动(无传动间隙),适合高精度曲面加工(如手机外壳、模具型腔)。
冷却系统需支持微量润滑(MQL)或油雾冷却,避免切削液残留影响镜面效果。
刀具直接决定表面质量,需根据加工材料(铝合金、不锈钢、亚克力等)选择:
刀具材质
铝合金 / 铜合金(软质材料):优先选 PCD(聚晶金刚石)刀具,硬度高(HV8000+)、耐磨性强,切削刃锋利无毛刺,能获得 Ra≤0.02μm 的镜面。
不锈钢 / 钛合金(硬质材料):选用 CBN(立方氮化硼)刀具或超细晶粒硬质合金刀具(涂层可选 TiAlN),耐高温(CBN 耐温 1300℃),避免切削热导致材料粘连。
亚克力 / 树脂(脆性材料):用金刚石涂层硬质合金刀具,刃口需抛光处理,防止崩边和划痕。
几何参数设计
刃口半径:软质材料选 0.01-0.03mm 锋利刃口,硬质材料选 0.03-0.05mm 微圆刃口(减少崩刃)。
前角:软质材料取 5°-10° 正前角(减小切削力),硬质材料取 0°-5° 负前角(提升刃口强度)。
刀具数量:平底刀(适合平面加工)、球头刀(适合曲面加工),优先选 2 刃或 3 刃刀具(减少切削干涉)。
刀具精度要求
加工工艺参数优化
切削速度:铝合金 1500-3000m/min,不锈钢 300-800m/min,高速度 + 低进给(进给量 0.01-0.05mm/r),减少切削痕迹。
切削深度:半精加工 0.1-0.3mm,精加工 0.01-0.05mm,避免大切深导致振动。
冷却方式:软质材料用无水切削(PCD 刀具忌水性冷却,易腐蚀),硬质材料用油性切削液(冷却 + 润滑),切削液需过滤(杂质≤5μm)。
环境与装夹控制
质量检测与刀具维护
材料预处理