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銑槽加工與槽銑刀介紹
號恩（HORN）美國公司銷售經(jīng)理Duane Drape認為，名詞術(shù)語經(jīng)�；煜磺��！姴郏╣roove milling）’與‘銑縫（slot milling）’或‘開槽（slitting）’等術(shù)語之間的差異很難明確界定。
山特維克可樂滿（Sandvik Coromant）應(yīng)用與開發(fā)項目協(xié)調(diào)人William Durow也認為，銑槽與銑縫和開槽基本上就是一回事。該公司提供全系列的CoroMill可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀。
瓦格斯（Vargus）美國公司產(chǎn)品經(jīng)理Michael Trimble表示，對我們來說，槽銑刀就是切削速度和進給率比傳統(tǒng)開槽刀具（如半圓銑刀）更高的銑槽刀具。
車槽與銑槽
工件上的溝槽可以通過車削或銑削方式加工。伊斯卡（Iscar）公司GRIP產(chǎn)品經(jīng)理Matthew Schmitz說，如果能在車床上加工溝槽，你最好這樣做。幾乎在每種情況下，銑削溝槽都要比車削同樣的溝槽花費更多時間。該公司提供的TANG、 GRIP、CHAMSLIT和MULTI-MASTER系列刀具產(chǎn)品中也包括各種槽銑刀。
Schmitz還指出，如果被加工溝槽形狀不同于常見的平行槽壁，銑槽加工將變得更困難，而且可能需要成本更高的專用槽銑刀。他說，只有在少數(shù)情況下，應(yīng)該考慮用銑槽來替代車槽。這些因素包括工件的形狀或尺寸、車間的加工能力、控制切屑的需要、為了取消額外的加工設(shè)備，以及在無需增加設(shè)備的情況下控制工件特征的尺寸公差。 此外，Schmitz認為，由于車槽加工采用單點切削刀具，因此其加工精度比銑槽更高。
Drape并不完全贊同車槽精度更高的觀點，他認為這要取決于具體的加工。但他指出，銑槽是使用旋轉(zhuǎn)刀具，因此加工表面上有較多的圓齒型刀痕。
此外，銑槽是一種斷續(xù)切削，切屑通常能分斷為易于處理的短屑。而車槽屬于連續(xù)切削，會形成不易處理的長條形切屑。
整體式與刀片式槽銑刀
整體硬質(zhì)合金槽銑刀是在刀柄前端用螺釘固定一個可更換的刀頭（或刀片）。刀片式槽銑刀則是采用安裝在刀體上刀座中的可轉(zhuǎn)位刀片。
Drape說，根據(jù)加工直徑要求，我們可以提供整體式和刀片式槽銑刀。刀片式槽銑刀可能不適合加工小內(nèi)徑孔中的溝槽。我們通常在直徑超過10mm時才會采用刀片式槽銑刀。
隨著直徑的增大，整體硬質(zhì)合金刀具的成本也會逐漸增大，因此，大直徑溝槽是刀片式槽銑刀的用武之地。Draped補充說，使用刀片式槽銑刀可能遇到的問題是，其加工精度可能沒有整體硬質(zhì)合金槽銑刀高，這是因為刀片式銑刀上有可更換部件，因此不可能保持與整體式銑刀相同的精度。
瓦格斯公司的Trimble指出，當(dāng)直徑足夠大時，可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀具有更好的經(jīng)濟性。比如說，整體硬質(zhì)合金槽銑刀的價格為150美元，刀片式槽銑刀的刀體價格也是150美元，有3個或6個刀齒的可更換刀頭（刀片）價格為25美元。如果整體式和刀片式槽銑刀都可以加工1，000個槽，那么從長期來看，整體硬質(zhì)合金槽銑刀的使用成本更高，因為一旦刀具磨損，用戶就必須再購買一把全新的刀具（瓦格斯公司不建議對磨損的槽銑刀進行重磨）。如果使用刀片式槽銑刀，用戶只需每次支付25美元更換一個刀頭即可。該公司提供Groovex系列整體硬質(zhì)合金和可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀。
