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铣刀在汽车行业竟然可以这么用…

铣刀在汽车行业竟然可以这么用……

现代汽车工业中，平面铣削应用极为普遍。为适应汽车工业的需要，工具制造厂商也推出了铣削铸铁及其它材料的铣刀和刀片系列。这些刀具、刀片使得加工效率和零件表面质量都得到大幅度的提高。

其实铣刀只是一个笼统的叫法，它的分类有很多，比如面铣刀、立铣刀等等。下面几篇文章简单介绍一下铣刀如何在汽车制造中发挥作用的。

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浅谈汽车转向节敏捷柔性生产线

汽车转向节敏捷柔性生产线是一条全新理念下的生产线，生产线的柔性化可更好地适应不同产品品种和批量的需求。企业根据其自身的生产情况建立合适的敏捷柔性生产线，可提高生产效率，更快地适应市场需求。

转向节作为汽车前桥缺之不可的关键零件，除了机械性能要求高、外形异型外，尺寸精度和位置精度亦有一定要求。由于汽车市场需求多样化的不确定性，要求生产系统具备在品种上能迅速而经济地由一种产品转为另一产品的能力，又要在产量上有一定的柔性。根据对汽车转向节多品种、变批量的市场需求，我公司建立了一条多品种汽车转向节敏捷、柔性生产线。

被加工产品和工序

1．该生产线加工4个品种（组）转向节，每组分左、右各1件，共8个零件，单组生产节拍T=7.2min/件。

2．转向节材料为QT450-10，属异型零件，如图1所示，加工部位主要为主轴承孔及多个臂平面、孔系。

生产线主要特点

从表中可以看出生产线设备简单，生产工序极大简化，主要特点有：

1．生产线敏捷柔性化

此条生产线由6组，即6个生产单元构成。每个单元由2台立式加工中心组成，每组可单独形成生产能力。6组可根据市场需求变换生产不同品种或全一品种的转向节，柔性化好，更换产品迅速而经济。生产线由模块化设备组成，可以实现“一次规划，分步实施，滚动发展”的指导方针。

2．工序集中，数控单机自动化程度高

一个加工工序较为复杂的转向节从毛坯到成品仅通过两道工序来完成，见表。工序集中可以使柔性加工设备显现出其优势。

由于每道工序中工件经两次安装后便可完成全部加工内容，数控系统能够自动选择、更换刀具，自动改变主轴转速和刀具进给量等，根据已设定的程序对工件不同部位进行铣、钻、镗、铰和攻丝等加工，自动化程度高，极大地提高了生产效率。

3．设备简单化、精度高

生产线采用同一型号立式加工中心组成，使用、维修方便，互换、互补性强，***精度、重复***精度高，对转向节孔及端面粗糙度1.6mm、H7精度及位置精度等要求均能够达到，保证了转向节加工质量及稳定性。

4．工艺优化和尝试

工艺方案的制定要根据选用设备、刀具及夹具各自的特点进行调研并加以优化，在立式加工中心上用组合加工代替传统的车削加工，以复合工序代替单一工序，为工序集中减少工件安装次数，用侧铣代替端铣等，这些工序都取得了很好的效果。

5．夹具

生产线夹具采用液压动力，全部由大连佳成公司提供，主要特点有：

（1）统筹兼顾，夹具设计制造采用模块化，转换加工零件时可实现快速更换夹具。统筹综合考虑，针对多种转向节的特点，给工件的***点、夹压点和辅助支撑点进行基准统一，模块化的夹具元件加上适用于各种转向节的调整块，让夹压点、***点和辅助支撑点在位置上有了一定的调整量，短时间就能完成夹具的快速更换。

（2）OP20工序由数控回转四轴模块化夹具和可调角度固定夹具组成了五轴加工，数控回转台上液压夹紧工件，回转台可任意装夹任何一种转向节进行工件识别和左、右件防错，并自动调出加工程序，自动化程度高。

（3）夹具全部采用内油路，外观整齐、美观。

不锈钢加工刀具参数

导读：加工不锈钢时,刀具切削部分的几许形状,一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。不管何种刀具,加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉,但不宜过小,后角过小简单和工件外表发作严峻冲突。

1、挑选刀具的几许参数

　　加工不锈钢时，刀具切削部分的几许形状，一般应早年角、后角方面的挑选来考虑。在挑选前角时，要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正负角度巨细等要素。不管何种刀具，加工不锈钢时都有必要选用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角挑选要求不非常严厉，但不宜过小，后角过小简单和工件外表发作严峻冲突，使加工外表粗糙度恶化，加速刀具磨损。并且因为强烈冲突，增强了不锈钢外表加工硬化的效应；刀具后角也不宜过大，后角过大，使刀具的楔角减小，下降了切削刃的强度，加速了刀具的磨损。一般，后角应比加工一般碳钢时恰当大些。

