面铣和端铣在精密金属加工工艺（称为 CNC 加工）中必不可少。每种方法都允许加工金属零件，但在制造过程中都有其任务和应用。了解面铣和端铣之间的区别对于效率和成本效益至关重要。本文全面研究了两种突出的加工技术，即面铣和端铣。 端铣这两种方法是金属切削服务的典型代表，但这里有一些共同的因素，以及影响选择的注意事项。铣削操作是每个工业工人都应该理解的概念，以实现更高的生产水平和更好的加工实践。
什么是面铣刀？它是如何工作的？
面铣刀是机床头的一个元件，用于高精度地加工平面区域。铣刀头由一个旋转体组成，周围环绕着许多可旋转或固定的锋利边缘，这些边缘可以在一次加工中去除大量材料。通常，面铣刀安装在机床的主轴上 铣床 并且比其直径更全面。旋转面铣刀的切削刀片会侵入工件，将材料从工件上切下，直到获得平坦的表面。这使得面铣削操作非常理想，可以获得良好的表面光洁度和尺寸公差精度，尤其是在加工大面积表面时。
了解面铣刀的基础知识
在解释面铣刀的工作原理之前，有必要先了解一下它的主要结构元件和工作过程。面铣刀最明显的结构部件之一是固定在铣床主轴上的圆柱形刀体。该刀体带有多个旋转头或碳化物，这些旋转头或碳化物被称为用于切割材料的刀片或切削刃。面铣刀可以旋转切割，因此在铣削过程中，切削刃会循环切入工件表面，从而去除材料。面铣刀的形状便于在宽阔平坦的表面上轻松切割大面积区域，同时保持精度和优质的表面光洁度。它们能够完成重型工作，并且在零件生产的初始阶段也非常重要，因为需要大量材料来为零件表面创建正确的几何形状和公差。
面铣刀如何去除材料
面铣刀主要通过高速切削和旋转来切削表面。面铣刀配有齿，齿的旋转速度取决于工件特性和所需的表面光洁度。旋转刀具配有切削刀片，切削刀片在刀具旋转圆弧的外围与工件接触。多余的材料也会被切除，表面光洁度也会得到改善。切削刀片通常以螺旋形式分层放置在面铣刀上，目的是实现对材料的均匀切削。在面铣削过程中，温和地调整最大转速和进给速度对于提高表面质量和材料尺寸精度非常重要。
面铣刀的类型
所有用于面铣削的刀具都可以根据设计和应用领域等因素分为特定类别。主要类型包括：
- 用于面铣削的壳式铣刀：壳式面铣刀由用于重型铣削操作的安装块组成。适用于需要在最短时间内去除更多金属的粗加工作业。
- 粗铣刀：这些铣刀采用粗铣设计，用于在加工操作过程中以最快速度去除材料。它们适用于在非常有限的时间内完成大量库存切割，速度比成品质量更重要的情况。
- 可转位面铣刀——也称为牛鼻面铣刀，这些铣刀支持可转位、可更换的刀片，这些刀片可以重新定位和更换，而无需更换新刀具。这种类型的铣刀在工业领域很流行，因为它成本低，并且针对相同的工作条件有多种结构和配置。
所有类型都有独特的功能和优势，例如选择材料和确定精度和生产率。因此，选择面铣刀非常重要，因为它将有助于改善加工操作。
什么是立铣刀？它有何用途？
立铣刀基础知识：您需要了解的内容
立铣刀是铣刀，是铣床中用来钻孔、开槽和轮廓加工的工具刀具。立铣刀不仅可以像钻头一样在轴向切割，还可以在横向和轴向切割，因为立铣刀可用于对工件进行整形和轮廓加工。立铣刀通常由高速钢或硬质合金制成。立铣刀有一个或多个缠绕在轴的旋转轴上的扭曲槽，以便切割材料。立铣刀的尺寸和形状差异很大，从能够使用 CNC 机器雕刻复杂图片的立铣刀到用于强力粗加工的立铣刀。
立铣刀的常见应用
