關(guān)于方肩面銑刀的主偏角尺寸及銑削方式應(yīng)如何選擇

選擇碩朔精密的銑削刀具產(chǎn)品,針對(duì)不同的加工情況,選擇適合加工的刀具；當(dāng)面銑加工時(shí)選用滾動(dòng)切入式，在適合條件下則用碩朔鎢鋼銑刀進(jìn)行孔加工，助力廣大客戶大幅度提高生產(chǎn)能力、提高加工效率；從而達(dá)到節(jié)省大量時(shí)間和制造成本的目的。

碩朔會(huì)根據(jù)具體加工要求來(lái)選擇銑刀時(shí)，必須考慮被加工零件的幾何形狀、尺寸和工件材質(zhì)存在的各種問題。

　　銑刀主偏角

　　銑刀主偏角為切削刃與切削平面的夾角。主偏角對(duì)徑向切削力和切削深度影響較大，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，而切削深度也會(huì)隨之減小。

　　碩朔刀具給客戶在銑削帶方肩的平面時(shí)選用 90°主偏角。該類刀具通用性好，在單件、小批量加工中使用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進(jìn)給抗力大，易振動(dòng)，因而要求機(jī)床具有較大功率和足夠的剛性。

　　當(dāng)然在加工帶方肩的平面時(shí)，也可選用88°主偏角的銑刀。較90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善，90°方肩銑刀進(jìn)行平面銑削十分常見,而在某些情況下，對(duì)于銑削的工件形狀不規(guī)則，或鑄件表面會(huì)導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)的45°面銑刀可能更多；所以具體還得根據(jù)實(shí)際加工情況來(lái)選用碩朔刀具?！?/span>

　　當(dāng)銑刀的切入角小于90°時(shí)，由于切屑變薄，軸向切屑厚度會(huì)小于銑刀的進(jìn)給率，則銑刀切入角將對(duì)其適用的每齒進(jìn)給量產(chǎn)生很大的影響。

　　在面銑加工中，當(dāng)切入角為45°的面銑刀會(huì)使切屑變得更薄，隨著切入角的減小，切屑厚度會(huì)小于每齒進(jìn)給量，而這反過來(lái)可以使進(jìn)給率提高到原來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)的加工場(chǎng)合；用45°主偏角刀具加工平面時(shí)，刀片破損率低，耐用度高； 在加工鑄鐵件時(shí)，工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。

　　銑刀尺寸選擇

　　標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑規(guī)格為Φ16——Φ630mm，銑刀的直徑應(yīng)根據(jù)銑削寬度、深度來(lái)相應(yīng)選擇，一般銑前深度、寬度越大，銑刀直徑也應(yīng)越大；粗銑時(shí)，銑床銑刀直徑要小些;精銑時(shí)，銑刀直徑要大些，盡量包含工件整個(gè)加工寬度，減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡。

在對(duì)大型零件進(jìn)行面銑加工時(shí)，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(yīng)有70％的切削刃參與切削；用銑刀銑孔時(shí)，選擇適合的刀具尺寸尤為重要,相比于孔徑，銑刀的直徑太小，則加工時(shí)可能會(huì)在孔的中心形成一個(gè)料芯，當(dāng)料芯落下時(shí)，可能會(huì)損壞工件或刀具；銑刀直徑過大，則會(huì)損壞刀具本身和工件，因?yàn)殂姷恫辉谥行那邢鳎赡軙?huì)在刀具底部發(fā)生碰撞。

　　銑削方式選擇

碩朔精密刀具優(yōu)化銑削加工的另一種方式是優(yōu)化面銑刀的銑削方式，在對(duì)平面銑削進(jìn)行加工編程時(shí)，客戶首先應(yīng)考慮刀具切入工件的方式，通常情況下銑刀都是簡(jiǎn)單地直接切入工件(圖 1)。這種切入方式通常會(huì)伴隨很大的沖擊噪聲，這是因?yàn)楫?dāng)?shù)镀顺銮邢鲿r(shí)，銑刀所產(chǎn)生的切屑最厚所致；由于刀片對(duì)工件材料形成很大的沖擊，往往會(huì)引起振動(dòng)，并產(chǎn)生會(huì)縮短刀具壽命的拉應(yīng)力。

