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數(shù)控加工時如何選擇合適的銑刀和銑削方式？
發(fā)布者：admin 時間：2025-08-08 09:58:00
選擇合適的銑削刀具，在面銑加工中采用滾動切入法，以及在條件適合時用銑刀進行孔加工，制造商可以在無需投資購買新設備的情況下，大幅提高生產(chǎn)能力，提高加工效率而節(jié)省大量時間和成本。
在選擇適合加工任務的銑刀時，必須考慮被加工零件的幾何形狀、尺寸和工件材質的各種問題。
主偏角為切削刃與切削平面的夾角。主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。
銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。
在銑削帶方肩的平面時選用 90°主偏角。該類刀具通用性好，在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進給抗力大，易振動，因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。
在加工帶方肩的平面時，也可選用88°主偏角的銑刀。較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。90°方肩銑刀進行平面銑削的情況也十分常見。在某些情況下，這 種選擇有其合理性。銑削的工件形狀不規(guī)則，或鑄件表面會導致切深量發(fā) 生變化，方肩銑刀可能是最佳選擇。但在其他情況下，選用標準的45° 面銑刀可能會獲益更多。
當銑刀的切入角小于90°時，由于切屑變薄，軸向切屑厚度會小于 銑刀的進給率，則銑刀切入角將對其適用的每齒進給量產(chǎn)生很大的影響。
在面銑加工中，切入角為45°的面銑刀會使切屑變得更薄。隨著切入角的減小，切屑厚度會小于每齒進給量，而這反過來可以使進給率提高到原來的1.4倍。 45°主偏角銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸 伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高； 在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。
標準可轉位面銑刀直徑規(guī)格為Φ16～Φ630mm。銑刀的直徑應根據(jù) 銑削寬度、深度選擇，一般銑前深度、寬度越大，銑刀直徑也應越大。粗銑時，銑床銑刀直徑要小些;精銑時，銑刀直徑要大些，盡量包容工件整 個加工寬度，減小相鄰兩次進給之間的接刀痕跡。
在對大型零件進行面銑加工時，都是使用直徑較小的銑刀，這就為提高生產(chǎn)率留下了很大余地。在理想情況下，銑刀應有70％的切削刃參與切削。 用銑刀銑孔時，刀具尺寸變得尤為重要。相對于孔徑而言，銑刀的直徑太小，則加工時可能會在孔的中心形成 一個料芯。當料芯落下時，可能會損壞工件或刀具。銑刀直徑過大，則會損 壞刀具本身和工件，因為銑刀不在中心切削，可能會在刀具底部發(fā)生碰撞。
改進銑削加工的另一種方式是優(yōu)化面銑刀的銑削策略。在對平面銑削進行加工編程 時，用戶必須首先考慮刀具切入工件的方式。通常，銑刀都是簡單地直接切入工件(圖 1)。這種切入方式通常會伴隨很大的沖擊噪 聲，這是因為當?shù)镀顺銮邢鲿r，銑刀所產(chǎn) 生的切屑最厚所致。由于刀片對工件材料形 成很大的沖擊，往往會引起振動，并產(chǎn)生會 縮短刀具壽命的拉應力。
一種更好的進刀方式是采用滾動切入 法，即在不降低進給率和切削速度的情況 下，銑刀滾動切入工件(圖2)。這意味著銑刀必須順時針旋轉，確保其以順銑方式進行加 工。這樣形成的切屑由厚到薄，從而可以減 小振動和作用于刀具的拉應力，并將更多切削熱傳入切屑中。通過改變銑刀每次切入工 件的方式，可使刀具壽命延長1－2倍。為了實現(xiàn)這種進刀方式，刀具路徑的編程半徑應 采用銑刀直徑的1/2，并增大從刀具到工件的 偏置距離。
雖然滾動切入法主要用于改進刀具切入工件的方式，但相同的加工原 理也可應用于銑削的其他階段。對于大面積的平面銑削加工，常用的編程方式是讓刀具沿工件的全長逐次走刀銑削，并在相反方向上完成下一次切削。 為了保持恒定的徑向吃刀量，消除振動，采用螺旋下刀和滾動銑削工件轉角相結合的走刀方式通常效果更好。
機械師們對振動引起的切削噪聲都很熟悉，它通常發(fā)生在刀具切入工件時，或刀具在吃刀狀態(tài)下進行90°急劇轉向時。滾動銑削工件轉角可以消除這種噪聲和延長刀具壽命。一般來說，工件的轉角半徑應為銑刀直徑的75%－100%，這樣可以縮短銑刀的吃刀弧長和減小振動，并允許采用更高的進給率。
為了延長刀具壽命，在面銑加工中，應盡量避免刀具從工件上的孔或中斷部位通過（如果可能的話）。當面銑刀從工件上一個孔的中間通過時，刀具在孔的一側是順銑，而在孔的另一側是逆銑，這樣會對刀片造成很大沖擊。通過在對刀具路徑編程時繞過孔和凹腔，就可以避免發(fā)生這種情況。
越來越多的制造商利用銑刀以螺旋插補或圓周插補方式來加工孔。雖然這種方法的加工速度比鉆孔略遜一籌，但對于許多加工來說卻更具優(yōu)勢。
在不規(guī)則表面上鉆孔時，鉆頭可能很難沿中心線鉆入工件，從而導致鉆頭在工件表面發(fā)生偏移。此外，鉆頭每加工25mm的孔徑，就需要大約10馬力的功率，這就意味著，在小功率機床上鉆孔時，可能達不到所需的最佳功率值。此外，某些零件上需要加工許多不同尺寸的孔，如果機床的刀庫容量有限，采用銑孔方式則可避免機床因更換刀具而頻繁停機。
用銑刀銑孔時，刀具尺寸變得尤為重要。如果相對于孔徑而言，銑刀的直徑太小，則加工時可能會在孔的中心形成一個料芯（圖5）。當該料芯落下時，可能會損壞工件或刀具。如果銑刀直徑過大，則會損壞刀具本身和工件，因為銑刀不在中心切削，可能會在刀具底部發(fā)生碰撞。
為了延長刀具壽命，在面銑加工中，應盡量避免刀具從工件上的孔或 中斷部位通過。當面銑刀從工件上一個孔的中間通過時，刀具在孔的一側是順銑，而在孔的另一側是逆銑，這樣會對刀片造成很大沖擊。通過在對刀具 路徑編程時繞過孔和凹腔，就可以避免發(fā)生這種情況。
通過選擇合適的銑刀角度，尺寸和進刀方式，使刀具以振動和拉應力最小的方式切入工件材料，并知道在哪種情況下銑孔比鉆孔加工更有效，制造商就能高效率、低成本地將工件毛坯加工成精美的零件。
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