【編者按】眾所周知牢硅，對于許多專業(yè)術(shù)語隐辟，不同的人有不同的理解呐取。“銑槽”這個(gè)詞就是如此琴坏。銑槽與銑縫或開槽等術(shù)語之間的差異很難明確界定讳董，基本上就是一回事。對刀具廠商來說束澄，槽刀就是切削速度和進(jìn)給率比傳統(tǒng)開槽刀具更高的專業(yè)刀具豺章。

眾所周知，對于許多專業(yè)術(shù)語妇张，不同的人有不同的理解搅厕∩烦樱“銑槽”這個(gè)詞就是如此。

號(hào)恩(HORN)美國公司銷售經(jīng)理Duane Drape認(rèn)為吉捶，“名詞術(shù)語經(jīng)扯嵯剩混淆不清∧盘颍‘銑槽(groove milling)’與‘銑縫(slot milling)’或‘開槽(slitting)’等術(shù)語之間的差異很難明確界定币励。”

山特維克可樂滿(Sandvik Coromant)應(yīng)用與開發(fā)項(xiàng)目協(xié)調(diào)人William Durow也認(rèn)為珊拼，“銑槽”與“銑縫”和“開槽”基本上就是一回事食呻。該公司提供全系列的CoroMill可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀。

瓦格斯(Vargus)美國公司產(chǎn)品經(jīng)理Michael Trimble表示澎现，“對我們來說仅胞，槽銑刀就是切削速度和進(jìn)給率比傳統(tǒng)開槽刀具(如半圓銑刀)更高的銑槽刀具〗１瑁”

車槽與銑槽

工件上的溝槽可以通過車削或銑削方式加工干旧。伊斯卡(Iscar)公司GRIP產(chǎn)品經(jīng)理Matthew Schmitz說，“如果能在車床上加工溝槽揭斧，你最好這樣做莱革。幾乎在每種情況下，銑削溝槽都要比車削同樣的溝槽花費(fèi)更多時(shí)間焊握。”該公司提供的TANG鳖弱、GRIP园赴、CHAMSLIT和MULTI-MASTER系列刀具產(chǎn)品中也包括各種槽銑刀。

Schmitz還指出益丘，如果被加工溝槽形狀不同于常見的平行槽壁宴凌，銑槽加工將變得更困難，而且可能需要成本更高的專用槽銑刀冲取。他說凉灯，“只有在少數(shù)情況下，應(yīng)該考慮用銑槽來替代車槽鄙吗。這些因素包括工件的形狀或尺寸玻啡、車間的加工能力、控制切屑的需要疙鹃、為了取消額外的加工設(shè)備捌轮，以及在無需增加設(shè)備的情況下控制工件特征的尺寸公差≌月” 此外虽另，Schmitz認(rèn)為暂刘，由于車槽加工采用單點(diǎn)切削刀具，因此其加工精度比銑槽更高捂刺。

Drape并不完全贊同車槽精度更高的觀點(diǎn)谣拣，他認(rèn)為這要取決于具體的加工。但他指出族展，“銑槽是使用旋轉(zhuǎn)刀具芝发，因此加工表面上有較多的圓齒型刀痕】凉龋”

此外辅鲸，銑槽是一種斷續(xù)切削，切屑通常能分?jǐn)酁橐子谔幚淼亩绦几沟睢６嚥蹖儆谶B續(xù)切削独悴，會(huì)形成不易處理的長條形切屑。

整體式與刀片式槽銑刀

整體硬質(zhì)合金槽銑刀是在刀柄前端用螺釘固定一個(gè)可更換的刀頭(或刀片)锣尉。刀片式槽銑刀則是采用安裝在刀體上刀座中的可轉(zhuǎn)位刀片刻炒。

Drape說，“根據(jù)加工直徑要求箫朽，我們可以提供整體式和刀片式槽銑刀里捌。刀片式槽銑刀可能不適合加工小內(nèi)徑孔中的溝槽。我們通常在直徑超過10mm時(shí)才會(huì)采用刀片式槽銑刀蜓盯⌒统裕”