立铣刀是一种出色的工具，可用于各种行业中的各种铣削任务。在制造过程中，使用立铣刀对于零件复杂形状和特征的轮廓加工、轮廓成型和切入至关重要。立铣刀在这两个行业中非常重要，因为它们可以制造各种复杂的部件。它们还广泛应用于模具和冲压模具的制造，从而能够形成精确的模具和冲压模具。此外，倾斜的立铣刀可帮助机械师制作原型，因为设计师可以在批量使用之前对产品创意进行微调和重新设计。立铣刀与其他切割设备或附件的区别在于它们的用途更全面，因为它们可用于对材料表面进行粗加工和精细轮廓加工。
立铣刀的类型
- 方形立铣刀：适用于多种用途的铣刀类型：方形立铣刀被视为最主要的立铣刀类别，可用于多种铣削操作，包括开槽、端面和仿形。所有这些铣刀（包括方形立铣刀）都具有锋利的方形刀刃，可有效切割大块材料。立铣刀的横截面呈圆形。
- 球头立铣刀：这种立铣刀使用圆形切削刃来实现精细加工，并用于雕刻和轮廓加工等 3D 加工工艺。它广泛适用于生产三个对数形状和三个弯曲表面的原型。
- 圆角立铣刀。圆角立铣刀介于标准方形立铣刀和圆角立铣刀之间。其设计有助于减少崩刃并延长使用寿命，非常适合在粗加工周期中使用，并可延长刀具的使用寿命。
这三种常见的铣削立铣刀各有特定的功能，扩展了各个行业中第四次铣削操作所能达到的能力和精度。
面铣削与端铣削：有何区别？
面铣和端铣之间的主要区别
面铣和端铣在方法上有着根本区别，因此在应用上的实用性也不同。在面铣中，使用铣刀头上的可用表面（通常垂直于工件平面的位置）来切削工件。这种方法最适合加工平坦的水平表面，而且在金属去除方面速度也很快。相反，在端铣中，铣刀是侧向放置的，或者其末端垂直于工件。端铣通常用于仿形、轮廓加工和开槽。端铣主要向下切削，并对工件的形状和形式进行精细的微调。相比之下，面铣除了使表面平整外，不会切入工件的很大一部分。
面铣与端铣相比的优势
然而，这种方法似乎存在表面光洁度差的缺点，这可能是由于在平面上增加切削力造成的。这个原因解释了许多机械师偏爱面铣，因为它可以快速去除加工或多余的材料。另一个总是能缩短加工时间的因素是，它大大节省了编码浪费，尤其是在处理需要平坦表面的大型工件时。此外，立铣刀设计用于通过鼻尖在垂直方向上专门执行几项切削操作，用于特定目的，便于类似的钳口和所有其他结构。这两种技术对于制造过程都是必不可少的，因为每种技术在铣削应用和期望结果方面都有各自的优势。
何时使用面铣削与端铣削
选择面铣还是端铣取决于任务的具体情况，包括您计划进行的铣削类型。当您想要快速修复平面时，主要修复面积相当大的平面，可以使用面铣。这种技术最适合需要去除大量材料的工作，但复杂的细节不是问题。相反，当您想要进行特定的切割时，请选择端铣，例如需要形状和槽口与精确切割相结合的形状或图案。这种技术更适合定制需要广泛切割和精细修整的项目。当您了解目标材料要求和预期结果时，您可以轻松确定追求质量的最有效方法。
如何为您的机器选择合适的铣削刀具
选择铣削刀具时要考虑的因素
铣削刀具有不同的规格，当您要为您的机器选择合适的铣削刀具时，有几个因素值得注意。尤其是要进行的铣削类型等因素。
- 待加工材料：工件材料会影响任何加工操作中使用的铣刀类型。切割较硬的材料需要使用由硬质合金或高速钢等更坚韧的材料制成的更先进的刀具。较软的材料则使用带有其他涂层的刀具来加工，以提高切削刃的效率和寿命。
- 刀具涂层和材料：使用立铣刀时，请注意铣刀的涂层和结构。某些涂层（如 TiAlN 和 TiCN）可以延长刀具寿命并提高刀具的抗磨性。刀具类型（硬质合金或 HSS）决定了刀具在铣削操作条件下的耐用性、速度和效率。
- 机器功率和 RPM 是机械师在操作机床时必须了解的关键参数。：机器的马力和主轴转速等容量也决定了工具的选择。非常高速的工具处理非常高 RPM 的工具和大多数机床上的预锤效应至关重要。确保工具的规格与机器的规格兼容，以避免工具过度受力或执行次优操作。
