​在大型cnc加工中，材料处理的合理性直接影响加工精度、设备寿命及工件质量。由于加工对象通常为大尺寸、高硬度或特殊性能材料（如铝合金、钛合金、不锈钢、工程塑料等），需从材料选择、预处理、装夹、切削参数、冷却润滑及后处理等多维度严格管控。以下是具体注意事项及技术要点：
一、材料选择与预处理
材料性能匹配
根大型cnc加工需求选材料：
高速切削选易切削钢（如 12L14）或铝合金（如 6061-T6），减少切削阻力；
高耐磨件选淬火钢（如 SKD11，硬度 HRC58-62）或钛合金（如 TC4），但需搭配专用刀具（如 CBN 刀片）；
大型薄壁件选轻量化材料（如镁合金 AZ31B），避免加工变形。
材料批次一致性：同一工件需使用同批次材料，避免因成分波动（如钢材含碳量偏差＞0.05%）导致切削性能差异，影响加工精度。
毛坯预处理
消除内应力：
铸件（如球墨铸铁 QT600）需经退火处理（温度 550-650℃，保温 2-4h），减少铸造应力；
锻件（如 45# 钢）需正火处理（温度 850-900℃，空冷），细化晶粒并均匀组织。
表面预处理：毛坯表面若有氧化皮、毛刺或夹渣，需先通过喷砂（砂粒粒度 80-120 目）或铣削去除，避免加工时刀具崩刃（如铣削量≥2mm）。
二、装夹与定位设计
装夹方案优化
六点定位原则：大型工件需确保三个方向（X/Y/Z）各有两个定位点，避免过定位或欠定位。例如，加工大型铝板（尺寸≥1000mm×500mm）时，底面用三个等高块支撑，侧面用两个挡块限位，端面用一个定位销固定。
防变形措施：
薄壁件（壁厚≤5mm）采用真空吸盘装夹（吸力≥0.6MPa），减少刚性不足导致的变形；
长轴类工件（长径比＞5）使用中心架或跟刀架辅助支撑，如加工直径 100mm、长 1500mm 的不锈钢轴时，每 500mm 增设一个支撑点。
夹具与工件接触设计
接触面光洁度：夹具支撑面需研磨至 Ra≤1.6μm，避免粗糙表面划伤工件；对于精密件，接触面需镀硬铬（厚度 5-10μm）提高耐磨性。
缓冲材料应用：在夹具与工件之间垫软质材料（如铜片、橡胶垫），防止装夹时挤压产生压痕，尤其适用于铝合金等软质材料。
三、切削参数与刀具选择
切削参数精细化调整
根据材料硬度选转速：
铝合金（HB≤100）：主轴转速 2000-6000rpm，进给量 0.1-0.3mm/r；
不锈钢（HB200-250）：转速 800-1500rpm，进给量 0.05-0.15mm/r，避免高速切削产生粘结；
钛合金（HB300-350）：转速 300-800rpm，进给量 0.03-0.1mm/r，防止切削热过高导致刀具磨损。
切深控制：大型工件粗加工切深≥3mm（硬质合金刀具），减少走刀次数；精加工切深≤0.5mm，保证表面粗糙度（如 Ra≤3.2μm）。
刀具配置与磨损监控
刀具材料匹配：
高速钢刀具适用于铝合金、铸铁等常规材料（切削速度≤100m/min）；
陶瓷刀具（如 Al₂O₃）适用于高硬度钢（HRC50+），切削速度可达 300-500m/min；
PCD（聚晶金刚石）刀具用于铝合金超高速切削（转速≥10000rpm），表面粗糙度可达 Ra≤0.8μm。
刀具磨损检测：通过切削声音（异常尖锐声）、切削力传感器（波动超过 15%）或红外测温（刀具温度＞400℃）实时监控，当后刀面磨损量 VB≥0.3mm 时立即换刀。
四、冷却与润滑系统
冷却方式选择
水溶性切削液：适用于铝合金、钢件等常规材料，浓度 5-8%，流量≥20L/min，降低切削温度（控制切削区温度≤150℃）；
油雾冷却：用于钛合金、高温合金等难加工材料，油雾粒径 1-5μm，压力 0.3-0.5MPa，减少刀具粘结；
干切削（无冷却液）：仅适用于金刚石刀具加工铝合金，需搭配高压空气（压力≥0.8MPa）吹除切屑，避免切屑堆积划伤工件。
切屑管理
大型工件切削时产生长切屑（如钢件），需通过断屑槽（宽度 3-5mm，深度 1-2mm）或改变切削参数（如降低进给量）使切屑断裂为 C 形或短螺旋形，防止缠绕刀具；
采用大流量冷却液（≥50L/min）冲排切屑，尤其对于深腔加工（如腔体深度≥300mm），需在机床底部设置斜槽，便于切屑排出。
五、加工过程变形控制
热变形预防
大型机床（如龙门加工中心）需配备恒温车间（温度 20±2℃），避免环境温度波动导致工件热胀冷缩（如 1m 长铝合金件温度每变化 1℃，长度变化约 23μm）；
切削过程中通过红外测温仪实时监测工件温度，当局部温升超过 10℃时，暂停加工或增加冷却流量。
应力释放工艺
分层切削：对于厚板加工（厚度≥100mm），分 3-5 层切削，每层切深 20-30mm，每层加工后停留 10-15min，释放切削应力；
半精加工后进行去应力退火（如 45# 钢加热至 550℃，保温 2h），再进行精加工，减少最终变形量（控制在 0.05mm/m 以内）。
六、后处理与质量检测
表面处理与去毛刺
加工后需去除毛刺（如采用电解去毛刺，电压 20-30V，时间 30-60s），避免影响装配；
铝合金件可进行阳极氧化（氧化膜厚度 5-10μm），不锈钢件可钝化处理（硝酸浓度 20-30%，时间 10-15min），提高表面耐腐蚀性。
尺寸与形位公差检测
使用三坐标测量机（CMM）检测大型工件（精度≤0.02mm），对于长径比＞10 的轴类件，需分段测量直线度（误差≤0.05mm/m）；
平面度检测采用刀口尺（长度≥1000mm），塞尺检查缝隙≤0.03mm，确保大型平面（如 1500mm×800mm）的加工精度。