铣削
铣削故障排除
下表中所示为与振动问题、堵屑、切屑二次切削、表面质量不符合要求、毛刺形成、机床功率和刀具磨损有关的铣削故障排除技巧。
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原因
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解决方案
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振动
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刚性差的夹具
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评估切削力的方向，提供足够的支撑或改进夹具
通过减少切深ap来降低切削力
选择具有更锋利切削刃的疏齿和不等齿距铣刀
选择具有小刀尖圆弧半径和小平行刃带的槽型
选择细晶粒无涂层刀片或薄涂层刀片
避免在工件受到的支撑不足以抵抗切削力的情况下进行加工
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轴向刚性差的工件
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考虑使用具有正前角槽型的方肩铣刀 (90°主偏角)
选择具有L槽型的刀片
降低轴向切削力 – 更小的切深、更小的刀尖圆弧半径和平行刃带
选择不等齿距疏齿铣刀
检查刀具磨损
检查刀柄跳动量
改进刀具夹紧情况
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刀具悬伸过长
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使悬伸最小
使用不等齿距疏齿铣刀
平衡径向和轴向切削力 – 45°主偏角、大刀尖圆弧半径或圆刀片铣刀
提高每齿进给
使用轻快切削刀片槽型
减小轴向切深af
在精加工中采用逆铣
使用超过尺寸铣刀和采用Coromant Capto?接口的接杆
对于整体硬质合金立铣刀和可换头铣刀，尝试使用齿数更少和/或螺旋角更大的铣刀
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使用刚性差的主轴铣削方肩
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选择尽可能小直径的铣刀
?选择具有锋利切削刃的轻快切削铣刀和刀片
?尝试逆铣
?检查主轴变形量以查看是否处于机床的可接受范围内
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不稳定的工作台进给
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尝试逆铣
?紧固机床进给机构：对于数控机床，调整进给螺钉
对于传统机床，调整锁紧螺钉或更换滚珠丝杠
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切削参数
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降低切削速度 (vc)
提高进给 (fz)
改变切深ap
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稳定性差
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缩短悬伸
提高稳定性
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在拐角中产生振动
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以更低的进给率采用大编程圆角
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堵屑
满槽铣的常见问题 –
特别是在加工长切屑材料时
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刀尖圆角损坏
切削刃崩刃和破裂
切屑的二次切削
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使用正确定向的足量切削液或压缩空气改善排屑
降低进给 (fz)
将大切深分成几次走刀
在深槽加工中尝试逆铣
使用疏齿铣刀
使用具有2条或最多3条切削刃和/或更大螺旋角的整体硬质合金立铣刀或可换头铣刀
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切屑二次切削
出现在满槽铣和型腔加工中 –
特别是加工钛合金时。在使用立式机床铣削深型腔时也很常见。
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切削刃破裂
缩短刀具寿命并降低安全性
切屑堵塞
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通过压缩空气或大流量切削液 (最好是内冷却液) 有效排屑
改变铣刀位置和刀具路径策略
降低进给 (fz)
将大切深分成几次走刀
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表面质量不符合要求
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每转进给量过大
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调整铣刀的轴向跳动或对刀片进行分组安装。用表检查轴向跳动
检查主轴跳动量和铣刀安装面
将每转进给量降低至最大为平行刃带宽度的70%
如有可能，使用Wiper (修光刃) 刀片 (对于精加工工序)
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振动
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参见上面的“振动”部分
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产生积屑瘤
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提高切削速度vc，以提高切削温度
关闭切削液
使用具有锋利切削刃和光滑前刀面的刀片
使用正前角刀片槽型
尝试使用金属陶瓷材质和更高的切削参数
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回切
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检查主轴倾斜度 (约0.10 mm/1000 mm (0.004英寸/39.370英寸))
精加工期间，主轴的轴向跳动量TIR不应超过7 μm
降低径向切削力 (减少切深ap)
选择更小的铣刀直径
检查平行刃带和所用Wiper (修光刃) 刀片的平行度 (不应前倾或后倾)
确保铣刀不会颤动 – 调整安装面
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工件崩口
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降低进给fz
选择密齿或超密齿铣刀
重新定位铣刀，以在退刀时产生更薄的切屑
选择更合适的主偏角 (45°) 和切削作用更轻快的槽型
选择锋利的刀片
监控后刀面磨损以避免过度磨损
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毛刺形成
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材料特定 – 高温合金/不锈钢
主要磨损状态 – 沟槽磨损
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使用大圆角半径，以实现小刀片主偏角
