在
CNC精密零件生产过程中，要避免零件发生断裂，可以从以下几个方面着手：
一、工艺规划与编程
合理的加工顺序规划
在设计 CNC 加工工艺路线时，应遵循由粗到精的原则。例如，先进行粗加工，去除大部分余量，为后续精加工留 0.5 - 1mm 的余量。这样可以避免在精加工时切削力过大。粗加工时，切削深度可以较大，但要根据零件材料和刀具性能合理确定，一般切削深度在 1 - 3mm 之间，以快速去除材料，同时又不会使刀具过度受力。
对于有复杂形状和多个特征的零件，要合理安排加工顺序。例如，对于有内腔和外轮廓的零件，先加工内腔，因为加工内腔时零件整体刚性较好，不易变形。然后再加工外轮廓，此时可以更好地控制零件的尺寸精度和表面质量。
优化数控编程
合理选择切削参数。切削速度（）、进给量（）和切削深度（）是影响切削力的关键因素。根据零件材料（如铝合金切削速度可相对较高，而钛合金切削速度要低很多）和刀具材质（如硬质合金刀具、高速钢刀具适用的切削参数不同）来选择合适的切削参数。例如，对于硬质合金刀具切削普通碳钢，切削速度可以设置在 100 - 200m/min，进给量在 0.1 - 0.3mm/r，切削深度在 0.5 - 2mm。
采用合适的刀具路径。避免刀具路径中的急进急退和突然的方向改变，因为这会产生较大的冲击力。例如，在轮廓加工时，使用圆弧过渡来连接直线段，使刀具运动更加平滑，减少切削力的突变。对于型腔加工，采用螺旋式下刀或斜向进刀方式，避免垂直进刀，这样可以减小进刀时的切削力。
二、刀具选择与使用
刀具材质和型号选择
根据零件材料和加工工艺选择刀具材质。例如，加工硬度较高的淬火钢零件，可选用立方氮化硼（CBN）刀具，这种刀具具有高硬度、高热稳定性和良好的耐磨性。对于铝合金等软质材料，高速钢刀具或硬质合金刀具都可以选择，高速钢刀具的韧性较好，而硬质合金刀具的耐磨性和切削效率更高。
刀具的几何参数也很重要。刀具的前角、后角和刃倾角等参数会影响切削力和切削稳定性。一般来说，适当增大前角可以减小切削力，但前角过大可能会降低刀具的强度。例如，在加工脆性材料时，前角可以适当减小，以增加刀具的强度，防止崩刃。后角的作用是减少刀具后刀面与加工表面之间的摩擦，一般粗加工时后角可以小一些，精加工时后角可以适当增大。
刀具的正确使用和维护
确保刀具的正确安装。刀具安装要牢固，并且要保证刀具的轴线与主轴轴线重合，安装偏心会导致切削力不均匀，增加零件断裂的风险。例如，在安装铣刀时，使用专用的刀柄和拉钉，通过高精度的刀柄锥度配合和拉紧装置，将铣刀牢固地安装在主轴上，并且使用百分表等工具检查刀具的径向跳动和轴向窜动，跳动和窜动量应控制在 0.01 - 0.03mm 以内。
定期检查和更换刀具。刀具在使用过程中会磨损，磨损后的刀具切削刃变钝，切削力会增大。通过观察刀具的磨损情况，当刀具后刀面磨损带宽度达到一定程度（如 0.3 - 0.5mm）或者刀具出现崩刃等破损情况时，要及时更换刀具。
三、工件装夹与夹具设计
合理的装夹方式选择
根据零件的形状和加工要求选择装夹方式。对于回转体零件，如轴类零件，可以采用三爪卡盘或四爪卡盘进行装夹。三爪卡盘装夹方便，能自动定心，适用于精度要求不是特别高的轴类零件；四爪卡盘可以通过调整卡爪位置，对形状不规则的轴类零件进行装夹。对于平板类零件，可采用平口钳或真空吸盘进行装夹。平口钳装夹牢固，适用于有一定厚度和硬度的平板零件；真空吸盘适用于薄型、易变形的零件，它通过负压吸附零件，不会对零件表面造成损伤。
控制装夹力。装夹力过大会导致零件变形，甚至在加工过程中产生内应力，从而增加零件断裂的风险。例如，在使用平口钳装夹薄板零件时，可以在零件与钳口之间垫上软质材料（如铜片），以分散装夹力，同时通过扭矩扳手等工具控制平口钳的夹紧力，避免过度夹紧。
夹具的设计与优化
夹具的设计要保证足够的刚性。刚性不足的夹具在加工过程中会产生振动，影响加工精度，同时也可能导致零件受力不均匀。例如，在设计大型零件的夹具时，采用加厚的钢板或增加加强筋等方式来提高夹具的刚性。
考虑夹具与零件的接触方式。夹具与零件的接触面积要适当，接触面积过小会导致局部压力过大，使零件变形；接触面积过大可能会影响加工时刀具的可达性。例如，在设计夹具定位元件时，根据零件的定位基准形状和尺寸，设计合适的定位销或定位面，使零件能够准确、稳定地定位，同时又不会对加工产生阻碍。
四、材料处理与质量控制
原材料质量检查
在加工前，要对原材料进行质量检查。检查材料的硬度、组织结构等是否符合要求。例如，对于钢材，通过硬度测试（如洛氏硬度测试、布氏硬度测试）来检查其硬度是否在规定范围内。如果材料硬度不符合要求，可能会导致加工难度增大，甚至在加工过程中出现断裂。同时，采用金相分析等方法检查材料的组织结构，如是否存在缺陷（如夹杂物、疏松等），这些缺陷可能会成为零件断裂的起始点。
确保材料的尺寸精度符合要求。如果原材料的尺寸偏差过大，可能会导致加工余量不均匀，在余量过大的地方切削力增大，从而增加零件断裂的风险。例如，对于轴类零件的坯料，检查其直径公差是否在允许范围内，对于板材检查其厚度公差。
加工过程中的质量控制
采用在线检测技术。在 CNC 加工过程中，利用量具（如千分尺、卡尺）或传感器（如激光位移传感器、力传感器）对零件的尺寸、形状和切削力等进行实时监测。例如，在加工高精度的孔时，使用在线内径测量仪实时测量孔径尺寸，当尺寸偏差超过设定值时，及时调整加工参数或刀具补偿量，避免因尺寸超差导致零件报废或后续加工过程中出现断裂。
控制加工环境的温度和湿度。环境因素对精密零件加工也有一定的影响。例如，在加工高精度的铝合金零件时，温度过高可能会导致零件热变形，使加工余量发生变化，增加切削力。一般精密加工车间的温度控制在 20±2℃，湿度控制在 40 - 60%。
