在进行精密加工时，选择最有效的刀具解决方案对于性能和结果质量极为重要。以下文章专门介绍可变螺旋立铣刀的优势。让我们特别关注这些刀具的凹槽设计的发展。分析这些切削刀具将使我们能够揭示这些刀具的特定几何设计如何实现更好的稳定性、更少的振动和更好的切屑排出途径。这里提供的技术解释使工程师和机械师能够更高效、更高效地进行加工。
可变螺旋立铣刀到底起什么作用？
可变螺旋立铣刀的功能
可变螺旋立铣刀的切削刃采用单槽设计，可向外延伸并随螺旋角变化。这种不一致性会降低加工过程中的谐波 机械加工操作从而以更高的效率完成原本需要使用单端刀具的切削任务。不均匀的配置还有助于通过防止切屑堆积来增强切屑排出，从而提高材料去除率。它还可以通过减少施加在切削刀具特定区域上的力来延长刀具的使用寿命，因为这些区域执行相同的切削功能。总而言之，可变螺旋配置有效地提高了各种加工过程中的切削性能和精度。
可变螺旋立铣刀的优缺点
形状的变形有多种尺寸，另外两个导程切削刃通常由可变螺旋立铣刀的不同特性组成，从而进一步拓宽了它们的应用潜力。首先，当使用复杂的加工材料时，这些可以提高加工过程的性能。首先，谐波振动的水平显着降低。因此，加工部件的表面甚至更好，并且缺陷的可能性进一步降低。这是形状 立铣刀 这使得切屑能够得到适当的清除，并防止刀具过热。此外，轴向螺旋角的变化往往会产生均衡的背向力，从而减少刀具与工件之间的接触，并提高尺寸的准确性。在精密加工过程中，整个活动的生产率越来越高，缩短了循环时间等。具备上述几何适应性，此类刀具可用于各种工件材料_VEC。
可变角度立铣刀的应用领域
由于其有效性和准确性，可变螺旋立铣刀在航空航天、汽车和医疗行业的零件制造中得到应用。在航空航天领域，它们能够加工由轻质材料（包括钛及其合金）制成的复杂形状的部件。汽车行业使用这些 加工过程中的立铣刀 发动机部件的加工速度更快，同时还能确保良好的表面光洁度和尺寸精度。这些可变螺旋立铣刀还用于制造医学领域的优质手术器械，其中精度和可靠性非常重要。此外，它们还用于模具制造，其中循环时间提高了许多倍，并且在高速应用中磨损更少。
螺旋角和铣削性能之间有何关系？
Helix Hayes 为何重要
螺旋角是立铣刀的设计特征，在影响刀具振动和切削效率等因素方面起着重要作用。另一方面，如果刀具的螺旋角较小，切削力会很大，切屑间隙也会很大，这适用于硬质材料。另一方面，较大的螺旋角会降低轴向切削力，同时增加切削作用，这适用于较软的材料，也适用于使用螺旋立铣刀实现更好的表面质量。这就是制造商如何通过选择精确的螺旋角来提高切削刀具在某些任务中的效率，最终提供更好的质量和耐磨性，并降低加工停机时间。
区分高螺旋和标准螺旋立铣刀
高螺旋立铣刀具有中等至陡峭的螺旋角，约为 45 至 60 度，使切削过程比标准螺旋立铣刀更有效，并能更好地去除切屑。对于软材料而言，这是一种很好的策略，可以实现所追求的美学特征。相反，标准立铣刀的螺旋角在 30 到 35 度之间，破坏性更强，可以切削更硬的材料。本例中的变量是高螺旋立铣刀和标准螺旋立铣刀。由于高混合设计可以提高速度和抛光度，因此标准设计在恶劣的应用中具有常规稳定性和坚固的特性。正确的类型很重要，因为它会影响加工精度，相对于成品的性质以及基于材料使用方式的选择。
如何选择正确的螺旋角
其中最重要的是根据材料类型正确选择螺旋角：对于较硬的材料，30-35 度的标准螺旋角是合适的，这样才能有稳定性和适当的力分布。因此，对于需要非常光滑表面光洁度的软材料，应选择较大的螺旋角（约 45 到 60 度），以便更容易去除切屑并获得更好的表面光洁度。除此之外，还必须考虑要加工零件的功能参数，例如，其加工速度和所需的加工质量；较大的螺旋角可以实现更高的速度和美观工作，而标准螺旋角在激烈的工作条件下可以更好地承受负载。在切割材料时，基于材料特性和操作条件的最终零件几何形状的有效工作速度表明，每种材料都有一个舒适且最佳的螺旋角。
硬质合金立铣刀的主要特点是什么？
硬质合金立铣刀的材料成分
