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铣削曲面时必须注意的8个问题

铣削曲面时必须注意的8个问题

1.刀具的选择

数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。

2.装配铣床夹具需要注意的事项

按照铣削时的进给方式通常将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式、及靠模铣夹具。那么给铣床装配这些夹具时需要注意什么问题呢？

一、为了提高铣床夹具在机床上安装的稳定性和动态下的抗振性能，各种装置的结构应紧凑，夹具的***要尽可能低，夹具体与机床工作台的接触面积要大。

第二、利用铣床铣削加工生产率高（切削时间短），设计夹具时要考虑如何快速地安装工件以缩短辅助时间，一般在夹具卜．还设置有确***置及方向的元件，以便于迅速地调整好夹具、机床的相对位置。

第三、装配铣床夹具时还要考虑切屑流出及清理方便。铣削加工时产生大量切屑，应有足够的排屑空间，大型夹具应考虑排屑口、出屑槽；对不易清除切屑的部位和空间应加防护罩。加工时采用切削液时，夹具体设计要考虑切削液的流向和回收。对于重型铣床夹具，为便于搬运，还应在夹具体上设置吊环等。

3.铣削曲面时应注意的问题

(1) 粗铣 粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。台阶的高度视粗铣精度而定。

(2) 半精铣 半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。半精加工的行距和步距可比精加工大。

(3) 精加工 ***终加工出理论曲面。用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。

(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。

(5) 避免垂直下刀。平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有尖孔，其端刃不过中心。另一种是端面无尖孔，端刃相连且过中心。在铣削曲面时，有尖孔的端铣刀对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。否则会把铣刀顶断。如果用无尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。在铣削凹槽面时，可以预钻出工艺孔以便下刀。用球头铣刀垂直进刀的效果虽然比平底的端铣刀要好，但也因轴向力过大、影响切削效果的缘故，好不使用这种下刀方式。

(6) 铣削曲面零件中，如果发现零件材料热处理不好、有裂纹、***不均匀等现象时，应及时停止加工，以免浪费工时。

(7) 在铣削模具型腔比较复杂的曲面时，一般需要较长的周期，因此，在每次开机铣削前应对机床、夹具、刀具进行适当的检查，以免在中途发生故障，影响加工精度，甚至造成废品。

(8) 在模具型腔铣削时，应根据加工表面的粗糙度适当掌握修锉余量。对于铣削比较困难的部位，如果加工表面粗糙度较差，应适当多留些修锉余量；而对于平面、直角沟槽等容易加工的部位，应尽量降低加工表面粗糙度值，减少修锉工作量，避免因大面积修锉而影响型腔曲面的精度。

刀具知识

刀具

“多刀改一刀”：工序集中要求尽量减少换刀次数和刀具数量，以提高生产效率。为此，多采用复合刀具，主轴承后阶孔粗加工采用1个铣/镗组合刀具，锥孔加工采用铣-铰复合刀具等。

“一刀多用”：采用大螺旋刃玉米铣刀，一是粗铣节臂、减振器两处的两个侧面；二是用玉米铣刀副刃铣削平面。

另外，用整体硬质合金立铣刀精铣侧表面，表面粗糙度达Ra1.6以上，取得了不错的成果。山高公司为该线提供的刀具能够满足转向节轴承孔H7精度、表面粗糙度Ra1.6的要求。

7．机床。

针对转向节粗、精加工工序相对集中，加工球墨铸铁，粗加工的毛坯余量大的特点，该生产线选用欧马公司的12台MVC-1100B立式加工中心为主要设备。该机床具有超大立柱，Y向四轨，主轴直径φ100mm，BT50刀柄，机床刚性强。为此线专选用SIEMENS

1PH7163型号的主轴电机ne=500r/min，M=229/344Nm（100%/40%），N=12/18kW（100%/40%）（100%/40%是一个负荷范围，在此范围内能满足低速大扭矩的加工要求），有意增加主轴低速大扭矩，能很好地满足该件重负荷的加工。

数控系统为SIEMENS 810D系统，可以满足转向节工艺要求的主轴定向、刚性攻丝、刀臂式刀库要刀、第四轴等功能。

8．生产线布局灵活，易于管理，经济实惠。

结语

我们用敏捷柔性的生产理念建立的生产线适合于市场多样化，汽车零件多品种、变批量的需求现状。在这种理念下技术方面首先要对工件进行分门分类，敏捷柔性生产线要求工艺方案、设备－工装－刃具等对多种工件（类同件）有很强的包容性。工艺上要求工序集中，降低中间流通环节；对设备要求数控化、高速、高精度和高刚性；对夹具要求模块化，有快速调整、更换的能力；对刀具要求为复合刀具，以提高加工效率。