　　前角的挑选从切削热的发作和散热方面说，增大前角可减小切削热的发作，切削温度不致于太高，但前角过大则因刀头散热体积减小，切削温度反而升高。减小前角可改善刀头散热条件，切削温度有或许下降，但前角过小，则切削变形严峻，切削发作的热量不易散掉。实践表明，取前角go=15°——20°为适宜。

　　后角的挑选粗加工时，对强力切削的刀具则要求切削刃口强度高，则应取较小的后角；精加工时，其刀具磨损主要发作在切削刃区和后刀面上，关于不锈钢这种易出现加工硬化的资料，其后刀面冲突对加工外表质量及刀具磨损影响较大，合理的后角应为：加工奥氏体不锈钢(185HB以下)，其后角可取6°——8°；加工马氏体不锈钢(250HB以上)，其后角取6°——8°；加工马氏体不锈钢(250HB以下)，其后角为6°——10°为宜。

　　刃倾角的挑选刃倾角的巨细和方向，确定了流屑的方向，合理挑选刃倾角ls，一般取-10°——20°为宜。在微量精车外圆、精车孔、精刨平面时，应选用大刃倾角刀具：应取ls45°——75°。

2、刀具的资料挑选对刀杆资料的要求加工不锈钢时，因为切削力较大，故刀杆有必要具备足够的强度和刚性，防止在切削过程中发作颤振和变形。这就要求选用恰当大的刀杆截面积，同时还应选用强度较高的资料来制作刀杆，如选用调质处理的45号钢或50号钢。

　　对刀具切削部分资料的要求加工不锈钢时，要求刀具切削部分的资料具有较高的耐磨性，并能在较高的温度下坚持其切削性能。目前常用的资料有：高速钢和硬质合金。因为高速钢只能在600°C以下坚持其切削性能，因此不宜用于高速切削，而只适用于在低速情况下加工不锈钢。因为硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性，因此用硬质合金资料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。

　　硬质合金分钨钴合金(YG)和钨钴钛合金(YT)两大类。钨钴类合金具有良好的韧性，制成的刀具可以选用较大的前角与刃磨出较为尖利的刃口，在切削过程中切屑易变形，切削轻快，切屑不简单粘刀，所以在一般情况下，用钨钴合金加工不锈钢比较适宜。特别是在振荡较大的粗加工和断续切削加工情况下更应选用钨钴合金刀片，它不象钨钴钛合金那样硬脆，不易刃磨，易崩刃。钨钴钛合金的红硬性较好，在高温条件下比钨钴合金耐磨，但它的脆性较大，不耐冲击、振荡，一般作不锈钢精车用刀具。

　　刀具资料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率，刀具资料的工艺性影响着刀具本身的制作与刃磨质量。宜挑选硬度高、抗粘结性和韧性好的刀具资料，如YG类硬质合金，蕞好不要选用YT类硬质合金，尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奥氏体不锈钢应决对防止选用YT类硬质合金，因为不锈钢中的钛(Ti)和YT类硬质合金中的Ti发作亲合作用，切屑简单把合金中的Ti带走，促进刀具磨损加快。生产实践表明，选用YG532、YG813及YW2三种牌号资料加工不锈钢具有较好的加工作用。

3、切削用量的挑选为了***积屑瘤和鳞刺的发作，进步外表质量，用硬质合金刀具进行加工时，切削用量要比车削一般碳钢类工件稍低些，特别是切削速度不宜过高，一般引荐切削速度Vc=60——80m/min，切削深度为ap=4——7mm，进给量f=0.15——0.6mm/r为宜。

4、对刀具切削部分外表粗糙度的要求进步刀具切削部分的外表光洁度可减少切屑形成卷曲时的阻力，进步刀具的耐用度。与加工一般碳钢相比较，加工不锈钢时应恰当下降切削用量以减缓刀具磨损；同时还要挑选恰当的冷却润滑液，以便下降切削过程中的切削热和切削力，延伸刀具的使用寿命。

CBNPCD刀具加工硬质合金轧辊的经验

CBNPCD刀具加工硬质合金轧辊的经验

硬质合金轧辊因其优异的性能，被广泛用于钢铁行业，其硬度非常高。关于硬质合金轧辊的切削加工，选用CBN/PCD刀具，可有用替代磨削工艺提高出产功率，以下是华菱超硬CBN/PCD刀具切削加工硬质合金轧辊时的经历关键。