硬质合金立铣刀主要由碳化钨组成，这是一种耐磨耐用的材料，具有高耐磨性和切削效率。这种成分使得生产即使长时间使用也不会失去其切削刃质量的工具成为可能，尤其是对于性能最佳的铝合金设计的螺旋立铣刀。此外，他们可能在螺旋立铣刀中使用钴作为粘合剂，以提高工具的韧性和热稳定性。这些材料是专门为各自的目的而开发的，以提高硬质合金立铣刀在使用过程中的性能和安全性，特别是在铜的高速加工中。
与其他可用替代品相比，碳化物为什么更胜一筹？
与高速钢和钴基材料相比，使用硬质合金立铣刀具有诸多优势。首先，硬质合金比这些材料更硬，可以更好地保持刀具的锋利几何形状，并加快螺旋立铣刀的切削速度。其次，硬质合金的高硬度可减少刀具的磨损，并通过延长刀具寿命和降低维护成本来帮助提高刀具的成本效益。此外，硬质合金在高温下的冲击力可改善其在更具挑战性的加工情况下的工作方式。最后，硬质合金刀具的性能无论在何种加工条件下都能保持相当稳定，在加工复杂材料时可提高最终产品的质量和表面光洁度。
如何根据铝及其合金的要求选择立铣刀？
铝合金立铣刀的设计特点
在寻找铝和铝合金立铣刀的联轴器时，应注意诸如排屑槽设计、涂层和几何形状等特征，尤其是用于铝合金的立铣刀。较大的螺旋角（约 45 度）也有利于切屑的排出，并减少切屑堆积的机会。排屑槽较少的刀具（通常为两个或三个）可确保切屑间隙，从而实现更好的加工工艺。某些涂层（例如 TiN 或 TiAlN）可以增强刀具的抗摩擦特性并带来耐磨效果。为了提高加工铝部件的质量，明智的做法是使用具有锋利刃口的切削刀具来实现精细的表面处理和尺寸精度。
刀尖圆弧半径和刀槽设计的重要性
立铣刀的刀尖圆角是铝加工中刀具整体性能的一个重要方面。由于刀尖圆角较大，因此可以增强刀具的强度，最大限度地减少操作过程中的崩刃效应，并改善表面光洁度。此外，排屑槽设计对于缓解切屑排出和冷却液路径仍然非常重要。具有预定通道数量的排屑槽设计可以实现适当的切屑间隙，避免切屑回流到刀具，从而导致刀具磨损和尺寸误差。黄铜圆角和排屑槽在切削操作中非常重要，可以优化工件的操作条件。
Guhring 和 MA Ford® TuffCut® 的建议
Guhring 建议，在加工铝及其合金时，建议使用具有高螺旋角和多个等于或大于 2 的排屑槽的立铣刀，以确保正确清除切屑。他们还建议使用 TiAlN 涂层来延长刀具使用寿命。MA Ford® TuffCut® 强调开发圆角刀具，并辅以比干净的切削刃更好的光洁度，以满足对螺旋刀具排屑设计的需求。所有这些制造商都要求定期评估切削刀具的磨损程度，以保持加工过程的完整性。
优化刀具寿命的运行参数有哪些？
正确的跑步参数
为了在铝加工中实现刀具的最大寿命，将要设置的运行参数必须与刀具和所加工材料的功能特性相一致。这些参数包括切削速度、进给率和切削深度，尤其是在立铣刀中使用时。虽然没有关于此的明确文件，但建议将大多数铝合金的切削速度设置为 500 至 1000 SFM。同样，运行或纵向进给应符合立铣刀的推荐规格，正常值在每齿 0.003 至 0.015 英寸范围内。对于切削刀具，还需要切削深度，这不仅取决于刀具直径，还取决于工作性质，通常在 0.010 至 0.100 英寸之间。这些参数需要适当优化性能，因为它们有助于提高加工精度和刀具磨损。
谐波振动对刀具寿命的影响
谐波振动会增加刀具引起的应力和切削刃磨损，从而导致刀具寿命显著缩短。这些振动会导致误切削或过度切削，从而导致切削力不规则，从而缩短刀具寿命，尤其是立铣刀。此外，这些还可能降低表面光洁度，导致工件加工精度出现误差。因此，应采取与应用有效减振方法和控制主轴状态相关的适当措施，以减少这些影响并保持刀具高效运转。
最大限度提高高效铣削的去除率
如果目的是提高高效铣削的切削率，那么在不影响稳定性的情况下通过适当改变切削参数来实现这一点非常重要。这意味着在切削铝时要使用非常高的切削速度，通常范围从约 800 SFM 到 1200 SFM，并且要使用非常高的进给率，相当于刀具每齿 0.015 到 0.025 英寸。应根据刀具的极限增加切削量，通常观察到切削量在 0.100 和 0.250 英寸的范围内，这对于深度切削以去除更多材料更为重要。使用耐用的刀具和良好的冷却条件，即使在高材料去除率下也可以制造出高质量的零件。