在对交接参数进行详细分析后，您可以为您的特定加工过程选择最合适的铣削刀具，从而优化您的制造活动的效率和准确性。
可转位立铣刀与铣刀的比较
可转位立铣刀和铣刀都有其独特的优势，可用于不同的加工目的。可转位立铣刀的主要特点是刀具的切削刃由可互换的刀尖组成，可连续使用而无需重新研磨，因此可以节省时间和金钱，尤其是在批量生产或大量材料去除操作中。通常首选柔性刀片，因为这些刀具可以快速高效地适应不同的切削条件。
另一方面，即使铣刀（例如整体立铣刀）在切削刀具中相对较小，但它们提供的刚性精度对于大多数刀具来说并不常见。刚性立铣刀的固体乳化液的边缘可以磨成一定角度，从而确保正确性，避免高度设计的旋转铣削活动。铣削整体立铣刀时集中精力可提高速度和生产率，同时保持表面质量和绝对刀具精度。因此，所有这些成本都增加了刀具的损耗，由于需要更换刀具和重新磨锐立铣刀，因此在刀具使用寿命结束时，刀具的成本会变得昂贵。
然而，决定使用哪种可转位立铣刀和铣刀，最终要考虑要执行的工作、材料种类、生产量和所需的精度。这些参数是制造出来的，但大多数制造商倾向于优化其工艺中如何实现高效率但低成本。
了解柄类型和兼容性
在刀柄类型分类中，选项几乎总是直柄、锥形柄而不是螺纹柄。直柄被广泛接受，因为它们的基本特性适合与各种各样的机床主轴配合使用。锥形柄（如莫氏锥柄）优于其他柄，它们能够保持同心度，同时提供牢固的连接。螺纹柄主要与夹头一起使用，可快速射击并将工具牢牢固定在适当位置，以便在 CNC 机床中使用。唯一的限制在于机床主轴的形状和加工过程，这要求同时考虑刀具夹持能力和操作要求，以实现有效的性能和精度。
优化面铣削和端铣削操作的技巧
使用面铣刀的最佳实践
总而言之，应该注意的是，为了提高面铣削的效率和准确性，需要解决一些重要方面。首先，详细考虑切削刀具材料及其几何参数至关重要，因为它们决定了加工操作的刀具寿命和表面光洁度的质量。高进给面铣刀尤其适用于需要快速准确地去除大量材料的情况，并且效率很高，从而消除了毛坯加工时间。应根据加工材料的类型改变速度、进给率和切削深度，以减少刀具磨损并提高光洁度。此外，不正确的刀具和机器维护，例如对准不足、刀具保持不良以及忽略刀架松开，可能会导致操作过程中不必要的振动和不稳定。此外，在机器上采用冷却效果或切削液或润滑液，可以很好地延长刀具寿命，轻松有效地排出切屑，以及调节温度，并提高面铣削的效率。
优化进给率和切削深度
正确固定进给率和切削深度至关重要，因为必须实现所需的加工效率和刀具寿命。因此，进给率必须根据材料特性、切削刀具规格和加工机器的动力装置而变化。通过增加进给率可以提高生产率；但是，如果建议更高的速率而不进行适当平衡，则会导致刀具磨损增加和表面光洁度降低。除此之外，切削深度还决定了材料去除能力和整个加工周期的持续时间。重要的是要认识到，良好的深度选择取决于工件和夹具的刚性。深度增加太多会导致偏转和颤动。在重建工程师对这些问题的理解时，改变这些因素的努力应该基于机器试验和一些协调努力的过去行为记录，以满足规定的公差以及所需的光洁度质量水平。保持产品的准确性和工具的完整性需要定期调整和监控。
保持表面光洁度质量
在加工过程中，必须采用各种工艺参数才能获得理想的切削表面质量。首先，刀具选择至关重要，因为使用具有理想涂层和形状的刀具可以降低摩擦并增强表面质量。此外，必须保持刀具锋利并在磨损时更换刀具，以防止损坏或变形表面。应使用减震装置控制加工部件的周期性运动，以避免最终结果出现负面因素。使用合适的体积、冷却或润滑材料不仅可以提高切削操作效率，还可以减少加工部件的卷曲变形。最后，通过实时控制工艺参数，这些信息可以防止问题发生或在正确的时间采取纠正措施，尤其是在生产过程中。
