铣刀加工技术

1、1/492/49顺铣和逆铣顺铣和逆铣 顺铣：在削表面上刀顺铣：在削表面上刀具旋转方向和进给方具旋转方向和进给方向相同为顺铣。向相同为顺铣。 逆铣：在铣削表面上，逆铣：在铣削表面上，刀具旋转方向和进给方刀具旋转方向和进给方向放相反为逆铣。向放相反为逆铣。F逆逆 铣铣顺顺 铣铣3/49To be taken into consideration4/49逆铣逆铣传统的铣削方法传统的铣削方法应用在一些老式的机床上应用在一些老式的机床上/不稳定的条件不稳定的条件不利的铣削方法不利的铣削方法顺铣顺铣有利的铣削方法有利的铣削方法不建议在老式的机床不建议在老式的机床/不稳定的切削条件下使用不稳定的切削条件下使

2、用5/49逆铣的基本问题就是刀片的切入逆铣的基本问题就是刀片的切入刀尖圆弧刀尖圆弧.加工硬化加工硬化6/49 顺铣能应用在绝大多数的场合，但是必须保证机床有稳定的顺铣能应用在绝大多数的场合，但是必须保证机床有稳定的工作台并且主轴没有间隙。工作台并且主轴没有间隙。 逆铣适合加工铸造毛坯或者工件表面极其粗糙，在不稳定的逆铣适合加工铸造毛坯或者工件表面极其粗糙，在不稳定的加工条件下，它能得到较好的效果加工条件下，它能得到较好的效果 顺铣的优势顺铣的优势 长的刀具寿命，切屑后面的表面也同时被铣削（有拖刀）不需要在进行精加工。 易于装夹工件，顺铣的切削力方向朝向工作台，没有把工件抬起的倾向。 较好的表面

3、质量。 轻快的切削，易于排屑。 需要小的机床功率。7/49顺顺 铣铣逆逆 铣铣中心铣削中心铣削顺逆铣的结合顺逆铣的结合不利的加工状态，复杂的切削力。不利的加工状态，复杂的切削力。8/49中心铣削中心铣削侧面的铣削侧面的铣削FF 逆逆 铣铣 顺顺 铣铣切削力切削力中心中心不稳定的不稳定的侧面侧面稳定的状态稳定的状态 9/49刀片在圆周上是不等距的刀片在圆周上是不等距的啮合圆弧大小啮合圆弧大小啮合圆弧啮合圆弧齿距齿距10/49ae/Dc = 100% 6 teeth in contactae/Dc = 50% 3 teeth in contactae/Dc = 25% 2 tooth in con

4、tact11/49工件相对于刀具的位置影响啮合弧长。工件相对于刀具的位置影响啮合弧长。12/49切入冲击切入冲击(压应力压应力)切出冲击切出冲击(拉应力拉应力)13/49负角切入：负角切入：切入点切入点在在刀具中心线以下刀具中心线以下正角切入正角切入切入冲击切入冲击14/49轴向角轴向角p径向角径向角f00+_+00_S-T-U-V-contactS-contactU-contactV-contact切入点的位置切入点的位置USVTo = 切削前角p = 轴向前角f = 径向前角15/49Exit angle切出角切出角 在轴线下在轴线下 正角切出正角切出 在轴线上在轴线上 负角切出负角切出切

5、出冲击切出冲击16/49Exit angle- 30+ 30Toollife (breakage110The exit angle (exit surface of the workpiece) must be outside the danger zone.Exit shock17/49出刀点必须在危险区外。但是在铣削难加工合金时，出刀点距离危险区越近出刀点必须在危险区外。但是在铣削难加工合金时，出刀点距离危险区越近对刀具寿命越有利。对刀具寿命越有利。Diameter/218/49To be taken into considerationDownmilling UpmillingNumbe

