數(shù)控機(jī)床如何銑削不同的材料？（經(jīng)驗(yàn)總結(jié)）

數(shù)控機(jī)床銑削不同金屬材料需要不同的技巧，山東新力數(shù)控機(jī)床小編邀請經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅給大家分享一下經(jīng)驗(yàn)。

01鋼銑削

鋼的可加工性因合金元素、熱處理和制造工藝（鍛造和鑄造等）而異。加工較軟的低碳鋼時(shí)，主要問題是在工件上形成堆積邊緣和毛刺。在加工較硬的鋼材時(shí)，為了避免傾翻，銑刀與工件的相對位置就顯得尤為重要。

建議：

銑削鋼制零件時(shí)，要優(yōu)化銑刀的位置，避免回刀時(shí)產(chǎn)生厚切屑。務(wù)必考慮不使用切削液的干切削，尤其是在粗加工過程中。

02不銹鋼銑削

不銹鋼可分為鐵素體/馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相（奧氏體/鐵素體）不銹鋼。每種類型都有自己的銑削建議。

1） 鐵素體/馬氏體不銹鋼的銑削加工

材料分類：P5.x

鐵素體不銹鋼的可加工性與低合金鋼相似，因此可以使用鋼銑削建議。馬氏體不銹鋼具有較高的加工硬化性能，切削時(shí)要求較高的切削力。它需要采用正確的刀具軌跡和電弧切割方法來獲得最佳的加工效果，并以較高的切削速度Vc來克服加工硬化效應(yīng)。更高的切割速度、更堅(jiān)硬的材料和增強(qiáng)的切割邊緣確保了更高的安全性

2） 奧氏體和雙相不銹鋼的銑削加工

材料分類：M1.x、M2.x、M3.x

銑削奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼的主要磨損標(biāo)準(zhǔn)是熱裂紋引起的切削刃剝落、溝槽磨損和堆積刃/粘結(jié)。對于零件來說，毛刺的形成和表面質(zhì)量問題是主要的問題。

加工建議：

采用高速切削（Vc=150-250m/min）避免積邊

使用不含切削液的干切削以減少熱裂紋問題。

精加工建議：

為了提高表面質(zhì)量，有時(shí)需要使用切削液或最好使用油霧潤滑/最小潤滑。由于切割區(qū)域產(chǎn)生的熱量較低，因此精加工過程中熱裂問題較少。當(dāng)使用金屬陶瓷材料時(shí)，無需使用切削液即可獲得足夠好的表面質(zhì)量。如果進(jìn)給fz太低，切削刃可能在變形硬化區(qū)切割，導(dǎo)致刀片更嚴(yán)重的磨損。

03鑄鐵銑削

1） 灰鑄鐵

材料分類：K2.x

灰鑄鐵銑削的主要磨損標(biāo)準(zhǔn)是磨粒/側(cè)面磨損和熱裂紋。對于零件來說，工件的傾斜和表面質(zhì)量是主要問題。

粗加工建議：

1） 最好在不使用切削液的情況下進(jìn)行干燥切削，以盡量減少熱裂紋的問題。使用厚涂層硬質(zhì)合金刀片。

2） 如果存在工件傾斜問題：

檢查側(cè)面磨損

減小進(jìn)給fz以減小切屑厚度

使用正前角較大的槽

最好使用65°/60°/45°銑刀

3） 如果必須使用切削液，以避免灰塵等，濕銑材料需要選擇。

4） 涂層硬質(zhì)合金始終是首選，但陶瓷材料也可以使用。

請注意，在800-1000m/min的速度下，切割速度Vc應(yīng)該相當(dāng)高。

工件上毛刺的形成限制了切削速度。

不要使用切削液。

精加工建議：

1） 使用薄涂層硬質(zhì)合金刀片或無涂層硬質(zhì)合金刀片。

2） CBN材料可用于高速光整加工。

不要使用切削液。

2） 球墨鑄鐵

材料分類：K3.x

1） 鐵素體球鐵和鐵素體/珠光體球鐵的可加工性與低合金鋼非常相似。因此，在選擇刀具、鑲塊幾何形狀和材料時(shí)，應(yīng)使用為鋼材提供的銑削建議。

2） 珠光體球墨鑄鐵更耐磨，因此建議使用鑄鐵材料。

3） 采用PVD涂層材料和濕法切割可保證最佳的加工性能。

3） 蠕墨鑄鐵

材料分類：K4.x

珠光體含量小于90%。

這種最常用于銑削加工的CGI通常具有約80%的珠光體結(jié)構(gòu)。典型零件是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、氣缸蓋和排氣歧管。銑刀的建議與加工灰鑄鐵時(shí)相同；但是，應(yīng)選擇具有更鋒利切削刃和更大正前角的鑲塊幾何形狀，以盡量減少零件上形成的毛刺。圓弧銑削可能是一個(gè)非常好的替代傳統(tǒng)的CGI缸鏜孔。

4） 等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）

材料分類：K5.x

粗加工通常在未硬化狀態(tài)下進(jìn)行，與高合金鋼銑削相當(dāng)。然而，精加工的加工對象是具有極高耐磨性的硬化材料，這與isoh硬化鋼銑削相當(dāng)。