圖1 面銑刀直接切入工件會(huì)引起振動(dòng)和產(chǎn)生拉應(yīng)力

圖2 旋轉(zhuǎn)切入法可以減小振動(dòng)和作用于刀具的拉應(yīng)力

　　碩朔精密刀具推薦使用更好的進(jìn)刀方式則是采用滾動(dòng)切入法，即在不降低進(jìn)給率和切削速度的情況下，銑刀滾動(dòng)切入工件(圖2)；這意味著銑刀必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，確保其以順銑方式進(jìn)行加工；這樣形成的切屑由厚到薄，從而可以減小振動(dòng)和作用于刀具的拉應(yīng)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(zhǎng)1-2倍。為了實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)刀方式，刀具路徑的編程半徑應(yīng)采用銑刀直徑的1/2，并增大從刀具到工件的偏置距離。

雖然碩朔刀具滾動(dòng)切入法主要用于改進(jìn)刀具切入工件的方式，但相同的加工原理也可應(yīng)用于銑削的其他階段，對(duì)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(zhǎng)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(dòng)，采用螺旋下刀和滾動(dòng)銑削工件轉(zhuǎn)角相結(jié)合的走刀方式效果更佳。

　　圖3 螺旋刀軌有助于消除振動(dòng)和延長(zhǎng)刀具壽命

　　機(jī)械師工程師們對(duì)振動(dòng)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(shí)，或刀具在吃刀狀態(tài)下進(jìn)行90°急劇轉(zhuǎn)向時(shí)，滾動(dòng)銑削工件轉(zhuǎn)角可以消除這種噪聲和延長(zhǎng)刀具使用壽命。一般來(lái)說(shuō)，工件的轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)為銑刀直徑的75%-100%，這樣可以縮短銑刀的吃刀弧長(zhǎng)和減小振動(dòng)，并允許采用更高的進(jìn)給率。

為了延長(zhǎng)刀具壽命，碩朔刀具建議在面銑加工中，應(yīng)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(dāng)面銑刀從工件上一個(gè)孔的中間通過時(shí)，刀具在孔的一側(cè)是順銑，而在孔的另一側(cè)是逆銑，這樣會(huì)對(duì)刀片造成很大沖擊；通過在對(duì)刀具路徑編程時(shí)繞過孔和凹腔，就可以避免發(fā)生這種情況.

   　　順銑 逆銑(圖4)

　　生產(chǎn)加工中，以螺旋插補(bǔ)或圓周插補(bǔ)方式來(lái)加工孔，雖然這種方法的加工速度比鉆孔略遜一些，但對(duì)于很多情況下的加工卻更具優(yōu)勢(shì)。

　　在不規(guī)則零部件表面進(jìn)行鉆孔時(shí)，可能很難沿中心線鉆入工件，從而導(dǎo)致鉆頭在工件表面發(fā)生偏移；另外，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(jī)床上鉆孔時(shí)，可能達(dá)不到所需的最佳功率值；某些零件上需要加工許多不同尺寸的孔，如果機(jī)床的刀庫(kù)容量有限，采用銑孔方式則可避免機(jī)床因更換刀具而頻繁停機(jī)。

用銑刀銑孔時(shí)，刀具尺寸選擇尤其重要；如果相對(duì)于孔徑而言，銑刀的直徑太小，則加工時(shí)可能會(huì)在孔的中心形成一個(gè)料芯（圖5），當(dāng)該料芯落下時(shí)，可能會(huì)損壞工件或刀具，如果銑刀直徑過大，則會(huì)損壞刀具本身和工件，因?yàn)殂姷恫辉谥行那邢?，可能?huì)在刀具底部發(fā)生碰撞（圖6）。

　　圖5 銑孔時(shí)采用直徑太小的銑刀會(huì)在孔的中心形成可能會(huì)損壞刀具和工件的料芯

　　圖6 銑孔時(shí)采用直徑太大的銑刀會(huì)在刀具底部發(fā)生碰撞

　　為了延長(zhǎng)刀具壽命，在面銑加工中，應(yīng)盡量避免刀具從工件上的孔或中斷部位通過；當(dāng)面銑刀從工件上一個(gè)孔的中間通過時(shí)，刀具在孔的一側(cè)是順銑，而在孔的另一側(cè)是逆銑，這樣會(huì)對(duì)刀片造成很大沖擊。通過在對(duì)刀具路徑編程時(shí)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(jìn)刀方式，使刀具以振動(dòng)和拉應(yīng)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，廣大客戶就能高效率、低成本地將工件毛坯加工成精致的零部件。

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