6、r of teeth in the cut at one timeEntry problems Exit problems 19/49好的铣削位置好的铣削位置切入和切出震动最小切入和切出震动最小切削厚度切削厚度125%100%20%5%20/49断续的铣削断续的铣削刀具寿命短刀具寿命短振动问题振动问题尽量采用小的刀具直径走轮廓仿行尽量采用小的刀具直径走轮廓仿行21/49平均断屑厚度平均断屑厚度22/49 切屑的厚度是无变形的和切削刃成直角方向测量的。切屑的厚度是无变形的和切削刃成直角方向测量的。 切屑的厚度表征着切削条件：切削力、刀具寿命、切屑的形切屑的厚度表征着切削条件：切削力、刀具寿命、切

7、屑的形成、切屑的去除方式等特征。成、切屑的去除方式等特征。 铣削的一个重要的特征是切屑的厚度不是恒定的。铣削是一铣削的一个重要的特征是切屑的厚度不是恒定的。铣削是一个不连续的过程，所以一些机械加工的规则不是完全的适用个不连续的过程，所以一些机械加工的规则不是完全的适用。平均断屑厚度平均断屑厚度 23/49平均断屑厚度平均断屑厚度切屑的厚度切屑的厚度= 和切削刃成直角的切屑的厚度，并且经常的和切削刃成直角的切屑的厚度，并且经常的 变化变化24/49平均断屑厚度平均断屑厚度hmChip thickness= thickness of the undeformed chip at right ang

8、les to cutting edge. and constantly changingTHEREFORE average chip thickness25/49进给量和平均断屑厚度之间的关系进给量和平均断屑厚度之间的关系径向切深径向切深刀具直径刀具直径刀具位置刀具位置啮合角度啮合角度平均断屑厚度平均断屑厚度26/49平均断屑厚度平均断屑厚度hmfzfzaeaehmDcDcRadial cutting depth Diameter of the cutter(ae/Dc ratio)27/49平均断屑厚度平均断屑厚度Cutter positioning28/49fz : 100%h : 100

9、%h : 70%fz : 100%平均断屑厚度平均断屑厚度Entering angle29/49进给量和平均断屑厚度之间的关系进给量和平均断屑厚度之间的关系径向切深径向切深刀具直径刀具直径小的切宽可得到大的进给量小的切宽可得到大的进给量刀具位置刀具位置单侧的铣削可得到大的进给量单侧的铣削可得到大的进给量啮合角度啮合角度小的啮合角度可以得到大的进给小的啮合角度可以得到大的进给平均断屑厚度平均断屑厚度30/49太大太大 刀片会断裂刀片会断裂太小太小 增加磨损增加磨损平均断屑厚度平均断屑厚度31/49这个公式表明了平均断屑厚度和进给量之间的关系。这这个公式表明了平均断屑厚度和进给量之间的关系。这个公

10、式比较复杂需要计算好多的中间介质。个公式比较复杂需要计算好多的中间介质。ZmmaDhfeemz/sin1360c这是一个简单的公式，可以计算单边切削时的近这是一个简单的公式，可以计算单边切削时的近给与平均断屑厚度之间的关系，适用于比较窄给与平均断屑厚度之间的关系，适用于比较窄的铣削宽度的铣削宽度ae/Dc 小于30% 。平均断屑厚度平均断屑厚度f = h . . 1zmDcaesin 32/49平均断屑厚度平均断屑厚度(Typical example )33/49平均断屑厚度平均断屑厚度(Typical example )34/49切削刃几何形状决定平均断屑切削刃几何形状决定平均断屑厚度，举例

11、来说，切削刃的厚度，举例来说，切削刃的倒棱是倒棱是0.1mm，那么平均断，那么平均断屑厚度就不要小于屑厚度就不要小于0.1。（主。（主偏角也对切屑的厚度有影响偏角也对切屑的厚度有影响）。）。平均断屑厚度平均断屑厚度切削刃几何形状切削刃几何形状平均断屑厚度平均断屑厚度较软的材料较软的材料/精加工精加工普通加工普通加工重粗加工重粗加工/ 硬材料硬材料35/49SEAN1203AFTN-M14 T25MD16MD15M15M16M14ME15ME13ME10E07E12DMDMMEE1015平均断屑厚度平均断屑厚度(Typical example )切屑厚度切屑厚度刃口几何形状刃口几何形状36/49

