高进给铣削：利用京瓷先进刀具提升效率

高进给铣削具有诸多优势，包括提高金属去除率和延长刀具寿命。以下是可提升加工中心产出的切削策略详解。

随着加工技术日益精进，业界为在竞争激烈的市场中脱颖而出而寻求解决方案，高进给铣削正成为一种流行的加工方法。

高进给铣削允许以比传统方法更快的速度进行加工。采用较浅的切深和高于常规的进给率，可获得更高的金属去除率，从而延长刀具寿命。

高金属去除率使高进给铣削成为一种高产且具成本效益的方法，能快速粗加工各种工件。

高进给铣削的其他优势包括：

产生的切屑比传统 90 度和 45 度刀具更薄，从而实现更高的金属去除率和更短的循环时间。
使用高进给（10-25 度）刀具，切削力朝主轴方向导向，减少颤振，提高刀具寿命和工件表面质量。（京瓷 MFH 系列高进给刀具还采用凸面切削刃设计，减轻刀具切入工件时的冲击，进一步降低切削力和振动。）
10 度切削刃角意味着：
- 切屑厚度在整个切深范围内保持恒定。
- 无论切深如何，都能实现更薄的切屑厚度和更低的切削力。
- 加工温度降低，成为难切削耐热合金材料的更好选择。
高进给铣刀功能多样，适用范围广，可用于多种金属加工工序，包括：
- 面铣和肩铣
- 开槽
- 斜坡铣削
- 螺旋铣削
- 型腔铣削
- 轮廓铣削

更大的切深

市场上有多种可转位高进给刀具设计。仅京瓷就提供五种不同选择，其中全新 MFH-Max 的切深能力超越传统高进给刀具。MFH-Max 允许 0.098 英寸（约 2.5 mm）切深，而传统高进给铣刀仅允许 0.039 英寸（约 1 mm）的浅切深。这一特性可提高生产率并延长刀具寿命。

与 MFH 系列其他刀具一样，新款 Max 在汽车零部件、难加工材料和模具等广泛应用中表现优异，为各种加工环境提供多种解决方案。

然而，Max 的大切深能力意味着进给率必须低于传统高进给铣刀。这是否意味着金属去除率降低？为了找出答案，京瓷在典型加工场景下对比测试了 MFH-Max、MFH-Raptor 和 MFH-Mini，以确定哪款更高产。

测试选用典型加工场景——对 4140 工件（硬度 28-32 HRC，尺寸 5″×6″）进行面铣，总切深 0.090″，评估三款不同高进给刀具的生产效率。

参测高进给刀具

测试使用以下刀具：

No. 1：2″ MFH-Raptor MFH2000R-14-4T（4 刃，SOMT14 刀片）

DCX（外切刃最大直径）：2″
DC（切削直径）：1.094″
APMX（最大切深）：0.079″

No. 2：2″ MFH-Mini MFH2000R-03-9T（9 刃，LOGU03 刀片）

DCX：2″
DC：1.685″
APMX：0.039″

No. 3：50 mm MFH-Max MFH050R-04-7T-M（测试时无 2″ 规格，7 刃，LOMU04 刀片）

DCX：1.969″
DC：1.535″
APMX：0.098″

高进给刀具与其他刀具一样：除 90 度主偏角外，必须关注 DC 尺寸（决定加工平面宽度）和 APMX 值（最大切深）。了解这些尺寸后，可计算每款刀具将工件面铣至 0.090″ 深度所需的走刀次数。

以 MFH-Raptor (MFH2000R-14-4T) 为例，从上表可见其 DC 尺寸略超 1″，面铣该工件需 6 次走刀。

此外，因该刀具 APMX 小于 0.090″，Z 方向需两次走刀才能达到全深度。

因此总共需要 12 次走刀（6 × 2 = 12）。MFH-Mini 虽 DC 尺寸较大但 APMX 较小，结果也是 12 次走刀。MFH-Max 考虑了两种方案：一次性以 0.090″ 全切深走刀，共 4 次走刀，但进给率降低；或分两次各 0.045″ 走刀（共 8 次），采用较高进给率。

为公平评估，所有刀具均使用相同硬质合金牌号 (PR1535)，并按推荐起始切削参数运行。

衡量生产效率的两个最常用指标是表进给 (Vf) 和金属去除率 (MRR)，如上图高亮所示。

两者均反映切削速度，但不代表全部。金属去除率通常更能准确体现生产率，即单位切削时间内去除的材料体积，它是表进给、切深 (Ap) 和切宽 (Ae) 的函数。在本案例中，Vf 和 MRR 的排名恰好一致。但可见 MFH-Max 的 Vf（67.9 in³/min）约为 MFH-Mini（257.9）的四分之一，而 MRR 却达到了 79%（9.07 对 11.48）。按任一指标预期 MFH-Mini 胜出，其次是 MFH-Raptor，MFH-Max 垫底。但这些指标未考虑非切削时间（为额外走刀而进行的快速定位移动）。走刀次数越多，所需定位移动次数也越多。

点击下方视频链接观看各切削策略演示。

No. 1: MFH-Raptor (MFH2000R-14-4T):

No. 2: MFH-Mini (MFH2000R-03-9T):

No. 3: MFH-Max (MFH050R-04-7T-M) (0.090″ Ap):

No. 4: MFH-Max (MFH050R-04-7T-M) (0.045″ Ap):