


2025-12-19 13:32:09
陶瓷可以进行CNC加工,但因陶瓷高硬度、高脆性、低韧性的材料特性,其加工工艺与金属、塑料有显著区别,属于硬脆材料特种数控加工范畴,需搭配专用设备、刀具和工艺参数。
并非所有陶瓷都能高效进行 CNC 加工,需根据陶瓷的致密度和韧性分类选择:
可加工陶瓷(首选)这类陶瓷在配方中添加了石墨、云母等易切削成分,保留硬度的同时提升了加工性,是 CNC 加工的主要对象。
工程陶瓷(需专用工艺)高致密度、高硬度的工程陶瓷(如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷)也可 CNC 加工,但难度极大,硬度可达 HV1500-3000(远超金属硬度),属于超硬材料加工。
普通陶瓷(不建议 CNC 加工)日用陶瓷(如瓷碗、瓷砖)致密度低、脆性极强,CNC 加工时极易崩边、开裂,仅适合简单的外形打磨,不适合复杂结构加工。
设备要求:需使用高刚性 CNC 机床,配备高精度主轴(转速≥10000r/min)和减震装置,避免加工振动导致陶瓷崩裂;部分高精度加工需搭配数控磨床(如坐标磨床),采用磨削方式成型。
刀具要求:必须使用金刚石刀具 / 磨具,包括金刚石砂轮、金刚石铣刀、金刚石钻头。其中,金刚石砂轮用于轮廓磨削,金刚石铣刀用于小余量铣削,刀具粒度选择 800-1500 目,保证加工表面质量。

陶瓷 CNC 加工遵循 **“高转速、小进给、小切深”** 的原则,减少切削力对陶瓷的冲击:
主轴转速:加工可加工陶瓷时,转速控制在 10000-20000r/min;加工工程陶瓷时,转速提升至 20000-30000r/min,通过高速切削降低单位面积切削力。
进给速度:进给量控制在 50-200mm/min,薄壁或精细结构需降至 50mm/min 以下,避免进给过快导致陶瓷边缘崩口。
切削深度:单次切削深度不超过 0.1-0.3mm,采用多次分层加工,逐步去除余量,防止一次性切削力过大引发开裂。
冷却方式:必须使用油基冷却液或高压气冷,避免水基冷却液渗入陶瓷微裂纹导致强度下降;高压气冷还可及时吹走加工碎屑,防止碎屑划伤已加工表面。
陶瓷 CNC 加工需分阶段进行,避免直接精加工:
粗加工:采用金刚石砂轮进行轮廓粗磨,去除大部分余量,预留 0.1-0.3mm 的精加工余量,粗加工后需检查陶瓷表面是否有微裂纹。
半精加工:降低切削深度,调整刀具路径,修正粗加工的尺寸偏差,进一步减少余量至 0.05-0.1mm。
精加工:使用细粒度金刚石刀具,采用磨削或抛光式切削,保证尺寸精度和表面光洁度;高精度零件还需后续手工抛光或化学抛光。
崩边与开裂问题这是陶瓷加工最常见的缺陷,主要原因是切削力过大、刀具磨损或加工路径不合理。解决方案:优化刀具路径(避免尖角切削)、及时更换磨损的金刚石刀具、在陶瓷边缘预留加工余量后手工修整。
尺寸精度控制陶瓷加工过程中易因温度变化产生微小变形,需控制加工环境温度(恒温 20±2℃),精加工时采用在线测量(如接触式测头)实时补偿尺寸偏差。
成本较高金刚石刀具价格昂贵,且磨损较快;高刚性 CNC 机床的设备投入也高于普通金属加工机床,因此陶瓷 CNC 加工适合小批量、高精度的零件生产,不适合大批量低成本产品。
电子行业:陶瓷绝缘基座、半导体陶瓷夹具、陶瓷电路板的高精度加工。
机械行业:耐磨陶瓷轴承、陶瓷密封环、陶瓷刀具的成型加工。
医疗行业:陶瓷义齿、人工关节的个性化定制加工(采用牙科专用 CNC 机床)。