一、鋼件銑削

鋼的機(jī)械加工性會(huì)因合金元素、熱處理和制造工藝 (鍛造、鑄造等) 的不同而不同。加工較軟的低碳鋼時(shí)，主要問(wèn)題是會(huì)產(chǎn)生積屑瘤以及在工件上形成毛刺。加工較硬的鋼時(shí)，為了避免崩刃，銑刀與工件的相對(duì)位置將變得更加重要。

建議：進(jìn)行鋼件銑削時(shí)，優(yōu)化銑刀位置以免退刀時(shí)出現(xiàn)厚度較大的切屑，務(wù)必考慮在不使用切削液的情況下干切，特別是在粗加工工序中。

二、不銹鋼銑削

不銹鋼可分類(lèi)為鐵素體/馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相 (奧氏體/鐵素體) 不銹鋼，每種類(lèi)型都有其自己的銑削加工建議。

1）鐵素體/馬氏體不銹鋼銑削

材料分類(lèi)：P5.x

鐵素體不銹鋼的機(jī)械加工性與低合金鋼類(lèi)似，因此可采用鋼件銑削建議。

馬氏體不銹鋼具有更高的加工硬化性能，在切入時(shí)需要非常高的切削力。采用正確的刀具路徑和圓弧切入方法以獲得最佳結(jié)果，使用更高的切削速度Vc克服加工硬化效應(yīng)。更高的切削速度和韌性更高的材質(zhì)以及經(jīng)過(guò)增強(qiáng)的切削刃能夠確保更高的安全性。

2）奧氏體和雙相不銹鋼銑削

材料分類(lèi)：M1.x、M2.x和M3.x

奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼銑削的主要磨損標(biāo)準(zhǔn)是切削刃因熱裂紋而崩刃、溝槽磨損和積屑瘤/粘結(jié)。對(duì)零件而言，毛刺形成和表面質(zhì)量問(wèn)題是主要問(wèn)題。

熱裂紋 

刀片切削刃崩刃 

毛刺形成以及表面質(zhì)量差

粗加工建議：

使用高切削速度 (Vc=150-250m/min) 避免積屑瘤

在不使用切削液的情況下干切，以最大限度地減少熱裂紋問(wèn)題。

精加工建議：

1）為了改善表面質(zhì)量，有時(shí)需要使用切削液或最好使用油霧潤(rùn)滑/微量潤(rùn)滑。精加工時(shí)的熱裂紋問(wèn)題較少，因?yàn)榍邢鲄^(qū)域中產(chǎn)生的熱量較低

2）使用金屬陶瓷材質(zhì)時(shí)，不使用切削液也能獲得足夠好的表面質(zhì)量

3）進(jìn)給fz過(guò)低可能因切削刃在變形硬化區(qū)內(nèi)切削而導(dǎo)致刀片更嚴(yán)重磨損

三、鑄鐵銑削

1）灰口鑄鐵

材料分類(lèi)：K2.x

灰口鑄鐵銑削的主要磨損標(biāo)準(zhǔn)是磨粒/后刀面磨損和熱裂紋。對(duì)零件而言，工件崩邊和表面質(zhì)量問(wèn)題是主要問(wèn)題。

典型的刀片磨損 

工件崩邊

粗加工建議：

1）最好在不使用切削液的情況下干切，以最大限度地減少熱裂紋問(wèn)題。使用厚涂層硬質(zhì)合金刀片。

2）如果出現(xiàn)工件崩邊問(wèn)題：

檢查后刀面磨損

降低進(jìn)給fz，以減少切屑厚度

使用正前角更大的槽型

最好使用65°/60°/45°銑刀

3）如果必須使用切削液來(lái)避免粉塵等，則選擇濕銑材質(zhì)。

4）涂層硬質(zhì)合金始終是首選，但也可使用陶瓷材質(zhì)。請(qǐng)注意，切削速度Vc應(yīng)非常高，為800-1000m/min。工件上形成毛刺會(huì)限制切削速度。不要使用切削液。

