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

一、預處(chù)理:消除材料原始氣(qì)孔缺陷
材(cái)料本身的(de)氣孔(kǒng)(如鑄件的疏(shū)鬆、鍛件的氣泡)是加工後表麵氣孔的常見誘(yòu)因,需提前排查:
來料檢測:通過(guò)超聲探傷、X 光檢測(cè)或金相分析,篩(shāi)選內部無氣(qì)孔、無疏鬆的毛坯(pī)。若(ruò)發現缺陷,需通過補焊(如(rú)氬弧焊修複鑄(zhù)件氣孔(kǒng))或返廠處理,避免直(zhí)接(jiē)加工後缺陷暴露。
去應力與淨化處理:對易吸附氣體的材料(如鋁合金(jīn)、鈦合金),加(jiā)工前(qián)進行真空退火(鋁合金 350~400℃,鈦合金 600~800℃),減少材料內部溶解(jiě)的氫氣、氧氣,降低加工時氣體析出風險。
二、優化切削參數:減少加工過程中的氣穴與氣體卷入
切削過程(chéng)中,高速摩擦、壓力波動可能導致空氣混入或(huò)材料局部氣體析出,需針對性調(diào)整參(cān)數:
控製(zhì)切削(xuē)速度(dù)與進給量
避免高速切削導致(zhì)的 “空化效應”:軟金屬(鋁、銅)在切削速度(dù)>3000rpm 時,切削液易因離心(xīn)力無(wú)法覆蓋切削區,形成局部真空(氣穴),表(biǎo)現為(wéi)表麵微小凹坑。建議軟金屬(shǔ)速度控製在 1000~2000rpm,進(jìn)給量 0.1~0.2mm/r;硬金屬(鋼(gāng)、鈦合金)可提高至(zhì) 2000~4000rpm,但需(xū)匹配更大(dà)流量切削(xuē)液。
深孔(kǒng) / 盲孔加工:采用 “啄鑽” 模式(shì)(每進(jìn)給 2~3 倍刀具直徑退刀一(yī)次),排出(chū)切屑和積(jī)聚的空氣,防(fáng)止局部氣壓(yā)過高導致氣體壓入材(cái)料。
優化刀具(jù)路徑
優先順銑:逆銑時刀具與工件的衝擊會導致切削(xuē)區壓力驟變,易卷入空氣,順銑可減少衝擊,穩定切削環境。
避免斷續(xù)切削衝擊:加工槽、拐角時降低進給速度(dù)(如降至正常速度的 50%),減少瞬間摩擦熱和壓力波動,防(fáng)止材料局部氣體析出。
三、冷卻潤滑係統:防止氣泡混入與(yǔ)液膜斷裂(liè)
切削液中的氣泡(pào)或無法有效覆蓋切削區,是氣孔產生的關鍵因素,需做好以下(xià)幾點:
切削液管理
消除切削液(yè)自身氣泡:定期檢(jiǎn)查循環(huán)係統,若因泵體(tǐ)漏氣(qì)(如密封圈老化)、液位過低(低(dī)於(yú) 2/3 箱容)導致氣泡,需維修密封件、補充切削液;選用低泡型切削液(含(hán)消泡劑),尤(yóu)其高(gāo)速加工鋁合金時避免使用易起(qǐ)泡沫(mò)的(de)乳化液。
保持切削液清潔:混入過(guò)多(duō)切屑或雜質會破壞液膜(mó)連續性,需定期過濾(使用 100~200 目濾網),每周檢測濃度(dù)(按說明(míng)書調整,如鋁合金切削(xuē)液濃度 5%~8%)。
精準噴射冷卻
噴嘴(zuǐ)對準切削區:距(jù)離刀具(jù) 5~10mm,采(cǎi)用(yòng)高壓(0.3~0.5MPa)定向噴射,確保切削(xuē)液 “衝破” 空氣層(céng),形成連續液膜。深腔加工時使用內冷刀具(冷卻液從刀具中心孔噴出),直接送(sòng)達切削點。
避免 “幹切”:即使加工鑄鐵等(děng) “可幹切(qiē)” 材料,高(gāo)速(sù)切削時也需微量冷卻(如(rú)油(yóu)氣潤滑),防(fáng)止摩擦生熱導致材料(liào)表麵(miàn)氧化氣(qì)孔。
四、刀具與工裝:減少摩擦熱與氣體析出
刀具狀態控製(zhì)
保持刀具鋒利:鈍刀會增加摩擦熱(局部溫度可達 500℃以上),導致材料內部氣體(tǐ)(如鋁合金中的氫)析出。需定期刃磨刀具,控製後角 5°~10°、前角 10°~15°,減少摩擦(cā)係數。
選擇(zé)合適塗層:TiAlN 塗層刀具(耐高溫、低摩擦)可降(jiàng)低切削熱,比未塗層刀具減少 30% 以上的(de)氣體析出風險。
工(gōng)裝夾具優化
裝夾緊密無間隙:工件與夾具的間隙會導致加工時(shí)振動,使切削區壓力不穩(wěn)定,易(yì)卷入空氣。通過增加定位銷、使用液壓夾具等方式確保貼(tiē)合度(間隙<0.02mm)。
五、設備維護:穩定加工環境
主軸與導軌潤滑:主軸軸承磨損會導致徑向跳動(>0.01mm),引發(fā)切削不穩定(dìng);定期更(gèng)換導軌油,確保進(jìn)給平穩,減少因振動導致的空氣(qì)混入。
真空吸附輔助:加(jiā)工薄板或易變形材料(liào)時,使用真空吸盤裝夾,通過負壓排除工件(jiàn)與夾(jiá)具間的空氣,同(tóng)時減少振動。