一、预处理阶段：消除表面隐患，奠定高质量基础

1. 强化表面清理：
   • 优先采用喷丸处理替代普通喷砂，喷丸使用圆形钢丸，可在去除残留涂料和氧化皮的同时，对铸件表面进行轻微强化，减少切削时的表层脱落。
   • 清理后用高压热风枪吹干表面粉尘，避免细小颗粒在加工时被刀具碾压，造成表面划痕。
2. 彻底消除内应力：
   • 对于要求高的铸件（如机床导轨），采用 “自然时效 + 人工时效” 双重处理：先自然时效 2 周，再进炉进行 250-300℃保温 4-6 小时的人工时效，减少加工后应力释放导致的表面变形或微裂纹。
3. 预处理后表面检查：
   • 用表面粗糙度仪抽检清理后的表面，确保 Ra 值≤12.5μm，且无局部凸起的涂料残留块，避免加工时刀具局部过载。

二、加工过程优化：控制切削行为，减少表面损伤

1. 合理选择刀具：降低切削摩擦与磨损

• 刀具材质：
  • 半精加工优先用TiAlN 涂层硬质合金刀具，涂层硬度高（HV3000 以上），摩擦系数低，能减少切削热对表面的灼伤。
  • 精加工必须用立方氮化硼（CBN）刀具或陶瓷刀具，这类刀具刃口锋利且耐磨，切削时能减少铸件表面的 “撕裂” 现象，尤其适合铸铁材质。
• 刀具几何参数：
  • 铣刀选择大前角（12°-15°） 和小主偏角（45°-60°），减少切削抗力和振动，避免表面出现振纹。
  • 镗刀或车刀的刃口需进行0.05-0.1mm 的倒棱处理，防止刃口崩损导致表面出现划痕。

2. 优化切削参数：平衡效率与表面质量

• 切削速度（Vc）：
  • 粗加工：灰铸铁件取 80-120m/min，避免速度过高导致刀具磨损过快，产生表面毛刺。
  • 精加工：CBN 刀具加工铸铁可提高至 150-200m/min，高速切削能形成更光滑的表面，但需确保机床主轴刚性足够，避免振动。
• 进给量（f）：
  • 精加工进给量控制在0.1-0.15mm/r，进给量过大会导致表面残留刀痕变深，过小则可能因切削力不足导致 “让刀”，影响表面平整度。
• 切削深度（ap）：
  • 半精加工后留0.15-0.2mm 的精加工余量，单次切削深度过小易导致刀具与表面摩擦而非切削，过大则可能暴露铸件内部微小气孔，形成表面缺陷。

3. 控制切削环境：减少热损伤与杂质影响

• 冷却润滑：
  • 加工铸铁时使用乳化液冷却（浓度 8%-10%），避免干切产生大量切削热，导致表面氧化或硬度异常；同时乳化液能冲洗切屑，防止切屑划伤已加工表面。
  • 精加工时可采用微量润滑（MQL）技术，精准输送润滑油，减少乳化液残留对后续装配的影响，且能进一步降低表面粗糙度。
• 减少加工振动：
  • 装夹时用等高垫铁找平工件，确保夹紧力均匀，避免工件变形；大型铸件（如床身）需用专用工装夹具，增加支撑点，减少切削时的振动。
  • 加工细长或薄壁部位时，采用跟刀架或辅助支撑，防止工件 “颤振” 导致表面出现波浪形纹路。

三、设备与测量保障：确保精度稳定，及时修正偏差

1. 设备精度校准：

• 加工前用激光干涉仪检测机床的定位精度和重复定位精度，确保 X、Y 轴定位误差≤0.005mm/m，避免因设备误差导致表面尺寸或平整度超差。
• 定期检查主轴跳动，用百分表检测主轴端面和径向跳动，确保≤0.003mm，防止主轴振动传递到刀具，影响表面质量。

2. 过程实时测量：

• 精加工过程中，用数显百分表或探针实时检测表面平整度，每加工 50mm 长度抽检一次，及时调整刀具补偿，避免累积误差。

• 加工完成后，用表面粗糙度仪在不同区域取 3-5 个点检测，确保最终表面粗糙度满足要求（如导轨面需 Ra≤0.8μm），同时用平面度仪检测关键面的平面度误差。
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