12、平均断屑厚度平均断屑厚度Group: 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 130%120%110%100%90%80%70%60%hm :Correction for hm材料也会影响平均断屑厚度材料也会影响平均断屑厚度(Typical example )37/4938/49Vc切削速度切削速度 m/min刀具寿命刀具寿命 (min)面铣，切宽面铣，切宽75%(ae/Dc = 75%)Example39/49Example钢件的铣削钢件的铣削(Vc)5%100%30%10%20%50%70%径向切深径向切深 ae刀具寿命刀具寿命 (min)4

13、0/49 补偿系数可能会增加铣削的速度，这样就会减少加工时间提补偿系数可能会增加铣削的速度，这样就会减少加工时间提高生产率。高生产率。 如何使用补偿系数如何使用补偿系数? 补偿系数减少刀具和工件的摩擦时间，因此切削热可以补偿系数减少刀具和工件的摩擦时间，因此切削热可以由切屑带走，比残留在工件或刀具上情况要理想的多。由切屑带走，比残留在工件或刀具上情况要理想的多。越小的切宽越可以使用高的切削速度。越小的切宽越可以使用高的切削速度。 低的切削热量可以延长刀具的寿命，在大的切宽的条件低的切削热量可以延长刀具的寿命，在大的切宽的条件下不适合高速，它会产生很高的切削热下不适合高速，它会产生很高的切削热。

14、切削速度因数切削速度因数减小切宽的时候，可以适当的增加切削速度，对加工不会产生不利的影响。 事实上，应用速度因数可以使刀具寿命和生产率同时提高。 41/49(Typical example )42/49切削速度因数切削速度因数径向切宽径向切宽 ae (mm)PVD coated carbideCVD coated carbideCBNVC x 5PVD coated solid carbideae(Typical example )ap43/49PVD coated solid carbideCVD coated carbide PVD coated carbideCBNVC x 5aeap切

15、削速度因数切削速度因数轴向切深轴向切深 ap (mm)44/49 PVD coated carbideCVD coated carbide PVD coated solid carbideCBNVC x 5hm切削速度因数切削速度因数平均断屑厚度平均断屑厚度 hm (mm)45/49如何应用硬质合金铣刀进行高速加工如何应用硬质合金铣刀进行高速加工: 可以应用转速因子增加切削速度可以应用转速因子增加切削速度 (使用小的切宽使用小的切宽 ae) 使用小的平均断屑厚度使用小的平均断屑厚度hm (减少热量减少热量) 使用小的切深使用小的切深 ap (减少热量减少热量) 使用更硬的刀片使用更硬的刀片 (

16、更好的红硬性更好的红硬性) 使用更锋利的切削刃使用更锋利的切削刃. 使用冷却液减少热量使用冷却液减少热量. 46/49 在使用切削液的情况下限速度可达到在使用切削液的情况下限速度可达到3000 m/min. 切宽必须控制在一个有益的刀具寿命状态下。切宽必须控制在一个有益的刀具寿命状态下。 使用使用PCD（金刚石）刀具能得到长的刀具寿命。（金刚石）刀具能得到长的刀具寿命。 PCD can best be used in order to avoid burring. 使用正角切削刃。使用正角切削刃。 不建议使用不建议使用3000m/min以上的线速度，（以上的线速度，（ Minimaster 除外除外）。）。 Minimaster 在加工铝的时候，可以达到在加工铝的时候，可以达到4000m/min的的线速度。线速度。铝的高速铣削加工铝的高速铣削加工47/49铝的高速铣削加工铝的高速铣削加工R220.13-0040-09SEEX09T3AFN-E04 F15Mn