數控機床如何銑削不同的材料？（經驗總結）

數控機床銑削不同金屬材料需要不同的技巧，山東新力數控機床小編邀請經驗豐富的老師傅給大家分享一下經驗。

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，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，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，要優化銑刀的位置，避免回刀時產生厚切屑。務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。更高的切割速度、更堅硬的材料和增強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準是熱裂紋引起的切削刃剝落、溝槽磨損和堆積刃/粘結。對于零件來說，毛刺的形成和表面質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：

為了提高表面質量，有時需要使用切削液或最好使用油霧潤滑/最小潤滑。由于切割區域產生的熱量較低，因此精加工過程中熱裂問題較少。當使用金屬陶瓷材料時，無需使用切削液即可獲得足夠好的表面質量。如果進給fz太低，切削刃可能在變形硬化區切割，導致刀片更嚴重的磨損。

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準是磨粒/側面磨損和熱裂紋。對于零件來說，工件的傾斜和表面質量是主要問題。

粗加工建議：

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

2） 如果存在工件傾斜問題：

檢查側面磨損

減小進給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應該相當高。

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） 使用薄涂層硬質合金刀片或無涂層硬質合金刀片。

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，應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%的珠光體結構。典型零件是發動機缸體、氣缸蓋和排氣歧管。銑刀的建議與加工灰鑄鐵時相同；但是，應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非常好的替代傳統的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下進行，與高合金鋼銑削相當。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。

首選耐磨性較高的材料。

與NCI相比，ADI加工時刀具壽命縮短約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

主要的磨損準則是在切削刃上形成堆積/粘結，這會導致毛刺的形成和表面質量問題。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） 與大多數其他銑削應用不同，在加工鋁合金時應始終使用切削液，以避免材料粘在刀刃上并提高表面質量。

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生負面影響。

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

6） 由于工作臺進給量大，應使用具有“預讀”功能的機床，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量的限制。刀片磨損很難作為刀具壽命的衡量標準。

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、大扭矩的機床低速運轉。缺口磨損和切削刃傾斜是最常見的磨損類型。產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，進入角度應小于45°在實踐中，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齒的恒定載荷和平滑加工以及防止單個刀片過早失效都是必要的。切削刃應始終以正前角開槽，并以最佳方式磨圓，以防止在重新使用刀具時切屑粘附在切削刃上。在銑削過程中，實際參與切削的切削齒數量應盡可能多。在穩定的條件下，這將達到理想的生產率。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

與大多數其他材料不同，銑削時，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。優先選擇通過主軸/刀具施加的內冷高壓冷卻液（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，由于熱沖擊，不應使用切削液。

刀片/刀具磨損

刀具破損和表面質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常索引切削刃，以確保可靠的加工過程。切削刃的側面磨損不應超過0.2mm（對于90°的銑刀），或最大不應超過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合金銑削速度的20-30倍，盡管進給速度較低（約0.1mm/z），這將大大提高生產率。由于采用斷續切削，銑削過程的溫度遠低于車削過程。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） 加工鈦合金時不要使用陶瓷刀片。

4） 陶瓷會對表面完整性等指標產生負面影響。因此，當成品形狀準備加工時，不要使用陶瓷刀片。

5） 用陶瓷刀片加工高溫合金時，最大側面磨損為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，產生更平滑的切削動作。

2） 不使用切削液的干切削。

3） 擺線銑削是一種合適的方法，它可以同時實現高進給量和低切削力。使切削刃和工件保持低溫，有利于提高生產率、刀具壽命和零件公差。

4） 在平面銑削中，還應采用輕切削策略，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。