無論是整體式還是刀片式槽銑刀，都能加工簡單的直線槽和圓周槽槽底為矩形或半圓形的凹槽（如用于安裝孔用彈簧擋圈或O形圈的槽）。
由于刀片式槽銑刀可以更換刀頭或刀片，因此在材質(zhì)牌號和幾何形狀上具有更大的靈活性。此類刀具可用于銑削斜槽、倒角、切斷以及銑削齒廓、半圓鍵槽和T型槽等多種加工。
槽銑刀還能用于銑削螺紋。Drape說，銑削螺紋實際上就是銑削螺旋槽。螺紋就是一種槽壁傾斜60°、55°或30°，沿著工件圓周螺旋上升的槽，雖然需要用不同形狀的刀具加工，但其加工原理與銑槽是相同的。
鋸片銑刀與切口銑刀
鋸片銑刀通常用于加工深度約為幾英寸的矩形窄槽。Drape說，這種銑刀加工的槽深通常大于槽寬。
為了區(qū)分鋸片銑刀（slitting cutter）與切口銑刀（slotting cutter），伊斯卡公司解釋了二者的區(qū)別：鋸片銑刀是一種薄片型銑刀，其上安裝的刀片與車削加工常用的切斷刀片或車槽刀片類似；切口銑刀也是一種薄片型銑刀，但其上安裝的刀片與常見的銑刀片類似。據(jù)該公司介紹，鋸片銑刀通常用于加工寬度小于6.35mm的窄槽，而切口銑刀可加工的槽寬范圍更廣一些。不過，兩者的加工范圍可能會有一些重疊。 上一頁 1 2 3 4 下一頁
Schmitz說，由于鋸片銑刀相當(dāng)昂貴其上需要安裝許多價格不菲的刀片，因此只有在確有必要時才會使用它。但對于那些既長又深的槽，用鋸片銑刀（而不是切口銑刀）進行加工可能具有更好的經(jīng)濟性。例如，一把直徑為150mm的鋸片銑刀上裝有12枚單刃刀片，每枚刀片的價格為14美元，即刀片總價為14×12=168美元。如果刀體價格為800美元，則該鋸片銑刀的成本接近1，000美元。一把直徑150mm的切口銑刀上裝有16枚四刃刀片，每刃成本約為4.30美元，刀片總價為4.30×16=68.80美元；刀體價格約為1，500美元。雖然切口銑刀的初始購買成本較高，但與鋸片銑刀相比，切口銑刀每次刀片轉(zhuǎn)位的成本要低100美元。而在本例中，切口銑刀上只有一半刀齒是有效刀齒。換句話說，只有8個有效切削刃（對置刀片），與對應(yīng)的鋸片銑刀相比，加工效率要低20%.此外，與對應(yīng)的鋸片銑刀相比，切口銑刀能夠承受的切屑負荷相對較小。
Schmitz說，因此，你始終需要權(quán)衡鋸片銑刀與切口銑刀的優(yōu)勢和劣勢，看哪種刀具最適合自己的加工條件。長期來看，鋸片銑刀的刀具成本可能更高一些，但有些用戶認為，由于提高了切削性能，增加的刀具成本物有所值。另一些用戶為了降低總的刀具成本，則寧愿犧牲一部分加工性能。
排屑問題
排屑是任何金屬切削加工都不容忽視的問題，在銑槽加工中更是至關(guān)重要，因為銑槽時切屑更容易卡在槽中，并被刀具二次切削。不過，通過對槽銑刀的優(yōu)化設(shè)計，有助于提高其排屑性能。
槽銑刀采用錯齒結(jié)構(gòu)設(shè)計可以幫助斷屑。Schmitz表示，我們的切口銑刀采用了對置刀片設(shè)計。因此，如果銑刀上有10枚刀片，其中只有5枚刀片是有效切削刃。當(dāng)一枚刀片銑削溝槽頂面時，它后面的那枚刀片則反向切削底部槽壁。與用單一寬度刀片加工相比，這種刀片設(shè)置方式除了有助于斷屑外，還可以加工出更窄的槽，并能提高排屑性能。
一般來說，切口銑刀的切削刃與槽壁呈90°直角。這種切削角度會迫使切屑流入槽的側(cè)壁。伊斯卡的槽銑刀將90°切削角改為70°或60°切削角，從而可使切屑轉(zhuǎn)向離開槽壁，避免了損害槽壁表面質(zhì)量。
此外，目前大部分槽銑刀都具有內(nèi)冷卻功能，可以利用冷卻液沖走切屑。
銑削深槽可能也頗具挑戰(zhàn)性。Schmitz說，當(dāng)溝槽深度增加時，需要成倍增大銑刀直徑。如果槽深增加25mm，則銑刀直徑至少需要增大50mm.
