了解側銑:類型、用途和技術
側銑是機械加工中用於切割和成型材料的非常重要的工藝。該工藝具有諸如熟練的材料去除和提高的精度等優點。在這篇文章中,我們將介紹不同類型的側銑以及不同產業中的技術和實際應用。
什麼是側銑?
側面銑削是一種透過嚙合刀具的周邊邊緣來瞄準工件側面的加工過程。此製程可產生精細的槽、精確的垂直表面和其他特徵。 能源、汽車、醫療和航空等產業都依賴側銑來加工複雜的型材。
側銑如何運作?
側銑使用安裝在心軸上的刀具。此刀具可去除工件側面的材料。當刀具的齒與材料嚙合時,這個過程會產生槽、曲線或輪廓。刀具垂直於工件高速旋轉,在此期間工件連續送入刀具。
這種精確的相互作用確保了精確的成型和更好的材料去除。此外,只有仔細平衡切削速度、進給率和切削深度等重要設定才能獲得良好的結果。
側銑加工的類型
平面銑削
在平面側面銑削中,直齒銑刀用於加工工件側面的平坦垂直表面。此操作通常由水平銑床執行,因為刀具與加工表面平行。平面側銑最適合用於創建凹槽、邊緣和狹槽。此工藝可確保尺寸精度並製造出具有均勻、乾淨輪廓的零件。
半側銑
在半側銑削中,刀具僅在一側和周邊有齒。根據切割方向,這些刀具分為左手型或右手型。此方法非常適合在工件上建立輪廓或邊緣和輪廓。其設計可實現出色的材料去除和精確加工,特別是對於邊緣細節或複雜的幾何形狀。
交錯齒側銑
交錯齒側銑在刀具的周邊上有交替的齒。這種設計改善了切屑間隙並減少了振動。它還提供更好的材料去除和深度切割,使其適合重型任務。這種交錯排列延長了刀具壽命,減少了 喋喋不休 並產生光滑的表面。它在粗糙操作或加工不平坦表面時表現尤其出色。
成型銑削
成形銑削使用特殊形狀的刀具在工件上形成輪廓或輪廓。該技術用於生產具有特定幾何形狀、複雜形狀或詳細輪廓的零件。它可以創建標準刀具無法實現的凹形、自訂和凸形形狀。成形銑削主要用於齒輪製造和模具製造。
三面銑
側銑和端面銑結合了這兩種操作—側銑和端面銑。刀具具有與工件的表面和側面嚙合的齒。這允許同時切割工件的表面和麵。該技術廣泛應用於重型機械和航空航天工業,以創建輪廓、槽和凹槽。
側銑的關鍵參數
切削速度和進給率
進給量和切削速度對側銑性能都有很大影響。對於硬質合金刀具,應使用 600 至 1200 fpm,對於高速鋼刀具,應使用 150 至 600 fpm。進給率根據刀具設計和材料而變化,通常範圍為每齒 0.001 至 0.000 英吋。
冷卻液應用
冷卻液在側銑中發揮重要作用,尤其是在高切削力和高切削溫度的情況下。它們散發熱量並潤滑切割區域。水溶性冷卻劑通常用於一般應用。 此外,油基冷卻液更適合重型銑削或高溫操作,而水溶性冷卻液主要用於一般應用。
切深
切削深度是側面銑削中另一個非常重要的考慮因素,因為軸向和徑向深度都會影響整個銑削過程。大的軸向深度會增加材料去除量,但也會導致刀具磨損加劇。
徑向深度通常為刀具直徑的 0.05 至 0.25 倍。 使其能夠承受高切削力並確保平穩運作。
有效側銑技術
切屑形成與去除
側銑需要更好的切屑形成和去除。正確控制切屑厚度不僅可以確保切屑形狀可控,還可以最大限度地減少刀具磨損和熱量。 高壓冷卻液有助於更有效地去除切屑。除了更好的間隙和 前角 改善斷屑。 這些策略可以防止刀具損壞並提高表面品質。
刀具路徑策略