隨著直徑的增大，整體硬質(zhì)合金刀具的成本也會(huì)逐漸增大腌径，因此栗雳，大直徑溝槽是刀片式槽銑刀的“用武之地”。Draped補(bǔ)充說笔骏，“使用刀片式槽銑刀可能遇到的問題是是临，其加工精度可能沒有整體硬質(zhì)合金槽銑刀高，這是因?yàn)榈镀姐姷渡嫌锌筛鼡Q部件室拿，因此不可能保持與整體式銑刀相同的精度兆又。”

瓦格斯公司的Trimble指出磺穷，當(dāng)直徑足夠大時(shí)陈莽，可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀具有更好的經(jīng)濟(jì)性。比如說据悔，整體硬質(zhì)合金槽銑刀的價(jià)格為150美元传透，刀片式槽銑刀的刀體價(jià)格也是150美元，有3個(gè)或6個(gè)刀齒的可更換刀頭(刀片)價(jià)格為25美元极颓。如果整體式和刀片式槽銑刀都可以加工1,000個(gè)槽朱盐，那么從長期來看群嗤，整體硬質(zhì)合金槽銑刀的使用成本更高，因?yàn)橐坏┑毒吣p兵琳，用戶就必須再購買一把全新的刀具(瓦格斯公司不建議對磨損的槽銑刀進(jìn)行重磨)狂秘。如果使用刀片式槽銑刀，用戶只需每次支付25美元更換一個(gè)刀頭即可躯肌。該公司提供Groovex系列整體硬質(zhì)合金和可轉(zhuǎn)位刀片式槽銑刀者春。

無論是整體式還是刀片式槽銑刀，都能加工簡單的直線槽和圓周槽——槽底為矩形或半圓形的凹槽(如用于安裝孔用彈簧擋圈或O形圈的槽)清女。

由于刀片式槽銑刀可以更換刀頭或刀片钱烟，因此在材質(zhì)牌號(hào)和幾何形狀上具有更大的靈活性。此類刀具可用于銑削斜槽嫡丙、倒角昆颇、切斷以及銑削齒廓、半圓鍵槽和T型槽等多種加工忠帝。

槽銑刀還能用于銑削螺紋侣赘。Drape說，“銑削螺紋實(shí)際上就是銑削螺旋槽涝猩。螺紋就是一種槽壁傾斜60°频澜、55°或30°，沿著工件圓周螺旋上升的槽期司，雖然需要用不同形狀的刀具加工试授，但其加工原理與銑槽是相同的〈Ы唬”

鋸片銑刀與切口銑刀

鋸片銑刀通常用于加工深度約為幾英寸的矩形窄槽树聪。Drape說，“這種銑刀加工的槽深通常大于槽寬殷靖。”

為了區(qū)分鋸片銑刀(slitting cutter)與切口銑刀(slotting cutter)着还，伊斯卡公司解釋了二者的區(qū)別：鋸片銑刀是一種薄片型銑刀介劫，其上安裝的刀片與車削加工常用的切斷刀片或車槽刀片類似；切口銑刀也是一種薄片型銑刀案淋，但其上安裝的刀片與常見的銑刀片類似座韵。據(jù)該公司介紹，鋸片銑刀通常用于加工寬度小于6.35mm的窄槽踢京，而切口銑刀可加工的槽寬范圍更廣一些誉碴。不過，兩者的加工范圍可能會(huì)有一些重疊瓣距。

Schmitz說黔帕，“由于鋸片銑刀相當(dāng)昂貴——其上需要安裝許多價(jià)格不菲的刀片代咸，因此只有在確有必要時(shí)才會(huì)使用它。但對于那些既長又深的槽成黄，用鋸片銑刀(而不是切口銑刀)進(jìn)行加工可能具有更好的經(jīng)濟(jì)性呐芥。”例如奋岁，一把直徑為150mm的鋸片銑刀上裝有12枚單刃刀片思瘟，每枚刀片的價(jià)格為14美元，即刀片總價(jià)為14×12=168美元槽邮。如果刀體價(jià)格為800美元耻胖，則該鋸片銑刀的成本接近1,000美元。一把直徑150mm的切口銑刀上裝有16枚四刃刀片调捍，每刃成本約為4.30美元肌顾，刀片總價(jià)為4.30×16=68.80美元；刀體價(jià)格約為1,500美元异浸。雖然切口銑刀的初始購買成本較高哲童，但與鋸片銑刀相比，切口銑刀每次刀片轉(zhuǎn)位的成本要低100美元锐洞。而在本例中堡酗，切口銑刀上只有一半刀齒是有效刀齒。換句話說窜交，只有8個(gè)有效切削刃(對置刀片)斜兽，與對應(yīng)的鋸片銑刀相比，加工效率要低20%羽址。此外帕恩，與對應(yīng)的鋸片銑刀相比，切口銑刀能夠承受的切屑負(fù)荷相對較小剩失。