首選耐磨性較高的材料。

與NCI相比，ADI加工時(shí)刀具壽命縮短約40%，切削力提高約40%。

04有色金屬材料銑削

有色金屬材料不僅包括鋁合金，還包括鎂、銅和鋅基合金。可加工性主要是由于硅含量的不同。亞共晶鋁硅合金是最常見的類型，硅含量低于13%。

硅含量低于13%的鋁合金

材料分類：N1.1-3

主要的磨損準(zhǔn)則是在切削刃上形成堆積/粘結(jié)，這會導(dǎo)致毛刺的形成和表面質(zhì)量問題。為了避免在零件表面留下劃痕，良好的切屑形成和切屑去除至關(guān)重要。

建議：

1） 使用具有鋒利拋光切削刃的PCD尖端刀片可以確保良好的切屑折斷能力并防止積屑。

2） 選擇具有鋒利切削刃的正前角鑲塊幾何體。

3） 與大多數(shù)其他銑削應(yīng)用不同，在加工鋁合金時(shí)應(yīng)始終使用切削液，以避免材料粘在刀刃上并提高表面質(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） 較高的切削速度通常會提高性能，而不會對刀具壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。

5） 六角頭的建議值為0.10-0.20 mm（0.0039-0.0079 in）。低值將導(dǎo)致毛刺形成。

6） 由于工作臺進(jìn)給量大，應(yīng)使用具有“預(yù)讀”功能的機(jī)床，以避免尺寸誤差。

7） 刀具壽命總是受到毛刺形成或零件表面質(zhì)量的限制。刀片磨損很難作為刀具壽命的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

05高溫合金和鈦合金

高溫合金和鈦合金的銑削加工通常需要高剛度、大功率、大扭矩的機(jī)床低速運(yùn)轉(zhuǎn)。缺口磨損和切削刃傾斜是最常見的磨損類型。產(chǎn)生的高熱將限制切割速度。

建議：

盡量使用圓刃銑刀，以增加切屑減薄效果。切割深度小于5mm時(shí)，進(jìn)入角度應(yīng)小于45°在實(shí)踐中，建議使用正圓形刀片。刀具的徑向和軸向精度對于保持每個(gè)齒的恒定載荷和平滑加工以及防止單個(gè)刀片過早失效都是必要的。切削刃應(yīng)始終以正前角開槽，并以最佳方式磨圓，以防止在重新使用刀具時(shí)切屑粘附在切削刃上。在銑削過程中，實(shí)際參與切削的切削齒數(shù)量應(yīng)盡可能多。在穩(wěn)定的條件下，這將達(dá)到理想的生產(chǎn)率。采用超密度齒銑刀。變化對刀具壽命有不同的影響，切削速度Vc影響最大，其次是ae等。

切削液/冷卻液

與大多數(shù)其他材料不同，銑削時(shí)，通常建議使用冷卻液幫助排屑，以控制切削刃處的熱量并防止二次切屑。優(yōu)先選擇通過主軸/刀具施加的內(nèi)冷高壓冷卻液（70巴），而不是外冷低壓冷卻液。

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。

刀片/刀具磨損

刀具破損和表面質(zhì)量差的最常見原因是槽磨損、過多的后刀面磨損和切邊。最好的解決辦法是經(jīng)常索引切削刃，以確保可靠的加工過程。切削刃的側(cè)面磨損不應(yīng)超過0.2mm（對于90°的銑刀），或最大不應(yīng)超過0.3mm（對于圓刀片）。適用于高溫合金陶瓷刀片銑刀的粗加工。陶瓷銑削的速度通常是硬質(zhì)合金銑削速度的20-30倍，盡管進(jìn)給速度較低（約0.1mm/z），這將大大提高生產(chǎn)率。由于采用斷續(xù)切削，銑削過程的溫度遠(yuǎn)低于車削過程。因此，銑削采用700-1000m/min的切削速度，而車削采用200-300m/min的切削速度。

建議：

1） 圓刀片主要用于保證較小的進(jìn)入角和防止切口磨損。

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） 陶瓷會對表面完整性等指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，當(dāng)成品形狀準(zhǔn)備加工時(shí)，不要使用陶瓷刀片。

5） 用陶瓷刀片加工高溫合金時(shí)，最大側(cè)面磨損為0.6mm。

06淬硬鋼銑削

該組包含硬度大于45-65HRC的回火鋼。典型的銑削零件包括沖壓模、塑料模、鍛模和壓鑄模。刀具碎片/側(cè)面磨損和工件傾翻是主要問題。

建議：

1） 使用具有鋒利切削刃的正前角鑲塊幾何體。這將減少切削力，產(chǎn)生更平滑的切削動(dòng)作。

2） 不使用切削液的干切削。

3） 擺線銑削是一種合適的方法，它可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高進(jìn)給量和低切削力。使切削刃和工件保持低溫，有利于提高生產(chǎn)率、刀具壽命和零件公差。

4） 在平面銑削中，還應(yīng)采用輕切削策略，即保持較小的切削深度：ae和ap。

還需要使用超窄間距銑刀和較高的切削速度。