铣刀选择和应用

Sandvik Coromant 铣削刀具选择和应用

1. 机床

在确定加工工艺之前在确定加工工艺之前，，需要考虑到机床的益处及其局限性需要考虑到机床的益处及其局限性，，以确保能选择最合适的工艺流程。主要考虑因素如下主要考虑因素如下：：

机床样式

以前的机床可划分为4 类：卧式、立式、车

床和铣床。

如今，机床在各个方面都得到长足发展，车

削中心现在通过动力刀具具备了铣削能力，而

加工中心也具备车削能力——车铣或铣车。

CAM 的发展意味着五轴加工能力得到了提高。

这些发展趋势所产生的结果是：

•提高了灵活性

•完成一个零件所需的机床/装夹次数更少

•提高了加工的稳定性

主轴方向——卧式还是立式？

立式主轴机床具有较小的总加工范围，在车间内所占用的空间更少，并且很适合于高速/高进给的加工场合——轻型和快速加工。卧式机床一般为4 轴机床，可在3 个侧面上进行加工并且具有良好的排屑性能。

主轴类型和尺寸

ISO 30、40 和50 型机床具有固定的益处和局限性。重载粗加工要求主轴更大，相反高速情况下其扭矩会更小，这更适合于较小的主轴。主轴尺寸将决定机床能够操控的最大铣刀直径和切深，选择经验法则大体如下：

➥ISO 50/C8/HSK100 –Ø160 mm

➥ISO 40/C6/HSK63 –Ø100 mm

➥ISO 30/C4/HSK50 –Ø50 mm

功率和扭矩

大多数现代加工中心都具有直接驱动的主轴。随着主轴速度性能的日益增加，其结果是：

•高转速时扭矩更小

•低转速时功率更低

因此，具有高转速性能的机床对于采用较大直径刀具的粗加工具有一定的局限性（这要求低转速和高功率）。

2.冷却液

铣削工序是一种固有的间断加工过程。这可保证所形成的温度能根据下列选项不断地变化为各种不同的冷热程度：

•切削速度

•每齿进给量

•工件材料

•切削时接触弧的百分比.

（径向切深）

使用冷却液——在接触弧的切削部分可将热传递到刀片上。当将冷却液应用到非切削弧上时会使得切削刃快速冷却，因而导致出现热裂纹同时引起急剧而持续性的故障。

尽管干切削时切削刃上的温度会有所增加，但不会和应用冷却液时持续性的急剧冷却那样具有破坏性（HRSA 和淬硬模具钢除外）。因此，干切削是粗加工铣削工序的最佳方法。

铣削深型腔时可应用压缩空气以帮助进行排屑。

对于精加工工序而言，由于生成的热量更少，应用冷却液将不会减少刀具寿命，并且

还经常推荐使用以获得最佳的表面质量。

3.加工策略

当对优化的工艺进行规划时，有以下4 个关键因素会对良好铣削实施方案的成功性产生影响：

•刀具选择

•通过刀具定位切屑形成

•进入零件和绕着零件的编程策略

•切屑厚度

虽然牌号和槽形在不断的改进，但要完全获得所带来的益处就必须合理的考虑到上面的因素。

4、刀具选择

其目标是确立适合于机床、零件结构和加工数量的加工策略——它能获得最大金属去除率（Qcm3/分）与经济刀具寿命之间的最佳平衡。

对于铣削刀具对于铣削刀具，，需要考虑到许多变量需要考虑到许多变量：：

刀具直径

这很大程度上取决于零件工序和机床加工能力。

最大直径

➥ISO 100/C8/HSK100 Ø160 mm

➥ISO 40/C6/HSK63 Ø80 mm

➥ISO 30/C5/HSK50 Ø50 mm

面铣

➥在机床功率和零件结构范围之内，径向切深应通过所选刀具直径的70%进行设计，

例如

零件/机床的最佳切削宽度= 40 mm.

刀具直径= 40/0.7 = 57 mm

刀具直径

仿形铣削

➥刀具直径应不超过1.5 倍的零件圆角半

径——例如

零件圆角半径(radm) = 20 mm

刀具直径(D c) = 30 mm

➥切削深度a p应不超过2 倍D c

➥径向吃刀应保持在25% D c 以下

5、刀片形状

选择的kr/刀片样式（圆形、45º或90º）对刀具寿命、金属去除率（Q cm3/分）、

牌号选择和所应用的进给率都会有显著的影响。

下面的示例为使用kr90°、45°和圆刀片概念来加工钢、不锈钢、HRSA 和钛金属

时，对刀具寿命和去除的材料总量进行比较的详细结果。

刀片形状

6、槽形

可基于零件材料、切削特性（韧性要求）和每齿进给（切屑厚度）来开发并选择针对给定刀具概念的槽形。

槽形构成如下：

•前刀面角——决定刀片生成和可承受的负载

•刃带——包含从锋利（低进给）到增强的负前角刃带（高进给）

•切削刃倒圆（ER）——用于提高切削刃强度和获得更好的涂层粘附力

机夹刀片刃口的处理机夹刀片刃口的处理有三种形式，它们形成了切削刃口的强度，精加工刀片只进行一些ER处理，半精与粗车刀片常用倒楞处理，而加工铸铁和淬硬工件时，刀片刃口采用斜平

面

处理的方法。

机夹刀片刃口的处理有三种形式，它们形成了切削刃口的强度，精加工刀片只进行一些ER处理，半精与粗车刀片常用倒楞处理，而加工铸铁和淬硬工件时，刀片刃口采用斜平面处理的方法。27

ER 处理

倒楞处理

过渡斜平面处理

机夹刀片刃口的处理ER值的大小

ER值的大小2

8

ER1

30um ER2 75um

满意Ra 值

不满意Ra 值刀片具有一定的强度刀片具有一定的强度，，又有相对

锋利的切削刃口

切屑塑变不完全切屑塑变不完全，，同

时刃口太脆弱时刃口太脆弱，，易

崩刃刃口钝化刃口钝化，，切削力大切削力大，，振

动增加动增加，，刀片磨损快刀片磨损快。。