面铣 101:这是每个产品设计师必须知道的
制造业已经走了很长一段路,多年来取得了很多进步,成为我们今天所拥有的。例如,早在 18 世纪,技术工人就使用传统的手工工具制造零件。不幸的是,这个过程不仅会导致交货时间过长,而且还容易出现代价高昂的错误,导致零件无法使用。
然而,截至今天,我们拥有多种制造技术和工艺,能够满足最严格的产品设计要求。其中一种制造工艺称为面铣。
但什么是面铣,它是如何工作的?本文涵盖了您需要了解的有关这个有趣的制造过程的所有信息。
什么是面铣?
面铣是一种 CNC 铣削工艺,这意味着它涉及使用切削工具从工件上去除部分材料。但是,与传统铣削不同的是,此过程涉及放置刀具,使其旋转轴(或刀具轴)垂直于工件,如下图所示。
图1:端面铣削工艺
注意多齿切削刀具是如何面朝下朝向工件顶部定位的。当工件在刀具上移动时,该过程通过逆时针旋转刀具来去除材料。
端面铣削与外周铣削:有什么区别?
端面铣削和周边铣削是铣削操作的两种主要类型。它们的操作模式非常相似,但它们的设置和制造特征的适用性不同。例如,周边铣削的刀具与工件平行放置,如下图所示。
图 2:周边铣削工艺
外周铣的独特配置确保刀具的侧面磨掉工件的顶部。因此,周边铣削可以有效地从工件上去除大量材料。相比之下,面铣使用刀尖去除一小部分材料,使其更适合需要精细表面光洁度的应用。
为面铣选择理想的切削刀具
面铣工艺可以精确地生产出范围广泛的零件和特征。然而,这一过程的成功还取决于选择理想的面铣刀。我们来看看三种常见的刀具。
图 3:面铣刀
#1 立铣刀
立铣刀通常在其端部和刀柄上具有切削刃(或切削齿),它们用于沿高速旋转主轴的轴线形成平面。这种独特的设计使其非常适合在产品开发的表面处理阶段创建复杂的图案、小面、轮廓和槽。
图 4:立铣刀
但是,当您需要在加工的初始阶段去除大块材料时,您可能会发现它们效率低下。
#2 壳磨机
壳铣刀是面铣操作中最常用的刀具。该刀具的外刃具有多个切削齿和刀片,如下图所示。
图 5:壳磨机
壳磨机的独特设计提供了平衡的切削力和对刀具高速去除的材料量的精确控制。因此,机械师通常选择壳式铣床来获得高质量和一致的表面光洁度。但是,使用壳铣刀时,可能偶尔需要根据工件材料更换刀片。
#3 飞刀
飞刀是一种单点切削工具,主要用于加工大表面。 “单点”是指切削工具具有一个切削刃,可以一次去除部分材料。
图6:飞刀
与在高速下提供令人印象深刻的切削和表面光洁度的立铣刀和壳铣刀不同,飞刀可以在较低的速度下实现更好的切削和表面光洁度。这意味着机械师将需要更少的动力来使用飞刀进行高质量的切割。
机械师在寻求获得良好的表面光洁度时通常会选择飞刀,而且速度不是问题。
面铣提示
只要机械师技术娴熟并遵守基本规则,面铣工艺是获得高精度和高性价比产品的好方法。顶级机械师在此过程中遵循以下基本技巧:
- 使用推荐的主轴转速以避免磨损刀具。
- 始终将切削刀具定位在偏离工件中心的位置,因为这会产生薄切屑ㅡ,这是作为端面铣削操作的副产品而形成的多余材料。这种方向可确保切割更清晰,表面更精细。
- 避免工件频繁进出,因为这可能会在切削刃上产生应力并影响加工零件的精度。
- 不要在槽或孔上进行铣削操作,因为这些边缘也会导致工件上出现多个入口和出口。
- 使用计算机数控 (CNC) 技术来自动化切割过程,从而生产出高精度和精密的零件。
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