铝合金cnc加工（如铣削、钻孔、镗削等）中，毛刺和热损伤是常见问题，不仅影响零件精度和外观，还可能导致装配干涉或安全隐患。需从刀具选择、参数优化、冷却润滑、工艺设计等多方面综合控制，具体措施如下：
一、优化刀具选择：减少毛刺产生的根源
刀具材质与涂层
材质：优先选用硬质合金刀具（如 WC-Co 合金），其硬度高（HRC 90 以上）、耐磨性好，适合铝合金高速切削（避免高速钢刀具因耐磨性不足导致刃口钝化产生毛刺）。
涂层：选择AlTiN（氮铝钛）或金刚石涂层（PCD），前者耐高温（≤800℃）、减少摩擦，后者硬度极高（HV 8000-10000）、摩擦系数低（0.05-0.1），能有效抑制毛刺和积屑瘤（积屑瘤脱落易形成毛刺）。
刀具几何参数设计
前角与后角：铝合金塑性好，需较大前角（10°-15°）减少切削阻力，后角 5°-10° 避免刀具后刀面与工件摩擦产生毛刺；
刃口处理：刃口进行微倒角（0.02-0.05mm） 或钝化处理（避免锋利刃口崩裂导致毛刺），但倒角过大易挤压材料产生毛刺，需精准控制；
齿数与螺旋角：铣刀选择3-4 齿（齿数过多易排屑不畅），螺旋角 30°-45°（平衡切削力与排屑效率），端铣刀需保证刀刃锋利且对称（避免单边受力产生毛刺）。
二、优化切削参数：控制热损伤与毛刺形成
切削速度（Vc）
铝合金导热性好（约 100-230W/(m・K)），需采用高速切削（铣削速度 1000-3000m/min，钻孔速度 500-1500m/min），减少刀具与工件接触时间，降低热量积聚（低速切削易导致摩擦生热增加，加剧热损伤）。
示例：Φ10mm 硬质合金立铣刀加工 6061 铝合金，切削速度推荐 1500-2000m/min（转速≈48000-64000r/min）。
进给量（f）
进给量需匹配切削速度：铣削进给量 0.1-0.2mm / 齿（总进给速度 = 齿数 × 转速 × 每齿进给量），进给量过小易导致刀具与工件 “摩擦” 而非 “切削”，产生更多热量和毛刺；进给量过大则切削力增加，可能导致材料撕裂产生毛刺。
钻孔时进给量 0.1-0.3mm/r，避免进给过快导致孔口撕裂（尤其通孔出口处）。
切削深度（ap/ae）
粗加工时切削深度可大（ap=1-5mm，根据刀具直径），但需保证刀具刚性；精加工时切削深度小（ap=0.1-0.5mm），减少切削力和热量，降低毛刺风险。
侧面铣削时，避免 “全刀宽切削”（ae = 刀具直径），留 10%-20% 余量（如 Φ10mm 刀具，ae=8-9mm），减少刀具刃口全负荷接触导致的毛刺。
三、强化冷却润滑：抑制热损伤与积屑瘤
冷却方式选择
高压冷却系统：采用内冷刀具 + 高压冷却（压力 10-30bar），冷却液直接喷射至切削区（刀刃与工件接触点），及时带走热量（冷却效率比外冷高 30% 以上），避免工件局部过热（温度＞200℃时铝合金易软化变形，产生粘刀和热损伤）。
喷雾冷却：对高速切削（如主轴转速＞20000r/min），采用油雾冷却（压缩空气 + 微量切削油），减少冷却液阻力的同时增强润滑，适合深腔或狭小区域加工。
切削液类型
优先选用专用铝合金切削液（水基乳化液或半合成液，含极压添加剂和防锈剂），pH 值控制在 8.0-9.0（避免酸性切削液腐蚀铝合金），浓度 5%-8%（浓度过低润滑不足，过高易产生泡沫影响冷却）。
禁止使用含氯、硫的切削液（会导致铝合金表面腐蚀变色，形成 “黑斑” 热损伤）。
四、工艺设计与操作规范：从流程上减少缺陷
优化加工顺序
先粗后精，先内后外：粗加工去除大部分余量（快速排屑，减少热量累积），精加工采用小余量、高转速，保证表面质量；先加工内孔、型腔，再加工外轮廓（避免外部毛刺影响内部尺寸）。
针对毛刺敏感区域的特殊处理：
孔口、边缘加工时，最后一刀采用逆铣（从外往里铣），利用逆铣的 “切削力向上” 特性减少边缘塌陷毛刺；
通孔加工时，在出口端预留工艺台（厚度 0.5-1mm），加工完成后去除（避免钻头穿通瞬间的 “撕裂毛刺”）。
刀具磨损监控与更换
定期检查刀具刃口（每加工 50-100 件），发现刃口钝化、崩刃或积屑瘤时立即更换（钝化的刀具会挤压材料而非切削，必然产生毛刺）；
采用刀具寿命管理系统（CNC 设备自带功能），设定合理使用寿命（如硬质合金刀具加工铝合金寿命约 1000-2000 件），到期自动提醒更换。
装夹与定位优化
工件装夹需牢固（避免振动导致切削不稳产生毛刺），用软爪（聚氨酯或铜制） 或真空吸盘（针对薄板），避免硬爪夹伤工件表面（夹伤区域易在切削时产生应力集中，导致毛刺）；
定位基准面需平整（平面度≤0.01mm），确保切削力均匀，减少因工件歪斜导致的单边毛刺。
五、后处理：去除残留毛刺
轻微毛刺：用尼龙轮（800-1200 目） 或超声波清洗（配合专用去毛刺液）去除，避免钢丝刷（会划伤表面）；
复杂结构毛刺：用电化学去毛刺（针对小孔、死角）或高压水射流去毛刺（压力 50-100MPa），高效且不损伤工件精度。
