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【掌工知】CNC高光工艺"振纹”分析
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高光制程简单解释为使用金刚石刀具(具有极高的硬度及耐磨性)在高速状态加工产品的美观倒角(其效果明亮如镜),常见的高光刀具如下(图一、二):

常用的装夹刀把如下(图三、四):



加工高光倒角示意图如下(图五):



本文将通过五个案例,介绍高光常见”振纹”不良原因分析及改善对策.


案列1.O客户R1专案高光倒角振纹(图六)


治具设计时, 高光制程夹位治具盖板和产品侧壁之间设计间隙(图七)为0.15mm, 造成产品侧壁支撑不够,刀振纹偏大;



改善对策: 侧壁间隙由原来0.15mm设变为0.08mm;新专案治具验证阶段, 根据物料宽度状况(抓取一定量数量),合理设计预留间隙, 建议不要超过0.10mm, 保证支撑作用;

1.2治具设计-Z向压位

治具设计时, Z向压位距离产品侧壁距离较远,造成铣削时产品侧壁上下振动, 刀振纹严重;

改善对策: Z向压位由压电池仓底面改为压两侧边台阶;加工高光倒角时, 治具Z向位置压位要尽可能靠近产品侧壁, 避免Z向上下颤动;(图八)


案列2.M客户X专案高光倒角振纹(图九)

案列2.M客户X专案高光倒角振纹(图九)


2.1不良原因:1>.治具支撑不到位,造成加工抖动;2>.刀具偏摆较大;3>. 产品装夹不到位,螺丝未锁紧;

2.2改善对策: 1>.治具压紧改善对策:a.将治具与产品内腔容易有毛边的区域避空,避免装夹顶起;b.定时清理治具表面的脏污;c.定期点检治具,避免因治具损坏影响产品质量;2>. 生技对机台主轴定期点检,并纪录刀摆值,超差停机保修设备; 3>. 定义螺丝寿命,品管定期稽核螺丝机扭力和面包块6个螺丝是否全部锁紧;


案例3.O客户R2专案高光倒角振纹:

3.1密集型振纹, 分布于侧孔C角面上 (图十)

3.1密集型振纹, 分布于侧孔C角面上 (图十)


不良原因:主要由于侧孔连料薄弱,在加工过程中产品发生微小振动.                  

改善对策:增加前面夹位连料位置的厚度,在加工完高光后将多余的厚度铣削到成品尺寸 .

3.2波浪形振纹(图十一),位置不固定:


不良原因:1>.螺丝锁不紧导致产品加工过程中颤动所致:A.手动锁螺丝客观存在第2、3颗锁的螺丝较易松动 B.自动拆装夹机存在螺丝松现象;2>.治具面包块避位较大,可能导致产品局部支撑不够;3>.固定机台振纹产生频率较高,刀具磨损所致;

改善对策: 1>.更换手动锁螺丝顺(图十二);自动拆装夹排查改善锁螺丝,扭力定期检测1次/3day;


2>.验证设变后治具面包块(图十三)震纹状况,投入320,波浪震纹3,不良0.93%。



3>.固定机台震纹频率高机台更换精铣刀具;

4>.精铣进给局部减小至F300,高转速低进给.


案例4.T客户T专案高光倒角振纹不良

4.1高光振纹集中出现在小平面和C角上,且集中在4个拐角位置(图十三),分别为阳极前后振纹,不良率为3.51%。

4.2改善对策:

1>.将高光夹位夹从2F生产区域移转至地面稳定的1F生产区域,从而避免机台出现大幅度震动,验证后可明显降低振纹不良.


2>.增加盖板固定产品(图十四)以支撑产品四周C角,避免加工时因结构薄弱导致产品抖动;



3>.将底面非限位部分加大避位(图十五),避免产品与治具出现干涉导致底面悬空。


案例5.O客户R3专案孔位置高光振纹


5.1不良原因:初步分析产品此处内部结构较弱, CNC高光时结构弱造成振纹;刀具磨损后摩擦力增大;

5.2改善对策:增加塑料塞子(图十六)来增强产品结构,减少因强度不足出现振纹;在结构偏弱位置存在高光倒角,需要验证刀具寿命对其强度的影响


通过以上案例分析,常见的高光振纹改善对策总结如下,供分享:

1.>  合理定义治具与产品侧边间隙及Z向压位;

2.>  治具全面支撑产品无干涉,刀具偏摆最小及锁紧螺丝寿命;

3.>  增加薄弱结构处连料厚度; 治具装夹方式和螺丝锁紧顺序; 结构弱加支撑; CNC参数设定

4.>  高光加工场地选择(优先选择1F);增加治具盖板,强固稳定性;适当增加治具非限位置的避位;

5.>  增加孔位的辅助件(如胶塞);刀具寿命的设定;


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