一、选择规矩

1、看硬度：

（1）硬度小于HRA90的硬质合金轧辊，可选择HLCBN商标或BNK30商标CBN刀具进行大余量车削，此商标CBN刀具是CBN微粉整体烧结而成的块状材料，没有合金衬底，因为选用非金属作为粘合剂，高温红硬性优异，大余量车削硬质合金轧辊，刀具不碎裂、不烧商。

（2）硬度大于HRA90的硬质合金轧辊，现已超过了CBN刀具的可加工规模，一般选择CDW025商标PCD刀具或选用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。

一般硬度越高，材料越脆，硬质合金被切削时在切出边沿“掉渣或崩缺”导致工件报废，所以关于高硬度材料切削比较慎重，可提早做倒角加工，又或许选用准确预留精磨余量加以逃避。

2、看加工余量和加工办法：

（1）硬质合金轧辊加工外外表或车R3以上的槽，关于加工余量大的，一般先用HLCBN商标或BNK30商标CBN刀具粗加工，然后再用砂轮磨削（树脂结合剂金刚石砂轮磨外圆或平面，轧辊孔型开槽等成型磨削一般选用电镀或金属结合剂金刚石砂轮）。

关于加工余量小的，可以直接用砂轮进行磨削，或许选用PCD刀具进行仿形加工（如倒角工序和切槽等成型工序可选择定制金刚石刀具）。

（2）硬质合金轧辊月牙槽刻肋加工时，选用CDW025金刚石雕铣刀（又称为飞刀，旋铣刀）。

轧辊分新制和修磨，以上办法不只适宜硬质合金轧辊厂新制轧辊时参考，也可用作钢厂修磨硬质合金轧辊使用。

二、注意事项

1、切削参数的选择：

选用HLCBN商标或BNK30商标CBN刀具加工硬质合金轧辊时，切削速度Vc≤35m/min；吃刀深度ap≤0.8mm；进给量Fr=0.25-1mm/r（具体依据刀具形状和加工粗糙度选择，尽量取大值），干切。假如选用PCD刀具加工，吃刀深度（ap）值主张更小一点。

选用CDW025商标PCD刀具仿形车削、开槽加工硬质合金轧辊时，进给量Fr值主张0.1-0.2mm/r；或0.05-0.1mm/r，可加切削液。

2、刀具刃口处理：

在加工硬质合金轧辊时，或许会对刀具进行钝化处理，所谓的钝化处理就是为了处理刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，到达油滑平坦，既尖锐坚固又经用的目的。但钝化处理不能太大，因为钝化后刀具刃口接触面变大，切削阻力也随之增大，硬质合金轧辊归于硬脆材料，简单构成崩块，危害工件。

一同刀具刃口也不能过火尖锐，过火尖锐会降低刀具的使用寿命，因此购买刀具前，尽量和华菱超硬刀具工程师进行交流，以便选择愈加合理的刀具刃口参数。

金属切削加工时利用刀具切除被加工零件剩余资料然后获得合格零件的加工办法，它是机械制作业中根本的办法。而在金属切削加工中，刀具是必不可少的一部分，而刀具资料的挑选更是重要的一部分。 在现代机械制作业中，机械加工的切削刀具关于前进生产效率，改善产品质量起到关键的效果。因为现在***各工厂所运用的刀具资料非常杂乱，又因为刀具资料的功能优劣可以影响加工零件外表的切削效率，刀具寿数等，而在金属切削过程中刀具切削部分在高温下承受着很大的切削力与剧烈摩擦，所以为了前进工件外表质量，刀具寿数及切削效率因而刀具资料应具有以下功能： ①高的硬度和耐磨性；

②足够的强度和耐性；

③高的耐热性；

④杰出的工艺性与经济性；

⑤好的导热性和小的膨胀系数。

因而面临刀具所应具有的功能，刀具资料挑选时很难找到各方面的功能都是蕞佳的，因为各种资料功能之间有的是相互限制的，面临如此状况只能依据工艺的需求保证首要需求功能。

当前运用的刀具资料首要分为四大类：东西钢（包含碳素东西钢、合金东西钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷、超硬质刀具资料，一般的机加工运用多的是高速钢与硬质合钢。

1、东西钢

用来制作刀具的东西钢首要有三种即碳素东西钢，合金东西钢和高速钢。东西钢的首要特点是耐热性差但抗弯强度高，价格便宜焊接与刃磨功能好故广泛用于中低速切削的成形刀具，不宜高速切削。

