cnc粗加工是什么意思

CNC粗加工是以最快速度去除工件大部分余量的加工阶段，核心目标是高效去料、预留均匀精加工余量，而非追求高精度和光洁表面，是 CNC 加工流程中承前启后的关键环节，适配铣削、车削、钻孔等各类切削工序。

一、 粗加工的核心原则与目标

核心原则

效率优先：采用大切削深度、大进给量，最大化单位时间材料去除率，缩短加工周期。

余量均匀：为后续精加工预留 0.1~0.5mm 的均匀余量，具体数值根据材料硬度和精加工精度调整，避免余量不均导致精加工刀具受力波动、精度下降。

刀具保护：选择高刚性刀具，控制切削力在刀具承受范围内，避免断刀；优先采用顺铣方式，降低刀具磨损。

核心目标

快速去除工件毛坯的多余材料，接近零件最终轮廓。

保证工件粗加工后的刚性，避免因过度去除材料导致工件变形。

为精加工创造稳定、均匀的加工条件。

二、 粗加工关键工艺设置

1. 刀具选型（优先保证刚性）

刀具是粗加工的核心，需兼顾高刚性、抗冲击性和排屑能力，不同工序刀具选型不同：

铣削粗加工：优先选硬质合金可转位铣刀，比如玉米铣刀、面铣刀，这类刀齿数少，一般为 4~6 齿，容屑空间大，排屑顺畅，适合大余量切削。加工难加工材料如不锈钢、钛合金时，选用含钴硬质合金刀具或涂层刀具，提升耐磨性。刀具直径选择尽量选大直径，比如工件轮廓允许的话选 φ20~φ50mm 铣刀，直径越大刚性越好，切削稳定性越强。

车削粗加工：选用粗车刀片，刀尖圆弧半径大，一般为 R0.8~R1.2mm，抗冲击性强。刀片材质优先选硬质合金 YW 类，通用性强，加工铸铁选 YG 类，加工钢材选 YT 类。

钻孔粗加工：选用麻花钻，长径比≤5，或者先用定心钻打定位孔，避免钻头跑偏。深孔粗加工采用啄钻方式，频繁抬刀排屑。

2. 切削参数优化（效率与刀具寿命平衡）

粗加工参数设置的核心是大切深、大进给、中等转速，不同材料参数差异显著，通用参数参考如下：

铣削粗加工：切削深度取刀具直径的 0.5~0.8 倍，比如 φ20mm 铣刀，切削深度设为 10~16mm；切削宽度取刀具直径的 0.3~0.5 倍；主轴转速设为中等转速，比如铝合金加工时转速 8000~12000rpm，不锈钢加工时转速 2000~3000rpm；进给速度按大进给设定，每齿进给量 fz=0.15~0.3mm / 齿，若刀具齿数 z=4，则进给速度 F=S×z×fz。

车削粗加工：背吃刀量设为 2~5mm，根据工件刚性调整，刚性好取大值；进给量设为 0.3~0.8mm/r；主轴转速低于精车转速，比如 45# 钢粗车转速 500~800r/min。

钻孔粗加工：钻头转速设为中等转速，比如 φ10mm 钻头加工铝合金时，转速 2000~3000rpm；进给速度设为 0.1~0.2mm/r；啄钻深度控制为每钻 3~5 倍孔径深度后抬刀排屑。

参数调整原则需遵循：材料硬度高如不锈钢、淬火钢，需降低转速、减小进给，保证刀具寿命；材料塑性好如铝合金、铜，可提高转速、增大进给，提升去料效率；工件刚性差如薄壁件，要减小切削深度和进给，避免工件变形。

3. 刀具路径规划（高效排屑 + 减少空行程）

粗加工刀路需优先保证排屑顺畅、空行程短，常见刀路类型及适用场景如下：

平行铣削：适用于大面积平面粗加工，刀路简单，空行程少，效率高。

型腔环切（跟随周边）：适用于封闭型腔粗加工，刀具沿型腔轮廓逐层切削，余量均匀，避免过切。

摆线铣削：适用于窄槽、深型腔粗加工，通过刀具圆弧摆动前进，减小切削负荷，防止闷刀，适合难加工材料。

等高铣削：适用于复杂曲面粗加工，沿工件曲面逐层切削，保证各层余量均匀，为曲面精加工奠定基础。

刀路优化要点需注意：减少刀具频繁换向，降低机床冲击和刀具磨损；粗加工轮廓时，刀具路径向外偏移，偏移量等于精加工余量加刀具半径，避免损伤精加工轮廓；深型腔加工采用分层铣削，每层切削深度不超过刀具有效刃长的 1/2。

三、 不同材料粗加工的注意事项

铝合金（6061/7075）塑性好、切削阻力小，可采用高速大进给粗加工，提升效率；选用三刃或四刃铣刀，搭配全合成切削液，避免粘刀；7075 硬度较高，需适当降低进给速度，提升刀具耐磨性。

不锈钢（304/316）韧性强、加工硬化严重，粗加工需一次切削到位，避免二次切削硬化层；选用波纹铣刀，这类刀具排屑槽大，搭配含极压添加剂的切削液；降低切削速度，增大切削深度，减少刀具与工件的摩擦时间。

碳钢 / 45# 钢加工性能中等，选用硬质合金涂层铣刀，搭配乳化液冷却润滑；粗加工后可预留 0.3~0.5mm 余量，避免精加工时刀具受力过大。

铸铁（HT200）脆性大、粉尘多，粗加工采用干切或风冷，避免切削液与粉尘混合形成泥渣；选用 YG 类硬质合金刀具，抗冲击性强，不易崩刃。

四、 粗加工常见问题与解决办法

刀具频繁断刀成因多为切削深度过大、刀具悬伸过长、进给速度过快、工件装夹不牢固。解决方式为减小切削深度和进给；缩短刀具悬伸长度，控制在≤3 倍刀具直径；加固工件装夹，增加压板或支撑；改用高刚性刀具。

工件粗加工后变形成因多为工件刚性差、切削力过大、装夹压力不均、粗加工余量不均。解决方式为减小切削参数，降低切削力；优化装夹方式，采用多点支撑或软爪装夹；预留均匀余量，避免局部应力集中；粗加工后进行去应力退火，该方法针对高精度零件适用。

排屑不畅，铁屑缠绕刀具成因多为刀具容屑槽小、进给速度过快、切削液压力不足。解决方式为更换容屑空间大的粗加工刀具；降低进给速度，增大容屑空间；提高切削液压力，调整喷嘴方向对准切削区域；采用啄铣或摆线铣刀路。

粗加工余量不均成因多为刀具路径规划不合理、对刀误差、毛坯尺寸偏差大。解决方式为优化刀路，采用跟随周边环切；重新对刀，校准工件坐标系；选用尺寸偏差小的毛坯，或在粗加工前增加毛坯找平工序。

五、 粗加工与精加工的衔接要点

粗加工后需清理工件表面的铁屑和毛刺，避免影响精加工定位精度。

粗加工后若工件变形严重，需增加整形工序，再进行精加工。

精加工余量需根据材料特性调整，软材料如铝、铜预留 0.1~0.2mm，硬材料如不锈钢、淬火钢预留 0.3~0.5mm。