多種刀具路徑策略在側面銑削中非常有效。輪廓路徑適用於複雜的幾何形狀,鋸齒形路徑可確保均勻的材料去除,而擺線路徑可減少切削力。此外,在刀具路徑中使用螺旋插補刀具,特別是對於深切削,可以減少負載並提高表面品質。
盡量減少刀具變形
刀具偏轉是側銑加工中的一大挑戰,特別是在加工更堅韌的材料或使用更大的刀具時。因此,您應該減少刀具懸伸長度並使用具有較大芯部直徑或較高硬度的刀具來減少刀具撓度。選擇硬質合金加工刀具以獲得更高的硬度,並使用順銑進行粗加工,使用傳統銑削進行精加工。
側銑的應用
開槽和切割槽
製造商使用側銑在組件中創建凹槽和槽。其中包括軸承、軸、外殼、齒輪、鍵槽和汽車零件。此製程可確保一致且準確的切割,從而產生具有均勻深度和寬度的特性。
跨銑
跨銑使用同一心軸上的兩個側銑刀一起加工平行表面。它對於在平面或圓柱形工件上製作對稱特徵(如六邊形、正方形或花鍵)非常有用。
角度或斜角銑削
側銑用於在零件上進行角度和斜角切割。此類零件有結構框架、支架、法蘭、工具機零件和齒輪。這些零件通常需要倒角或斜角邊緣,以滿足設計規範並確保正確的組裝和安裝。
表面處理
許多零件需要高品質的表面光潔度才能更好地發揮作用。因此,框架、機器零件、模具和引擎缸體等零件的光滑表面光潔度都是透過側面銑削產生的。
輪廓和輪廓
側銑適用於在工件的表面或邊緣上建立輪廓和輪廓。這對於複雜的曲線或形狀特別有用,例如夾具、閥門、模腔、引擎零件和法蘭。
側銑的優點和缺點
優點
側銑透過更寬的刀具和更大的切削深度快速去除材料,從而提高加工精度。因此,可以縮短週期時間,同時保持較高的零件精度和品質。
側銑可以輕鬆加工堅韌的材料。這些材料包括鈦、高溫合金和不銹鋼。這種能力使其可用於醫療設備製造和航空航天等許多應用。
由於刀具的幾何形狀,側銑可提高邊緣穩定性。這種設計減少了振動和刀具偏轉,從而提供更好的零件品質和更平滑的切割。
側銑對於創建其他加工方法具有挑戰性的互動式幾何形狀和特徵非常有用。其適應性使其能夠非常精確地加工客製化型材、形狀和凹槽。
側銑提供高精度切割,確保光滑的表面光潔度和嚴格的公差。這對於需要高功能的零件非常重要,例如精密機械、模具和引擎零件。
缺點
使用特殊刀具路徑或多把刀具時,對側銑設定進行編程可能會很複雜。這會增加設置時間並且需要熟練的操作員。
由於操作時間長和切削力大,側銑通常會產生大量刀具磨損。因此,營運成本和工具更換增加。
總結一下
簡而言之,短邊銑削在創建光滑表面和精確形狀方面提供了多功能性和效率。此過程具有許多優點,但需要仔細的工具和設定管理才能獲得最佳結果。
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相關問題
刀具直徑如何影響側銑操作?
直徑越大,偏轉越小,穩定性越高。相反,直徑越小,複雜切割越精確。
側銑如何與CNC加工整合?
CNC 加工採用精密編程進行側面銑削。這種整合可實現不同軸上受控刀具 CNC 運動,從而實現高精度和平滑的材料去除。
側面銑削中軸向和徑向切深的意義是什麼?
軸向深度決定垂直嚙合,而徑向深度影響刀具的水平嚙合。正確調整兩個深度可減少刀具磨損並提高材料去除率。
面銑刀和側銑刀有什麼差別?
面銑刀的表面上具有用於切割光滑邊緣的齒,而側銑刀的側面具有用於在工件邊緣切割槽、輪廓或凹槽的齒。
側銑時如何盡量減少刀具變形?
考慮這些策略來減少工具偏轉。使用更小的工具和更堅固的工具架。也要正確調整進給速度,確保機器正確對準並減少切削深度。