参考来源
常见问题 (FAQ)
问：什么特征可以作为面铣削和端铣削之间的主要区别？
答：面铣和端铣是两种不同的铣削工艺。例如，面铣采用在圆周上带有齿的铣刀，并采用平面来生成平面，通常与刀轴成直角。端铣刀是一种在端部（底部）和侧面带有切削齿的铣刀，可执行各种切削操作，包括开槽、凹槽和轮廓。平铣是一种用于相对较大的平面的运动，而圆弧端铣则使朝向出口的运动更加精细，即用于更复杂的作业。
问：列出面铣削操作中使用的切削刀具的类型。
答：在面铣削中，通常会遇到直径相对较大的切削刀具：可转位面铣刀、壳式铣刀和飞刀。这些刀具通常具有各种切削刃/刀片，可增强材料去除率。典型的铣削设备包括具有耐磨、部分可更换刀尖的面转位铣刀，可为操作带来经济效益。由于芯式犁式切削装置或刀具在重切削中的效率和操作灵活性，它们仍广泛用于面铣削应用。
问：可转位面铣刀和实体立铣刀之间的主要区别是什么？
答：可转位面铣刀采用可更换刀片形式的切削刃，而整体立铣刀则由包含切削刃的整块刀具组成。通常，直径范围较大的可转位面铣刀主要用于平坦区域的面铣削应用，主要使用规则的圆柱形铣刀。与中心铣刀不同，它们允许各种磨损的剪刀而无需更换设备。相反，整体立铣刀相对紧凑且用途广泛，可用于仿形、开槽、插铣和其他类型的铣削。
问：为什么要使用方肩可转位立铣刀？
答：方肩可转位立铣刀与面铣刀和立铣刀一样，适用于两种类型的刀具或操作员的工作。可以轻松创建 90 度方肩和面铣削操作。可转位刀片的替换切削刃降低了成本，旨在实现优化的切削角度。这些刀具有助于加工，一次设置即可完成面铣削和方肩铣削，从而提高生产率和精度。
问：刃数和铣削性能有何关系？
答：铣刀上的排屑槽数量会影响切削和切屑去除效率。原则上，排屑槽数量越少，切屑去除就越容易。它用于粗铣削操作或铣削容易产生长切屑的材料。排屑槽越多，表面越精细，可用于精加工操作。在面铣削中，使用排屑槽数量较多的刀片或刀具打磨表面，以获得光滑的表面，而立铣刀的排屑槽数量则取决于零件及其制造材料。
问：您能否定义“R8 刀柄”一词并详细说明其在铣床中的应用？
答：R8 刀柄是一种适用于多种立式铣床的刀架。它是一种带锥度的刀柄，可插入铣床主轴，实现最佳的刀具安装。R8 刀柄主要用于面铣刀和端铣刀。对于面铣削，R8 刀柄可转位面铣刀可用于大型水平表面，而 R8 刀柄端铣刀架则用于不太粗的切削应用。R8 系统既方便又快速地更换刀具，并具有相当高效的跳动控制。
问：面铣和端铣之间哪种方法采用的切削速度更高？
答：铣削操作的切削速度由许多因素决定，包括加工过程中使用的工具、工件的材料以及所需的表面效果。就切削速度而言，面铣通常比端铣更高效，因为面铣刀的直径更大，热量分布能力更好。但是，切削速度的数值在很大程度上取决于所使用的工具（如高速钢或硬质合金刀片）、工件的材料以及是粗加工还是精加工等参数。还需要考虑这样一个事实：当 CNC 铣床通过进给方向和切削速度等参数进行编程和控制时，计算机将根据编程参数实现最佳切削速度。
问：APKT1604 硬质合金刀片及其用途有哪些？
答：APKT1604 硬质合金刀片是铣削可转位刀具上使用的众多替换切削刃之一。APKT 的前两个字母与刀片的配置和功能有关，而后两个数字 1604 则详细说明了尺寸。它们的应用范围非常广泛，可用于面铣削、一些立铣削、可转位面铣刀和方肩可转位立铣刀。它们因其通用应用而受到赞赏，因为它们可以对各种材料进行粗加工和精加工。这种刀片的成分基于硬质合金碳化钨，可确保显著的切削效率和磨损保护。
