CNC 木工：入门指南

• 1
  最关键的是什么
• 2
  CNC 雕刻机如何切削木材
• 3
  哪些木材适合 CNC 雕刻
• 4
  CNC 木工在哪些情况下不再适用
• 5
  工件夹持、刀具与粉尘
• 6
  分步操作：你的第一个 CNC 木工零件
• 7
  按材料划分的 CNC 雕刻机参数

CNC 雕刻机让旋转刀具沿 X、Y、Z 轴移动。控制器读取 G 代码，G 代码是 CAM 软件根据 CAD 模型生成的一系列坐标和进给率。对初学者来说，这条链路就是全部：模型、刀路、后处理器、机床。断掉任何一环，零件就会做错。

木材的表现与铝不同，因为它是正交各向异性材料。顺纹方向的刚度可达横纹方向的十倍。刀具切入端面纹理时剪切纤维；同一把刀切入弦面纹理时则掀起纤维。这就是为什么同一条刀路在板材上能留下干净边缘，在木条上却会撕裂。

木工雕刻机的主轴转速很高，通常在 12,000 到 24,000 rpm，因为切屑足够厚才能带走热量，木材才能切得干净。进给太低，刀具会摩擦，几分钟内就烧焦表面、磨钝刃口。进给太高，刀具会咬入，尤其在轻型机床上顺铣时。

公差比金属加工宽松。木制零件能保持 ±0.2 mm 通常就满足家具和榫接要求。更紧的配合取决于刀具直径和机床刚性，而不是软件。如果有人承诺胶合板能达到 ±0.005 mm，先问清楚他们量的是什么。

• 1
  纹理方向尽量顺纹进给；加工硬木时用顺铣获得更干净的边缘。
• 2
  含水率室内用途 6–8%；湿料切后会变形，破坏配合。
• 3
  每齿进给多数木材用 2 刃刀具时为每齿 0.1–0.3 mm。

板材是最容易的起点。MDF 和胶合板尺寸稳定，没有纹理对抗，用下切刀或压缩刀能切出干净边缘。波罗的海桦木胶合板握钉力好，是工装夹具的标准材料。刨花板便宜，但刀具不锋利或进给不稳就会崩边。

实木硬木需要更慢的进给。硬枫木、白橡木、胡桃木和梣木用锋利硬质合金刀都能加工良好，但各自对顺铣的耐受度不同。樱桃木和桃花心木在进给太慢或刀具变钝时容易烧焦。松木和冷杉等软木端面会撕裂，除非做一次轻切削精加工。

exotic 树种情况不一。柚木和铁木含二氧化硅，会很快磨钝硬质合金刀，刀具更换会更频繁。乌木和红木密度高，出口边缘容易崩。如果零件需要喷漆或贴面，MDF 通常比昂贵的硬木更合适。

带单板或三聚氰胺贴面的工程板材需要下切刀具，避免表层崩边。压缩刀尖端下切、上部上切，两面都能得到干净边缘，但价格更高，且需要更深的切削才能发挥作用。

• 1
  最适合初学者MDF、波罗的海桦木胶合板、杨木。
• 2
  可用但较慢硬枫木、白橡木、胡桃木。
• 3
  注意刀具磨损柚木、铁木及其他富硅树种。
• 4
  承力部位避免使用承重连接处的刨花板。

CNC 雕刻并非适合所有木制零件。如果几何形状只是简单的直线切割，台锯或裁板锯更快更便宜。如果是一次性、不重复的零件，手工工具可能比装夹和 CAM 的准备时间更划算。当形状复杂或批量可重复时，该工艺才体现价值。

薄件是个问题。厚度低于 6 mm 的板材在切削时会弯曲或振动，真空吸盘难以吸住。可以用牺牲垫板或双面胶，但装夹成本上升。对于很薄的单板，激光切割或水刀往往更合适。

深腔和高特征需要长刀具，而长刀具会让刀。6 mm 刀具刃长 50 mm 在硬枫木上会颤振。解决办法是用更大直径、更短刃长的刀具，或分层清料的分步刀路。两者都不行时，零件可能需要拆分后胶合。

木材的紧公差受材料限制，而非机床。木材会随湿度变化。在车间测量完美的零件，一周后在干燥房间里可能偏差 0.3 mm。对于必须保持精度的组件，应指定稳定的板材或在连接处加金属嵌件。

• 1
  使用 CNC 的情况轮廓为曲线、需要套裁，或在多个零件上重复。
• 2
  使用手工工具的情况单次直线切割，无需模板。
• 3
  改用其他工艺的情况毛坯厚度低于 6 mm，或公差要求低于 ±0.05 mm。

工件夹持是大多数新手项目失败的地方。真空吸盘对整张板材效果很好，但当切削使小零件脱离时就会失去抓力。连接桥是刀路留下的小块未切削桥接，在最后一刀前固定零件。双面胶带适合薄板，但会留下残胶，且在侧向载荷下可能移位。

刀具选择取决于几何形状。下切螺旋刀给出干净的上边缘，上切刀给出干净的下边缘，压缩刀在双面板材上两者兼得。直槽刀便宜、排屑好，但表面较粗糙。加工深腔时，用较小刀具清角，用较大刀具做粗去除。

除尘不是可选项。木粉危害健康，细粉浓度高时有爆炸风险。用 100 mm 管道接到旋风分离器可处理大多数雕刻机作业。如果车间加工 MDF，要加精细滤芯，因为粉尘细到能穿过粗滤袋。

顺铣在硬木上表面更好，但会把零件拉向刀具。在轻型 hobby 机上，这个拉力可能移动工件。在配真空吸盘的较重机器上，顺铣是默认选择。整张板开切前先在废料上试切。

• 1
  连接桥厚 3–5 mm，长 6–10 mm，放在不显眼的位置。
• 2
  压缩刀需要一刀切得比上切段更深才能起作用。
• 3
  除尘管道最小 100 mm；加工 MDF 时加精细滤芯。