***管理方面要求贯彻“一次规划，分步实施，滚动发展”的指导方针。这非常适合我国国情。“一次规划”可以降低设备***的盲目性，根据生产零件的品种、数量需求分一次或几次对设备－夹具－刀具进行***，降低***风险。分步实施过程中又可以对前次方案、对夹具－刀具进行合理地修正和改进，在生产线项目运行过程中求进步、求发展。

该生产线经实践证明是可行的，使我公司在变化的市场需求中具备了极快的反应能力。

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发动机作为汽车的核心零部件，不仅结构复杂，机加工难点也较多。如何在质量精益求精的基础上进一步提升加工效率，成为各大刀具供应商要攻克的目标。

近年来，中国汽车工业蓬勃发展，产量逐年稳中有升，特别是占比重较大的轿车市场呈现出持续稳定的发展态势，直接或间接地对各大整车厂及零部件企业提出了更高的要求，在质量精益求精的基础上进一步提升加工效率。同时，为实现汽车轻量化，从提供基础零部件的厂商到整车生产企业，都在积极探索新材料和新工艺。这些在给装备制造商带来更多机遇的同时也提出了新的挑战。

成立于1876年的蓝帜金属加工技术集团（LMT集团）由6家有明刀具生产企业强强联合而成，其研发和生产的刀具产品各有所长，能够为汽车制造业提供优质的产品以及合理的解决方案。本文***介绍了LMT集团下属Kieninger公司针对发动机制造领域的***心技术及应用。

***的面铣系统

轿车发动机，特别是小排量的气由机，从省油及***的角度出发，其缸体、缸盖多采用铝合金，如AlSi9Cu3、GD-AlSi7等材质。而铣削占缸体、缸盖机加工量的40%左右，因此，提高铣削效率对于提升整个缸体、缸盖的机加工效率作用尤为显著。出于此种目的，Kieninger公司开发了新型高速面铣系统——Feed-Jet高速面铣系统，特点是：密齿性设计(刀盘直径125mm，标准配置18个齿)；齿条型夹紧结构及钢制刀盘；U级精度调整；易维护式结构设计；可修磨换齿，反复使用(重复使用可达6次)；铝合金粗铣、精铣皆适用；通过更换成CBN切削刃，可实现对铸铁的精加工。

Feed-Jet不但具备高速、***的优势，同时由于可修磨及重复使用的特性，又给客户带来了极大的经济性，因此是一个***经济的铣削系统，特别适合发动机缸体、缸盖的铝合金铣削。某国际知名发动机厂使用Feed Jet（φ100mm，切削齿数16个），采用如下切削参数：n=11000r/min，vc=3455m/min，fz=0.07mm/z，vf=11500mm/min，ap=0.5mm，在双主轴专机上加工缸盖（铝合金GD-AlSi 7），在刀片未进行修磨的状态下，刀具寿命可达15000件，较之前使用的刀具寿命翻了3倍，且工件表面粗糙度好（Rz 6.3um），加工节拍提高30%。

常用的数控刀具牌号

PC9030 车一般201的不锈钢还行，车304不锈钢很烂

NC3010 NC3020 NC3030 NC500H 加工一般氏钢如45#钢、40Cr、20#钢、A3钢等含碳量较适中的钢件

。假如工件中有接连切削的部分用NC3030，NC3010 NC3020不适用45号钢接连切削，耐冲击性上明显不如NC3030

C表明刀片形状、N表明刀片的后角、M表明刀片的公役、G表明刀片断面形状、12表明刀片边长、04表明刀

片的厚度、08表明刀片R角大小、HM表明刀片断屑槽、NC3020表明刀片的原料

1．一般来说车削刀片分为正角刀片和负角刀片，正角刀片表明刀片带有后角，只要一面能够运用 ；负角刀片表明刀片不带后角，刀片双面均可运用。

2．刀片公役基本运用M级，一般正角刀片的类型均运用CCMT，DCMT，TCMT等，负角刀片均运用

CNMG，DNMG，TNMG等。

3．刀片厚度一般都有规则，不需要强行回忆

4．刀片断屑槽有许多种，并且各厂家表明法均不相同。一般选用断屑槽之前，先要问清客户是采 用精加工还是粗加工，再选用合适的断屑槽。韩国KORLOY众多断屑槽中一般都挑选“HF”、“HM”、“HR”来进