精加工建議：

1）使用薄涂層硬質(zhì)合金刀片，或者，也可使用無(wú)涂層硬質(zhì)合金刀片。

2）CBN材質(zhì)可用于高速精加工。不要使用切削液。

2）球墨鑄鐵

材料分類(lèi)：K3.x

1）鐵素體球墨鑄鐵和鐵素體/珠光體球墨鑄鐵的機(jī)械加工性與低合金鋼非常相似。因此，在選擇刀具、刀片槽型和材質(zhì)時(shí)應(yīng)采用為鋼材料提供的銑削建議。

2）珠光體球墨鑄鐵的磨蝕性更高，因此建議使用鑄鐵材質(zhì)。

3）使用PVD涂層材質(zhì)和濕切削可確保最佳加工能力。

3）蠕墨鑄鐵 (CGI)

材料分類(lèi)：K4.x

珠光體含量低于90%。最常用于銑削加工的這種類(lèi)型的CGI通常具有約80%的珠光體結(jié)構(gòu)。典型的零件有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋和排氣歧管。

有關(guān)銑刀的建議與加工灰口鑄鐵時(shí)相同；但是，應(yīng)選擇切削刃更加鋒利、正前角更大的刀片槽型，以最大限度地減少零件上形成的毛刺。圓弧銑可能是傳統(tǒng)CGI氣缸鏜削的一種非常好的替代方法。

4）等溫淬火球墨鑄鐵 (ADI)

材料分類(lèi)：K5.x

粗加工通常在非硬化狀態(tài)下執(zhí)行，并且可與高合金鋼銑削相比。但是，精加工工序的加工對(duì)象卻是磨蝕性非常高的硬化材料。這可與ISO H淬硬鋼銑削相比。抗磨粒磨損性能較高的材質(zhì)是首選。與NCI相比，加工ADI時(shí)的刀具壽命縮短至約40%，切削力則提高約40%。

四、有色金屬材料銑削

有色金屬材料不僅包括鋁合金，而且包括鎂、銅和鋅基合金。機(jī)械加工性主要因硅含量的不同而不同。亞共晶鋁硅合金是最常見(jiàn)的類(lèi)型，硅含量低于13%。

1）硅含量低于13%的鋁合金

材料分類(lèi)：N1.1-3

主要磨損標(biāo)準(zhǔn)是切削刃上出現(xiàn)積屑瘤/粘結(jié)，從而導(dǎo)致毛刺形成和表面質(zhì)量問(wèn)題。為了避免在零件表面留下劃痕，良好的切屑成形和排屑至關(guān)重要。

建議：

1）使用具有鋒利的拋光切削刃的PCD鑲尖刀片可確保良好的斷屑能力并防止產(chǎn)生積屑瘤。

2）選擇具有鋒利切削刃的正前角刀片槽型。

3）與大多數(shù)其他銑削應(yīng)用不同，加工鋁合金時(shí)應(yīng)始終使用切削液，以避免材料粘結(jié)到刀片切削刃上并改進(jìn)表面質(zhì)量。

硅含量 < 8%：使用濃度為5%的切削液

硅含量 < 8-12%：使用濃度為10%的切削液

硅含量 > 12%：使用濃度為15%的切削液

4）更高的切削速度通常會(huì)提高性能，而不會(huì)對(duì)刀具壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。

5）hex的推薦值為0.10-0.20 mm (0.0039-0.0079英寸)。值過(guò)小會(huì)導(dǎo)致毛刺形成

6）由于高工作臺(tái)進(jìn)給，應(yīng)使用具有“預(yù)讀”功能的機(jī)床來(lái)避免尺寸誤差。

7）刀具壽命始終受到零件的毛刺形成或表面質(zhì)量的限制。刀片磨損很難被用作刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)。

五、高溫合金和鈦合金

銑削高溫合金和鈦通常需要具有高剛性、高功率和高扭矩的機(jī)床以低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。溝槽磨損和切削刃崩刃是最常見(jiàn)的磨損類(lèi)型。產(chǎn)生的高熱量會(huì)限制切削速度。