⑴碳素东西钢 碳素东西钢按化学成分分类，碳素东西钢负归于非合金钢，按首要质量等级和首要功能及运用特性分类，碳素东西钢归于特别质量非合金钢，碳素东西钢常用于制作刀具、模具和量具的碳素钢，其加工性杰出价格低廉，运用规模广泛所以它在东西钢中用量较大。因为碳素东西钢生产成本极低，原资料来历方便易于冷热加工，在热处理后可获得适当高的硬度，因为碳素东西钢在切削温度高于250～300℃时，马氏体要分化，使得硬度下降，碳化物散布不均匀，淬火后变形较大，易产生裂纹，淬透性差，淬硬层薄所以只适于用于切削速度很低的刀具，如锉刀、手用锯条等。⑵合金东西钢 合金东西钢是在碳素东西钢基础上加热铬、钨、钒等合金元素，以前进淬透性，耐性，耐磨性和耐热性的一类钢种，它首要用于制作量具、刀具、耐冲击东西和冷热模具及一些特别用途的东西。因为合金东西钢热硬性达325～400℃，允许切削速度为10～15m/min，所以其现在首要用于低速东西如丝锥、板牙等⑶高速钢 高速钢是含有W、Mo、Cr、V等元素较多，具有高硬度，高耐磨性的东西钢，又称高速东西钢为白钢或锋钢。高速钢的综合功能较好，运用规模广的一种刀具资料，因而首要用来制作杂乱的薄刃和耐冲击的金属切削刀具也可制作高温轴承和冷挤压模具等，高速钢经过热处理后硬度达62～66HRC，抗弯强度约为3.3GPa，耐热性为600℃左右，此外还具有热处理变形小，能铸造，易磨出较尖利的刃口等长处，他常用于制作结构杂乱的成形刀具，孔加工刀具，如铣刀，拉刀。切齿刀具等。

2、硬质合金

硬质合金有难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工业制成的一种合金资料，硬质合金具有耐热性好，切削，强度和耐性较好的，耐磨，耐腐蚀等功能。常用的硬质合金中含有大量的WC，TiC，因而硬度，耐热性均高于东西钢，硬质合金是当今首要的刀具资料之一，硬质合金广泛用作刀具资料如车刀、铣刀、钻头、镗刀等

硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿数高5～80倍但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状杂乱的全体刀具，因而常制成不同形状的刀片，选用焊接，粘接，机械夹持等办法安装在刀体或模具上运用，因而大多数车刀，端铣刀和部分立铣刀等均已选用硬质合金制作。

3、陶瓷

跟着新技术革命的开展要求不断前进切削加工生产率和下降生产成本，特别是数控机床的开展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。近几年来，跟着对高温结构陶瓷范畴研究的不断深入，使氮化硅陶瓷的功能有了很大前进，然后使氧化硅淘瓷刀具在我国迅速开展起来。

淘瓷刀具是以氧化铝或以氮化硅为基体再加入少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具资料。蕞佳具具有高硬度、耐磨性、耐热性、化学稳定性、摩擦系数低、强度与耐性低和热导率低一级特点，由此淘瓷刀具一般适用于在高速下精细加工硬资料。

4、超硬质刀具

超硬质刀具是现代工程资料的加工在硬度方面提出的更高的要求而应运而生的，超硬资料的化学成分及其形成硬度的规则或其他刀具资料不同。现代刀具资料高速钢、硬质合金、陶瓷的首要硬质成分是碳化物、氧化物、氮化物这些化合物的硬度高达3000HV，加上粘结物质其总体硬度在2000HV以下，关于现代工程资料的加工在某些状况下，上述刀具资料的硬度已无法满意需求，于是就产生了超硬质刀具资料。

超硬质刀具资料有很多种如金刚石、立方氮化硼等，它具有优异的机械功能，物理功能和其他功能，其间有些功能适合于刀具，具有很高的硬度，杰出的导热性，较高的杨氏模量，热膨胀很小，较小的密度和较低的断裂耐性。

其间立方氮化硼具有较高硬度，高热和稳定性，对铁族元素呈惰性故适合制作切削各种淬硬质钢（碳素东西钢、合金东西钢、高速钢等）各种铁基、镍基、钴基和其他热喷涂（焊）零件。

金刚石具有较高的硬度及其他优异性，他制作的刀具运用规模更广泛，可以加工各种难加工的资料，非难加工资料，但天然金刚石价格昂贵，首要用于有色金属及非金属的精密加工。超硬质资料因为功能优越，运用规模不断扩大，现已从金属加工开展到光学玻璃加工，石材加工，陶瓷加工等传统加工难进行的范畴对各种工业的开展将起到巨大推进效果。

跟着现代社会的前进和科学技术的日新月异，机械资料加工对刀具的资料要求也越来越高，因而，熟练掌握了解各种刀具的运用及资料的特点，才干更好的挑选和正确运用刀具，制作出愈加经确的零件。

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