​在CNC铝件加工中，刀具磨损会直接影响加工精度、表面质量及生产效率，甚至导致工件报废或机床故障。为避免刀具磨损，需从材料特性、切削参数、刀具选择、冷却润滑及操作规范等多维度综合管控。以下是具体措施：
一、优化切削参数
切削速度（Vc）
铝材特性：铝材导热性好、熔点低，高速切削时易产生积屑瘤，加剧刀具磨损。
建议：
纯铝加工：切削速度控制在 400-600 m/min，避免过高导致刀具软化。
含硅铝合金（如6061、7075）：切削速度降至 200-300 m/min，因硅颗粒会加剧刀具磨损。
硬质合金刀具：可适当提高速度（比高速钢刀具高3-5倍），但需监控温度。
进给量（fz）
原则：在保证表面质量的前提下，尽量增大进给量以减少切削时间，降低单位长度磨损。
建议：
粗加工：进给量 0.1-0.3 mm/齿，提高材料去除率。
精加工：进给量 0.05-0.15 mm/齿，平衡效率与表面粗糙度。
避免过小进给：导致切削刃摩擦加剧，产生月牙洼磨损。
切削深度（ap）
原则：根据加工阶段选择合理切深，避免单次切削过深导致刀具承受过大切削力。
建议：
粗加工：单次切深 2-5 mm，分层切削减少残余应力。
精加工：单次切深 ≤0.5 mm，保证尺寸精度。
薄壁件加工：采用 对称分层切削，每层切深 ≤0.3 mm，防止变形。
二、选用专用刀具及涂层
刀具材料
硬质合金：优先选择 YG类（钨钴类） 硬质合金，如YG8、YG6X，适合加工铝合金的韧性需求。
金刚石涂层刀具：对高精度、高表面质量要求（如光学零件）的铝件，可采用金刚石涂层刀具，耐磨性是硬质合金的100倍以上。
PCD（聚晶金刚石）刀具：适用于大批量、高精度加工，但成本较高。
刀具几何参数
前角（γ）：增大至 15°-25°，减少切削变形和切削力，降低磨损。
后角（α）：取 8°-12°，保证刃口强度同时减少后刀面摩擦。
刃倾角（λs）：采用 负刃倾角（-5°~-15°），提高切削刃强度，防止崩刃。
刀尖圆弧半径（re）：根据加工表面粗糙度要求选择，精加工时 re=0.2-0.5 mm。
刀具涂层
TiAlN（钛铝氮）涂层：耐高温（可达800℃），适合高速切削铝合金。
TiN（氮化钛）涂层：成本低，耐磨性较好，但耐高温性不如TiAlN。
DLC（类金刚石）涂层：摩擦系数低，适合加工软铝，减少粘刀现象。
三、强化冷却与润滑
冷却方式
高压冷却：采用 6-10 MPa高压冷却液，直接冲击切削区，快速带走热量并冲走铝屑，减少二次切削。
微量润滑（MQL）：在切削区喷洒微量油雾（5-50 mL/h），形成润滑膜，降低摩擦系数，适合小批量加工。
低温冷却：使用 -10℃~-30℃低温冷却液，抑制铝合金热软化，减少刀具磨损。
冷却液选择
水基切削液：冷却效果好，适合高速加工，但需定期更换以防止细菌滋生。
乳化液：润滑性优于水基液，适合中低速加工。
合成切削液：无油基，环保性好，但成本较高。
四、规范操作与维护
刀具装夹
确保刀具装夹牢固，避免振动导致刃口微崩。
使用热缩式刀柄或液压刀柄，提高夹持精度（径向跳动≤0.005 mm）。
刀具路径优化
避免刀具空程移动，减少非切削时间磨损。
采用 顺铣（Down Milling） 方式，减少切削冲击，延长刀具寿命。
对薄壁件或复杂曲面，采用 高速螺旋铣削，降低切削力。
定期检测与更换
每加工 50-100件 检测刀具磨损量，后刀面磨损VB≤0.2 mm时更换刀具。
使用 刀具寿命管理系统，预设加工次数或时间提醒换刀。
加工前检查刀具是否有裂纹、崩刃等缺陷，避免带病作业。
五、应对特殊工况
加工含硅铝合金
硅颗粒会像磨料一样加剧刀具磨损，需采用 专用刀具（如金刚石涂层刀具）和 更低切削速度（200-300 m/min）。
增加冷却液流量至 15-20 L/min，强化冲屑效果。
加工薄壁件
采用 小切深、高进给 策略，减少切削力引起的变形。
使用 防振刀具（如阻尼刀柄）或 减振刀杆，抑制振动磨损。
断续切削
避免刀具频繁进出工件，减少冲击载荷。
选用 抗冲击性能好的刀具材料（如细晶粒硬质合金）。