行精加工、中切削和粗加工，铝加工挑选“AK”，不锈钢加工挑选“HS”、“HMP”。

5．原料的挑选***难把握，也是***不简单学会的。基本上原料挑选要根据客户的要求和产品的要求 来进行的。就韩国KORLOY刀片而言：

a. NC3010 NC3020 NC3030 NC500H 加工一般氏钢如45#钢、40Cr、20#钢、A3钢等含碳量较适中的钢件

。

b. NC3015 CC115 NC310 NC330加工钢件的范围较广，但较NC3010等而言，他的硬度高，耐磨性好，但

比较简单崩刃，所以不合适加工20#钢、A3钢等有耐性的资料，一般合适加工调质钢，合金钢等。

c. NC9020 PC8010 NC3030 PC9030加工不锈钢。 d. NC6010 NC305K NC315K等加工铸铁。

e. CN100 CT10 CN20 CN200 是金属淘瓷刀片，这种刀片硬度较高，但较脆，一般在精加工中运用，客户 若要求加工HRC30度左右，外表光洁度要求很高的均可运用这种刀片。

f. 若碰到有些客户要求加工HRC60度以上的资料，一般引荐CBN（立方氮化硼）刀片，若加工铝件要求光

洁度适当高的资料一般引荐PCD（宝石刀）刀片。

6． 刀片和刀杆配合运用中，切忌正角刀片与负角车刀般配。但有些当地能够松动，正角刀片中7度

后角刀片能够装在5度后角刀杆上

T9015：这是***常用的数控刀具商标，车一般的碳钢，耐用性较高，也***合算，但车小直径工件的时分粗糙度很烂

NS530：这也是***常用的数控刀具商标，车碳钢，在车小直径工件的时分相同的切削速度NS530要比T9015要好的多，T9015耐用性上比NS530要高

YL10.2，K10这两种感觉差不多，耐磨性比高速钢好，但比不了硬质合金，耐冲击性比硬质合金好，但比不了高速钢，就我而言车平面槽，碳钢，某些铜件等一些缺心眼工件的时分特别好用（一般都用相似高速钢的那种刀条，想磨成什么样就磨成什么样）

TT1300 CVD涂层，铸铁和钢件高速加工的理想挑选。高耐磨基体上的氧化铝涂层，适于铸铁的粗、精加工。

TT1500 CVD涂层，适于钢件的高速加工和铸铁的中、低速加工。钢件精加工和铸铁精加工时，抗月牙洼和后刀面磨损耐磨性强

TT3500 CVD涂层，适于钢件的通用车削，在对钢件的中、粗加工时，体现出杰出的耐磨性和耐性。

TT5030 PVC涂层，适于高温合金的通用车削，越细基体结构，耐麿性好。

TT7220 适用于碳钢和合金钢的中粗及中加工。

TT5100 CVD涂层，适于不锈钢和低碳钢的通用车削，具有抗崩刃性强，适于粘性资料加工的特性，是加工不锈钢和低碳钢的理想产品。

TT7100 CVD涂层，适于钢件的重型粗加工及断续切削，该商标针对钢件粗加工有杰出的耐性。

TT8020 PVD涂层，适于不锈钢、特种合金和低碳钢的中、低速加工。车削系统产品耐性蕞佳商标，不锈钢和特种合金断续切削的手选。

TT9030 适用于钢和不锈钢的半粗及中等加工，灰铸铁和球墨铸铁的高速加工。具有很强的抗机械冲击性。

CT3000适于钢件、不锈钢和铸铁高外表精度加工，表现出杰出的耐磨性，摩擦系数低。

PV3010 PVD涂层金属淘瓷适于钢件、不锈钢和铸铁高外表数度加工，杰出的耐磨性，刀具寿数长。

AB2010 氧化铝基体上的TiN涂层新式混合淘瓷商标，在加工硬质资料时，与TiCN淘瓷刀片比较，刀具寿数更长。

K10 不涂层硬质合金耐磨性好，适于铸铁，特种合金，有色金属如铝、铜合金的通用车削

AW20 淘瓷Al2O3 ZrO2基体，适于铸铁高速接连切削。杰出的化学稳定性和耐高温性，提高了耐磨性，该商标是淬硬钢和硬质资料加工的手选产品。

AB20 淘瓷Al2O3 TiCN基体，高耐磨性，切削稳定，高硬钢和高硬资料的接连加工和铸铁精加工。

AB30 淘瓷Al2O3 TiC基体，适于硬质资料和铸铁的通用车削。具有杰出的耐磨性和耐性，适用断续切削。

AS10 淘瓷Si3N4基体，适于铸铁干、湿式切削，高耐磨性具有杰出的耐性和抗热冲击性。

SC10 淘瓷Si3N4基体上的CVD涂层，适于铸铁高速干、湿式切削，高耐磨性具有杰出的耐性和抗热冲击性。

AS20 淘瓷Si3N4基体，高温镍基合金粗、精加工。适于铸铁高速干、湿式切削，高耐磨性具有杰出的耐性和抗热冲击性。

TB650 CBN 广泛的应用于硬质资料切削，耐磨性好。

KB90 CBN 适于铸铁高速切削和硬质资料的断续切削。CBN含量高，耐性好。

KP300 PCD铝合金的通用切削，耐性和耐磨性的蕞佳组合。所以T9015一般与NS530配合用一个粗车一个精车