铣削仍然是机械师的首选技术是有原因的
传统上由两到四个凹槽制成的立铣刀用于最古老的机械化加工工艺之一——铣削。尖端的软件、机床、新颖的策略、不断改进的技术和工具本身的设计更新使铣削在 21 世纪非常有用。精通这些金属加工技术的机械师可以在生产优质零件的同时节省他们的车间时间和金钱。
“在典型的传统方法中，当机械师使用立铣刀进行更多材料 [去除] 时，更多粗加工，如果工具被埋得越多，凹槽越少您会使用，”佛罗里达州塔瓦雷斯 GWS 工具集团执行副总裁 Drew Strauchen 说。“按照传统观点，粗加工使用两刃或三刃立铣刀，半精加工和精加工操作使用更多的刃——四刃、五刃以及超越。”
不过，传统和惯例可能会发生变化。
“有许多现代加工技术和策略真正颠覆了 [那种智慧]，”说施特劳肯。现在，速度更快、马力更大的机器和速度更快、精度更高的主轴使高效铣削 (HEM)（也称为动态铣削）和摆线铣削等激进的加工策略成为可能。
“动态铣削被定义为作为一种通过大轴向切深 (DOC) 和小径向切深来减少立铣刀切削刃的啮合时间的方法，从而减少刀具和主轴上的力载荷以及切削热的产生，同时增加的数量伊利诺伊州圣查尔斯 OSG USA Inc. 的二级产品工程师 Tyler Hashizume 说。
动态铣削依赖于 CAD/CAM 软件的能力来创建摆线铣削程序；高速读取复杂摆线程序的铣床；以及可以快速移动主轴和工作台的机床。
“一旦满足这些条件，不仅可以实现高效率，还可以延长刀具寿命和机床主轴的寿命大大扩展，”Hashizume 说。 “在这样的环境下，通过扩大立铣刀的容屑槽来考虑排屑不太重要，重要的是如何增加排屑槽数量以提高刀具刚性和进给速度以实现高效率。”
与传统加工中的线性径向刀具路径相比，摆线铣削使用具有低径向 DOC 的螺旋（或 D 形）刀具路径来减少刀具上的负载和磨损。由于 trochoidal 铣削使用刀具加工比其切削直径宽的槽，同一刀具可用于创建不同尺寸的槽。这可以释放工具转盘中的空间并节省工具更换时间，具体取决于零件的要求。
冷却液通过 GWS 的 15 刃立铣刀流向工件。这些策略改变了机械师处理工作的方式，机械师越来越流行使用多刃立铣刀（具有五个或更多刃的立铣刀）进行粗加工和精加工，从而无需在工具转盘上装满一系列刀具不同的立铣刀。这些现代策略减轻了将刀具埋入零件的需要，也减轻了对切屑堵塞凹槽的担忧，这可能导致立铣刀损坏和加工过程中的零件失效。
由 elimi考虑到需要将一台铣床换成另一台铣床并采用更多尖端技术，今天的机械师可以工作得更快，从而提高生产率。
一切尽在软件中
问题是机械师如何才能看似违背物理定律并使用高刃工具的速度而不被切屑堵塞并导致其断裂？答案在于新的编程策略。如今，内置复杂刀具路径生成功能的 CAD/CAM 软件允许程序员生成更高效的刀具路径，这些刀具路径速度快，但可以防止刀具进入危险区域。该软件的方法非常具体，因此工厂永远不会过度处理零件。用户可以告诉 CAM 软件，“我不想超过这个刀具啮合量”，应用程序将创建必要的刀具路径，以确保刀具永远不会超出他定义的啮合点。
Edwin吨、培训和技术规格位于田纳西州富兰克林的 Horn USA Inc. 的 ialist 表示，多刃立铣刀的感知应用是半精加工和精加工工件。 “但是，实际上，如果车间愿意重新编程，多槽也可用于粗加工和型腔加工，”他说。
Tonne 同意 Strauchen 的观点，即现代 CAM 软件是什么有助于使摆线铣削和高动态铣削等工艺成为可能。 “CAM 软件在高动态铣削方面非常擅长，它可以管理切屑厚度，”他说。 “因此，您可以在粗加工操作中使用它。”
Tonne 也同意该软件能够实现可提高生产率的流程。使用摆线铣削时，“您在切削过程中有一些非生产时间，但 [该过程] 足以弥补它，因为您可以采用非常大的轴向 DOC，即使使用小型立铣刀也是如此，”他说。