铣削时如何控制颤动？
螺旋立铣刀的颤动
端面铣削是在向下的压力下，通过旋转刀具在末端滑动和切削而进行的。如果使用简单的机械进行高速表面铣削，通常会导致操作不稳定。这包括可能因切削类型或施加的力而增加的偏转。此外，其他因素，如刀具的设计特点，如高螺旋角或低间隙，也会产生振动的可能性。不同的材料具有不同的切削能力，并且工件通常不会被紧密地夹持，从而导致布线不良。颤动很难解决，因为行业切削得越来越深，而刀具却保持不变。但为了避免这种影响，选择正确的刀具并使用主轴的高性能旋转比，提供足够数量的夹具以增强稳定性至关重要。
颤动控制最小化技术
- 增加工具刚度： 使用较短的切削刀具并使用坚固的加工平台来增加强度并减少刀具弯曲的可能性。
- 优化切削参数：改变分配的主轴转速或切割速度，以尽量减少流失并实现成功切割。
- 增加阻尼： 使用或提供使用减震装置或尖的工具。
- 选择适当的刀具几何形状： 使用具有正确螺旋角和适当间隙的适当工具来最大限度地减少对话的机会。
- 强化工件夹持： 加工时，对工件使用更坚固的夹具或工作架和夹具。
- 执行刀具路径优化： 采用恒定啮合策略并使用自适应刀具路径来减少突然的负载变化。
- 定期检查和维护工具： 通过磨利工具并减少其因颤动而产生的磨损，使工具保持适当的切削状态。
机器设置和工件注意事项
必须控制机器的设置和工件条件，以在加工过程中实现最少的颤动。首先，必须准确设置主轴速度；例如，如果主轴速度设置得太高，可能会发生变形，如果设置得太低，可能会获得不令人满意的切削效果。切削进给率会显著影响切屑形成。因此，建议始终使用平均值，并在必要时尽量减少颤动。此外，遵循刀具路径和结构，以免发生突然的负载变化。
在分析上述工件时，重要的是注意并评估工件的结构特性，因为切割可能会有所不同，例如旋流切割。通过使用合适的配件精确定位工件，可以避免旋转振动引起的运动。最后但并非最不重要的是，还应评估机器的参数，包括对准度、刚度以及无切割、划痕和损坏，因为这些参数直接影响基座稳定性和切割过程的效率。
参考来源
常见问题 (FAQ)
问：可变螺旋立铣刀有哪些优点？
答：可变螺旋立铣刀具有多种优势，例如振动更小、切屑去除效果更好、进给率更高。它们……
问：立铣刀螺旋角对性能有何影响？
答：立铣刀螺旋角是影响刀具性能的重要因素。在大多数情况下，大螺旋角越大，刀具性能越好。
问：市场上有哪些广泛使用的变螺旋立铣刀产品？
答：这些可变螺旋立铣刀产品包括 MAFord® TuffCut® 系列、Altima® 立铣刀、Guhring RF 100 等……
问：可变螺旋立铣刀能否进行多种类型的铝合金加工？
答：是的，可变螺旋立铣刀非常适合加工铝合金。这些特定的立铣刀的设计方式可以避免切屑焊接并实现出色的切屑清除，这在加工铝等粘性材料时尤其重要。一些公司制造专门设计的用于加工铝的螺旋立铣刀，可产生高质量的结果和粗糙度。
问：这很基本。两种立铣刀都有 4 个刃口。它与标准配置的 4 刃立铣刀有何不同？
答：虽然它们都是四刃立铣刀，但在可变螺旋设计中，四刃立铣刀的切削刃上的螺旋角会有所不同。这种差异有助于调整谐波、减少颤动并增强立铣刀的功能。在某些使用条件下，具有恒定螺旋角或螺旋角的四刃立铣刀更容易受到机械激励。
问：可变螺旋立铣刀可以用作粗加工和精加工工序的工具吗？
答：当然，大多数可变螺旋立铣刀都是为粗加工和精加工而设计的。虽然某些系列的属性可能会被增强以仅用于特定任务，但专用刀具的整体性能对于各种切削条件都相当不错。当需要获得最佳结果时，应遵循制造商的建议，或使用 Machining Advisor Pro 等刀具选择软件。
问：变螺旋立铣刀采用哪种涂层？
答：与其他刀具一样，使用可变螺旋立铣刀时通常需要涂上高性能涂层，以抵抗切削操作造成的磨损。常规涂层包括 AlTiN（氮化铝钛），适用于高温环境和不锈钢加工。其他涂层可能专门用于铝合金或任何其他材料。所用涂层的类型主要受要执行的工作和材料的影响。