建議：

盡可能使用圓刀片銑刀，以增加切屑減薄效應(yīng)。

使用圓刀片銑刀最大限度地減少了溝槽磨損

當(dāng)切深小于5mm時(shí)，主偏角應(yīng)小于45°。在實(shí)踐中，建議使用正前角圓刀片。

銑刀的徑向和軸向精度都是保持恒定的每齒載荷和平穩(wěn)工序以及防止單個(gè)刀片過(guò)早損壞的必要條件。

切削刃應(yīng)始終為正前角槽型并且經(jīng)過(guò)優(yōu)化的切削刃倒圓處理，以防止退刀時(shí)切屑附著在切削刃。

在銑削加工期間實(shí)際參與切削的切削齒數(shù)應(yīng)盡可能多。在穩(wěn)定工況下，這將實(shí)現(xiàn)理想的生產(chǎn)率。使用超密齒銑刀。

黃色：刀具壽命

黑色：刀具壽命隨著切削參數(shù)的提高而縮短

改變會(huì)對(duì)刀具壽命產(chǎn)生不同的影響；切削速度Vc的影響最大，其次是ae等。

切削液/冷卻液

與銑削大多數(shù)其他材料時(shí)不同，始終建議使用冷卻液來(lái)幫助排屑，以控制切削刃處的熱量，并防止切屑二次切削。首選始終是通過(guò)主軸/刀具應(yīng)用的內(nèi)冷高壓冷卻液 (70 bar)，而不是外冷和低壓冷卻液。

例外情況：使用陶瓷刀片銑削時(shí)，由于熱沖擊，不應(yīng)使用切削液。

使用硬質(zhì)合金刀片時(shí)，內(nèi)冷會(huì)帶來(lái)益處

刀片/刀具磨損

刀具破損和表面質(zhì)量差的最常見(jiàn)原因是溝槽磨損、后刀面過(guò)度磨損和刃線崩碎。

最佳解決方案是頻繁地進(jìn)行切削刃轉(zhuǎn)位，以確保可靠的加工過(guò)程。切削刃后刀面磨損不應(yīng)超過(guò)0.2mm(對(duì)于主偏角為90°的銑刀)，或最大不應(yīng)超過(guò)0.3mm(對(duì)于圓刀片)。

典型的刀片磨損

用于高溫合金粗加工的陶瓷刀片銑刀

陶瓷銑削的速度通常為硬質(zhì)合金銑削的20-30倍，盡管進(jìn)給率更低 (約0.1mm/z )，這將導(dǎo)致生產(chǎn)率大幅提高。由于采用斷續(xù)切削，銑削工序的溫度要比車(chē)削低得多。因此，銑削時(shí)采用700-1000m/min的切削速度，相比之下，車(chē)削時(shí)只有200-300m/min。

建議：

1）主要使用圓刀片，以確保小主偏角并防止出現(xiàn)溝槽磨損。

2）不要使用切削液/冷卻液。

3）加工鈦合金時(shí)，不要使用陶瓷刀片。

4陶瓷會(huì)對(duì)表面完整性和其他指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，在即將加工出成品零件形狀時(shí)，不要使用陶瓷刀片。

5）使用陶瓷刀片加工高溫合金時(shí)的最大后刀面磨損量為0.6mm。

六、淬硬鋼銑削

該分組包含硬度大于45-65HRC的調(diào)質(zhì)鋼。銑削的典型零件有沖壓模具、塑料模具、鍛造模具、壓鑄模具等。刀片磨粒/后刀面磨損和工件崩邊是主要問(wèn)題。

建議：

1）使用具有鋒利切削刃的正前角刀片槽型。這將減少切削力并產(chǎn)生更加平順的切削作用。

2）干切削，避免使用切削液。

3）擺線銑是一種適當(dāng)?shù)姆椒?，它能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高工作臺(tái)進(jìn)給以及低切削力，從而使切削刃和工件保持低溫，這對(duì)于生產(chǎn)率、刀具壽命和零件公差而言都是有利的。

4）在面銑中也應(yīng)采用輕快切削的加工策略，即同時(shí)保持小切深ae和ap。使用超密齒銑刀和相對(duì)較高的切削速度。