现代 CAM 软件支持的新工艺是加工的福音需要以低径向啮合度加工的硬质材料，否则可能会损坏立铣刀。例如，当加工硬度大于 50-60 HRC 的钢时，双刃立铣刀可能会折断。
Horn 的多刃金刚石刀尖立铣刀用于铣削烧结碳化物和有色金属材料.“但使用具有高速技术和低径向啮合的多刃立铣刀，您可以在其中铣出槽或任何类型的特征，”Tonne 说。
没有留下任何商店
更新的软件和加工技术甚至可以帮助使旧机器像闪亮的新模型一样运行。 “如果他们拥有中等速度的机器，很多时候具有中等能力的旧机器 - 如果它与新的加工策略相结合 - 仍然可以利用现代高效cy 加工和刀具路径策略，”Strauchen 说。 “解决这个问题的最佳方法是聘请精通现代编程技术的专家……并帮助客户最大限度地利用他们所拥有的东西。”
对于小型商店来说，在多线程方面还有更令人鼓舞的消息-长笛立铣刀和 CAM 软件。 “它们是适用于低功率和较小锥度机床（如 40 锥度）的绝佳工具，因为我们使用多刃进行深度轴向切削，并通过使用工具的长度来平衡径向力以实现稳定性，”国家的 Matt Clynch 说。 product specialist-milling, Iscar USA, Arlington, Texas。 “对于那些较小的锥度机床，如果我们采用大切削宽度进行深径向切削，它会开始弯曲并且组件会倾倒。”
在 HEM/VoluMill 环境中使用这些工具（刀具路径软件来自Celeritive Technologies, Moorpark, Calif.) 将减轻组装灾难，他说。这个方法可以使较小的锥度机器与较大的锥度机器竞争。 “我们可以达到的金属去除率非常接近，如果它们实际上没有超过在 50 锥度和 HSK A100 等更大锥度机器上粗加工材料的标准方法，”Clynch 说。因此，该行业的更广泛领域可以具有竞争力，因为较小的锥度机器更便宜且更容易学习。
“所有 CAM 系统对此类编程都有不同的名称，”他说。 “HEM，VoluMill——有各种各样的。如果你真的想给它起一个统称，那就是“优化粗加工”。这些 CAM 系统让它变得如此简单，你只需说这是我的切削宽度百分比，它会做很多后面的计算提高表面进尺和修正进给率。它为您计算刀具路径。它只是让小个子更容易具有竞争力。”
但是，Clynch 提出了几点警告。使用此策略时，机床的加速/减速率必须更高，因为随着工具移动的幅度越小，机器必须更多地加速和减速以调整速度。机床需要更多内存来存储更长的程序，并且还需要足够的“先行”或缓冲空间才能平稳运行。他说，如果机器读取代码的速度不够快，它就会抖动、停顿或停顿以试图跟上。
生产力的净收益
如何使用 multi -如果切削如此小的金属，长笛立铣刀会带来更高的生产率？ “由于多刃的正常操作是减少径向接触，比方说小于直径的 25%，接触弧更小，”Horn 的 Tonne 说。这允许使用正常切割速度范围的两到三倍。
这款伊斯卡立铣刀的切削刃旨在帮助切屑分离。DOC 也可以增加。例如，机械师可以使用直径为 5/8"（1.6 厘米）的双刃立铣刀在钛合金 6AL-4V 上以 130 sfm 使用全槽和 1 倍直径 DOC 运行工艺生产率为 1.49 in³/min。 （24.4 立方厘米/分钟）。使用具有 230 sfm 和 0.019" (0.048-cm) 径向啮合或切削宽度和 2 倍直径切削深度的八刃立铣刀执行相同的过程可将生产率提高到 1.57 in³/min。（25.7 cm3/min。 )。“因此，生产率的净收益是显着的，”Tonne 说。