山特維克可樂滿的Durow指出，加工耐熱高溫合金（如Inconel合金）時，會產(chǎn)生大量切削熱。他說，當(dāng)你切削既深又窄的溝槽時，切削熱‘無路可走’，只能傳入刀具之中，這不可避免地會使刀具性能惡化、壽命難以預(yù)測。你需要采用小切深多次走刀的方式每次走刀的切深至少為刀具直徑的 15%-25%直至達到要求的槽深。這種加工方式有助于防止切削熱傳入刀具。
銑槽加工技巧
進給率的控制在銑槽加工中至關(guān)重要。Schmitz說，采用多大的進給率在很大程度上取決于槽寬和刀具寬度。如果被加工的槽很窄，就必須考慮槽銑刀是否具有足夠的強度和剛度。
Durow指出，用圓弧插補方式銑槽時，如果是加工內(nèi)徑槽，就需要減小進給率；如果是加工外徑槽，則需要增大進給率。他說，內(nèi)徑槽與外徑槽的加工編程有一些不同之處。必須基于刀具的中心線進行編程。要了解切屑變薄的危險性，并據(jù)此編制出確保銑刀進給率既不過大也不過小的加工程序。
對于孔中的內(nèi)部溝槽銑削，編程進給率通常采用內(nèi)孔中心處的進給率。按內(nèi)孔圓周處計算出的進給率與其不一樣，而它對于槽銑刀來說往往偏高，因此應(yīng)酌情降低。
至于外部溝槽銑削，情況正好相反：按圓周處計算出的進給率對槽銑刀來說往往偏低，因此應(yīng)適當(dāng)予以提高。
伊斯卡的Schmitz指出，銑槽時，刀齒應(yīng)始終保持吃刀狀態(tài)。他說，機床主軸最好一直處于承載狀態(tài)，這對任何銑削加工都適用。如果銑削過程中主軸有時處于空載狀態(tài)，就可能出現(xiàn)主軸抖動現(xiàn)象（通常還伴隨著切削時發(fā)出的錘擊聲），從而造成主軸損壞，并導(dǎo)致刀具失效。因此，在銑削淺槽時，最好使用齒間距較小的銑刀。這樣可使銑刀始終保持承載狀態(tài)。
最后，號恩公司建議，為了達到最大切深，可以45°-180°的坡銑角開始切削。如果槽銑刀直接徑向切入，就會形成較長的接觸角，從而引起振動。 Drape說，用銑刀直接切至全槽深是最快的加工方式，但這樣做會導(dǎo)致工件發(fā)生顫振。因此，我們建議，銑刀從開始切入工件直至達到全槽深，在工件直徑上走刀的長度不應(yīng)小于90°（即1/4周）。如果由于其他因素（如夾具剛性不足或刀具懸伸太長），仍然存在顫振現(xiàn)象，則可將達到全槽深的走刀距離延長到 180°甚至360°。這樣做實際上減輕了工件承受的壓力，有助于消除顫振。
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