不管刀具设计得如何,或用什麽材料制成,刀具的制造商都应该提供切削速度和每齿进给量的初始值。如果没有这些资料,就应该向制造厂家的技术部门谘询。厂商 应该熟知他们的产品在进行全宽度开槽铣削丶外廓铣削丶插铣或斜坡铣削时的能力如何,因为许多标准铣刀大多数不能完成这样多的加工工序。比如,如果铣刀没有 足够大的第二後角,则斜坡铣削的斜角就要减小。
很明显,如果超出刀具的加工能力,将导致刀具的损坏。插铣也是一样,如果不能将切屑及时地从槽底排出,切屑将会受到挤压,之後刀具也将损坏。总之,铣削加工高温合金时,这些情况对刀具寿命都是不利的。
如果认为减慢进给速度可延长刀具寿命,事实证明是错误的。典型的例子就是在切第一刀时,会发现材料相当硬。如果把进给量减小 ( 如可转位铣刀的每齿进给量减至 0.025~0.5 mm ) ,刀具切削刃将强烈地摩擦工件,结果是刀具很快或是立即损坏。摩擦能引起工件表面的加工硬化,为避免加工硬化,切第一刀时应保持一定的切削负荷 ( 0.15~0.2 mm/ 每齿进给量 )。
切削深度取决於多种因素,如刀具设计,刀片高度丶刀具刚性丶刀具总长丶机床马力等。但当刀具的後角和前角为 5°~11° 正值时,最适於加工粘度大的材料。立铣刀的螺旋角应该在 35°~50° 之间。这些铣刀的倾斜刀刃有锯削作用,能形成理想的切屑并带走切削热。
当然,难切削材质时,适当的切削速度也非常重要。它决定了在切削区产生热量的多少。推荐的速度范围从较低的 12~15 m/min ( 对高速钢铣刀 ) 到 23~37 m/min ( 对硬质合金铣刀 ),再到180~245 m/min 或更高( 对陶瓷铣刀 )。增加进给量和切削深度也会增加切削热,因相应地增加了切削力和刀具与工件的接触面积。
根据铣削难切削材质时的应力和切削力,应选择由K40~K50硬质合金作为铣刀刀片的基体,并采用带有耐热性能高的氮铝钛涂层。使用这类硬质合金牌号的刀片进行铣削 加工,可取得很好的加工效果。在较低的切削速度下,采用碳氮化钛涂层进行加工,其效果也不错。
如果在加工中,刀具使用不当,即使用最好的基体和涂层,也不会取得好的加工效果。比如,在零件上要铣出一个深度为 2~5mm 的槽,想分三次走刀加工出来。一般在这个加工过程中 CAM 系统将显示为三次切深都一样。由於工件重复地接触刀具上同一部位,最终相同的切深将使涂层上产生一个缺口,一旦这个缺口划穿了涂层,就会损伤基体,致使刀 具损坏。
因此在铣削加工中,选取适当的切削深度 ( 一般在 0.5~0.60mm ) ,在铣削时,防止工件重复接触刀片同一部位,这样才能延长刀具的寿命。