通过添加槽，机械师可以减少每槽的进给量，并且与具有较低进给量的立铣刀相比仍然保持相同的进给量长笛计数。例如，对于每个长笛运行 0.002 英寸（0.005 厘米）的四长笛立铣刀，替换五长笛立铣刀并保持相同的进给 d每槽压力增加。 “因此，您可以在不降低生产率的情况下提高工具磨损的灵活性，”Tonne 说。 “线性进给率可以保持不变，循环时间也将保持不变，但您正在减少每个凹槽必须采用的截面。”
不过，不要将循环时间等同于刀具寿命，克林奇说。仅仅因为一台机器运行了六个小时，并不意味着它使用了六个小时的刀具寿命。由于接触弧短，立铣刀可能只在一小部分时间内与工件啮合。 “密切注意这一点，以确保你的工具得到最大的[寿命]，”他说。 “否则，您可能会把钱留在桌面上！”
这款 Kennametal 立铣刀槽内的切屑槽旨在降低切削力和d 支持高效排屑。但是，随着排屑槽数量的增加，切屑形成和排屑成为问题。通过针对应用和目标材料调整径向接合和工作台进给来减轻这些担忧；为特定应用选择正确的工具；并选择为大量排屑槽量身定制的工具——例如，那些具有特定核心设计的工具可以使前端有更大的排屑槽空间，或者优化切屑形成的设计。
“非常重要的是数量德国菲尔特肯纳金属公司整体立铣刀高级产品经理 Bernd Fiedler 说： “有时高压空气可能是将切屑从工作区域清除并防止切屑堵塞的好选择，尤其是在口袋中。 ”
每个给定直径的凹槽数量越多，则越小Fiedler 说，立铣刀上的凹槽空间。根据材料及其特定的切屑形成行为，充分排屑至关重要，需要密切观察。一般来说，切割材料会向下移动到核心，然后破碎或卷成碎片，但了解如何阅读不同的材料及其趋势会很有帮助。根据合金的类型，硬度高达 45 HRC 的钢往往会滚动然后断裂。硬化钢易碎并产生薄切屑。一般来说，不锈钢的滚动倾向较小，但这在很大程度上也取决于合金。铸铁破碎成灰尘颗粒。钛倾向于卷曲并迅速填满可用的凹槽空间。
Horn 的八刃立铣刀专为钛合金的高动态铣削而设计。“有几个一般指标表明切屑形成不充分菲德勒说。 “切屑非常卷曲或起波纹，边缘不均匀，或者颜色很深。例如，当滚过切削刃的一面不再发亮，而是出现颜色变化时。”
如果切屑成型看起来不对怎么办？ “不幸的是，对此没有简单的答案。这取决于应用和材料，”Fiedler 说。在切屑改变颜色的情况下，需要改进工作区的冷却液供应。振动可能是造成这一切的原因，因此需要检查刀具和工件夹紧情况。修改进给速率和轴向 DOC 也有帮助。切屑卷曲和褶皱通常表示进给率过高，因此调整进给率会有所帮助，但重要的是要保持足够的平均切屑厚度
切屑限制排屑槽数
一把立铣刀的刃数有限制吗？制造立铣刀的主要方法是 g使用自动 NC 磨床进行磨削，OSG 的 Hashizume 说。只要它们是使用此类机器制造的，CAD/CAM 应用程序的功能和磨床本身（尤其是砂轮的尺寸）就会对可以创建的凹槽数量施加限制。 “制造的立铣刀外径越大，一个切削刃可使用的空间就越大，可以制造的切削刃就越多，”Hashizume 说。排屑槽的最大数量取决于工具的直径，Tonne 表示同意。
根据他在行业中看到的情况，1.25 英寸（3.18 厘米）刀具上最多有 20 个排屑槽。“有了那个许多凹槽，由于可用凹槽体积有限，径向啮合远低于 10%，”他说。“因此，你开始降低大多数应用中的实用性，或者将你的工作限制在纯精加工上，而不是其他。”
别忘了垫子erial 你正在删除，Clynch 说。 “理论上没有限制，但你必须有一些地方让芯片正确形成，”他说。对于普通的日常材料，如 ISO P、ISO M 和高温合金，必须限制凹槽的数量。他说，根据经验，工具的直径每毫米就有一个凹槽。例如，对于直径为 ½" (12.7-mm) 的工具，最大有效凹槽数为 12，对于直径为 1" (25.4-mm) 的工具，最大有效凹槽数为 25。“对于实用性，这是一个很好的方法，”Clynch 说。
