应用概览

1.1.端面及方肩铣削

不同铣削系统对比

为了在使用不同的加工策略时均能够经济高效地工作,您需要一种最适合该应用的刀具类型。我们介绍了径向、端面和肩部铣削系统最适合的各种铣削策略,以及它们的扩展应用情况。

面铣刀用于加工平面。另外,它也可以用于铣槽或者零件边缘倒角;一些面铣刀甚至可以用来螺旋铣,在实体上轴向或径向插铣。

平面也可以用仿形铣刀或方肩铣刀来加工。某些圆刀片铣刀或方肩铣刀系统可以用来实现面铣削的扩展应用。

面铣刀系统的扩展应用:
槽铣或倒角铣削

面铣、仿形和方肩铣刀(取决于系统)的扩展应用:轴向插铣、螺旋插铣、坡走铣

特殊规则:并非每种用于特定加工策略的铣削系统都可以胜任该应用场合。例如:圆刀片铣刀不适合薄壁件,方肩铣刀不适合长悬伸。这是由这些系统的特性所决定的。

下图显示了相关铣削系统的切削力分配情况。底部的红色矢量箭头表示径向或轴向切削力;绿色矢量箭头是合力:

在铣削过程中,径向力必须由铣削系统自身进行补偿;另一方面,轴向力转移到主轴并由设备进行吸收。

面铣刀系统上,产生的径向力和轴向力以主偏角 45 度进行平均分配。这些平衡的条件意味着刀具不易受到振动的影响,这就是为什么它比方肩铣刀系统可以实现更长的刀具悬伸的原因。这种铣刀非常适合加工硬钢或脆性灰口铸铁,因为小的端面切削刃口以及切削刃口从工件切出的角度较有利避免了刃口破损。

方肩铣削主要产生沿进给方向作用的径向力。因此,待加工工件的表面上不会承受太多的切削力。这在加工薄壁工件或在不稳定情况下可能是有益的。方肩铣刀的主要应用是需要加工轮廓、直角台阶或需要 90 度角的工件肩部。

总结:
在面铣时,轴向的切削力越大意味着可以选择的进给就越高。
径向切削力越大,应选择的进给就越低。

铣削时 fz 起始值(以 mm 为单位)的经验法则:

面铣刀约 0.15

 圆刀片铣刀约 0.25

方肩铣刀约 0.1

方肩铣刀的主要应用是需要加工轮廓、直角台阶或者需要 90 度角的工件肩部。但是,根据需要,也可以用于平面加工。由于方肩铣刀主要产生沿进给方向作用的径向力,因此待加工工件的表面上不会承受太多的切削力。这在加工薄壁工件或在不稳定情况下可能是有益的。

1.2.圆刀片铣刀

圆刀片铣刀主要用于加工平面 3 维轮廓。圆刀片铣刀在加工过程中产生极小的径向力和极高的轴向力。大部分切削力通过铣削主轴传递到机床。由于刀具的横向变形很小,因此稳定性极佳。因此,在圆刀片铣刀加工时,振动相对较小。

由于它们的设计形式,圆刀片铣刀有着最大的刀尖圆弧,因此相比较其他铣削系统它的刃口稳定性最好。正角圆刀片铣刀得益于它的后角特别适合大多数应用场合,包括坡走铣、自由曲面铣削、轴向插铣以及型腔螺旋插铣。此外,相对较轻快的切削和较高的稳定性意味着这些铣削系统也可用于主轴功率较低的机床上。由于在切削刃上相对于切削深度更长的接触面,与其他两种铣削系统相比,圆刀片铣刀产生的切屑要薄得多。

仿形铣削系统将大部分切削力直接传递到机床主轴,因此非常适合工作台高进给。它们也非常适合钛和其他高温合金的加工。铣削这种材料时产生的大量热量很容易被薄切屑吸收,并与切屑一起从加工区域移除。这样可以减少刀具和工件的过热。

特殊规则:并非每种用于特定加工策略的铣削系统都可以胜任该应用场合。例如:圆刀片铣刀不适合薄壁件,方肩铣刀不适合长悬伸。这是由这些系统的特性所决定的。

下图显示了相关铣削系统的切削力分配情况。底部的红色矢量箭头表示径向或轴向切削力;绿色矢量箭头是合力:

端面铣削时切削力的分配

圆刀片铣刀

方肩铣削

与面铣刀和方肩铣刀系统相比,可转位圆刀片上通常没有统一且明确的切削刃数量定义。对于圆刀片,这是基于切削深度或材料的切削深度,或者基于可转位刀片底面的定位面数量。

1.3.HSC / HPC 铣削