保持切深小于半径
ap = 0.5×半径
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机床功率
了解功率曲线，因为如果转速过低，则机床效率会降低。
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铣削的功率需求受以下条件的影响：
待去除金属量
平均切屑厚度
铣刀槽型
铣刀速度
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从密齿铣刀换为疏齿铣刀，即更少的齿
正前角铣刀的功率效率高于负前角铣刀
在工作台进给之前降低切削速度
使用更小的铣刀并多次走刀
减少切深ap
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刀片磨损
为了实现最佳切削参数、尽可能好的零件质量和尽可能长的刀具寿命，请务必记得在加工后检查刀片/切削刃。将不同形式的刀片磨损的原因及解决方案列表用作成功铣削的参考。
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原因
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解决方案
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后刀面磨损
快速磨损导致表面质量差或超出公差范围。
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切削速度过高
耐磨性不足
进给fz过低
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降低切削速度 (vc)
选择耐磨性更高的材质
提高进给 (fz)
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后刀面磨损
过度磨损导致刀具寿命短。
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振动
切屑再切削
零件上形成毛刺
表面质量差
产生热量
噪音过大
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提高进给 (fz)
采用顺铣
使用压缩空气有效排屑
检查推荐的切削参数
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后刀面磨损
磨损不均匀导致到尖角损坏。
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刀具跳动
振动
刀具寿命短
表面质量差
噪音大
径向力过高
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减少跳动量，使其小于0.02 mm (0.0008英寸)
检查夹头和夹套
最大限度地减少刀具伸出量
使用更少的齿进行切削
选择更大的刀具直径
对于整体硬质合金立铣刀和可换头铣刀，选择螺旋角更大的槽型 (gp≥45°)
将轴向切深 (ap) 分成多次走刀
降低进给 (fz)
降低切削速度 (vc)
高速加工需要浅走刀
改进刀具和工件的装夹
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月牙洼磨损
过度磨损导致切削刃强度降低。切削刃破损导致表面质量差。
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因前刀面切削温度过高而导致扩散磨损
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选择氧化铝涂层材质
选用正前角刀片槽形
降低速度以获得更低的温度，再有降低进给
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塑性变形
切削刃塑性变形、下塌或后刀面
凹陷，导致切屑控制差、表面质量
差和刀片破裂。
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切削温度和压力过高
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选择耐磨性更高 (硬度更高) 的材质
降低切削速度 (vc)
降低进给 (fz)
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崩刃
切削刃未参与切削的部分因受到切屑锤击而损坏。刀片的正面和支撑面的损坏，从而导致表面纹理差和后刀面过度磨损。
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切屑在切削刃的作用下受到挤压
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选择韧性更高的牌号
选择具有更坚固切削刃的刀片
提高切削速度vc
选择正前角槽型
在切削开始时降低进给
提高稳定性
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崩刃
小部分切削刃破裂 (崩碎) 导致
表面质量差和后刀面过度磨损。
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材质韧性过低
刀片槽形过于薄弱
产生积屑瘤
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选择韧性更高的牌号
选择具有更坚固槽型的刀片
提高切削速度vc，或选择正前角槽型
在切削开始时降低进给
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沟槽磨损
沟槽磨损导致表面质量差和切削刃破裂风险。
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加工硬化材料
表皮和氧化皮
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降低切削速度 (vc)
选择韧性更高的牌号
使用更坚固的槽型
使用更接近45°的切削角
使用圆刀片确保最佳结果
使用可变ap技术推迟磨损
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热裂纹
由于温度变化，垂直于
切削刃的小裂纹导致崩碎和表面质量差。
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断续加工
变化的切削液供应
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选择韧性更高、抗热冲击性能更好的材质
应足量地或完全不使用切削液
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积屑瘤 (BUE)?
积屑瘤导致表面质量差，并在脱落时导致切削刃崩碎。
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切削区域温度过低
材料粘性非常高，例如低碳钢、不锈钢和铝
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提高切削速度vc
改用更合适的刀片槽型
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积屑瘤 (BUE)?
工件材料被焊到切削刃上。
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低切削速度vc
低进给fz
负前角切削槽型
表面质量差
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提高切削速度vc
提高进给 (fz)
选择正前角槽型
使用油雾或切削液
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