Schmitz說屈尼，“因此，你始終需要權(quán)衡鋸片銑刀與切口銑刀的優(yōu)勢和劣勢拴孤，看哪種刀具最適合自己的加工條件脾歧。長期來看，鋸片銑刀的刀具成本可能更高一些演熟，但有些用戶認(rèn)為鞭执，由于提高了切削性能，增加的刀具成本物有所值芒粹。另一些用戶為了降低總的刀具成本兄纺，則寧愿犧牲一部分加工性能。”

排屑問題

排屑是任何金屬切削加工都不容忽視的問題估脆，在銑槽加工中更是至關(guān)重要钦奋，因?yàn)殂姴蹠r(shí)切屑更容易卡在槽中，并被刀具二次切削旁蔼。不過锨苏，通過對槽銑刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有助于提高其排屑性能容厦。

槽銑刀采用錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以幫助斷屑旺民。Schmitz表示，“我們的切口銑刀采用了對置刀片設(shè)計(jì)牙茅。因此阵拜，如果銑刀上有10枚刀片，其中只有5枚刀片是有效切削刃指锉。當(dāng)一枚刀片銑削溝槽頂面時(shí)稍呛，它后面的那枚刀片則反向切削底部槽壁。與用單一寬度刀片加工相比吹对，這種刀片設(shè)置方式除了有助于斷屑外邀曲，還可以加工出更窄的槽，并能提高排屑性能暮戏∷耗矗”

一般來說，切口銑刀的切削刃與槽壁呈90°直角垃散。這種切削角度會(huì)迫使切屑流入槽的側(cè)壁豌熄。伊斯卡的槽銑刀將90°切削角改為70°或60°切削角，從而可使切屑轉(zhuǎn)向離開槽壁物咳，避免了損害槽壁表面質(zhì)量锣险。

此外，目前大部分槽銑刀都具有內(nèi)冷卻功能览闰，可以利用冷卻液沖走切屑芯肤。

銑削深槽可能也頗具挑戰(zhàn)性。Schmitz說压鉴，“當(dāng)溝槽深度增加時(shí)纷妆，需要成倍增大銑刀直徑。如果槽深增加25mm晴弃，則銑刀直徑至少需要增大50mm⊙放模”

山特維克可樂滿的Durow指出上鞠，加工耐熱高溫合金(如Inconel合金)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量切削熱。他說芍阎，“當(dāng)你切削既深又窄的溝槽時(shí)世曾，切削熱‘無路可走’，只能傳入刀具之中冈瞪，這不可避免地會(huì)使刀具性能惡化踏旷、壽命難以預(yù)測。你需要采用小切深多次走刀的方式——每次走刀的切深至少為刀具直徑的15%－25%——直至達(dá)到要求的槽深找仙。這種加工方式有助于防止切削熱傳入刀具糜谒。”

銑槽加工技巧

進(jìn)給率的控制在銑槽加工中至關(guān)重要亲敷。Schmitz說狸岁，“采用多大的進(jìn)給率在很大程度上取決于槽寬和刀具寬度。如果被加工的槽很窄卒割，就必須考慮槽銑刀是否具有足夠的強(qiáng)度和剛度泛滔。”

Durow指出堂憔，用圓弧插補(bǔ)方式銑槽時(shí)寡花，如果是加工內(nèi)徑槽，就需要減小進(jìn)給率奥猎；如果是加工外徑槽昼钻，則需要增大進(jìn)給率。他說财饥，“內(nèi)徑槽與外徑槽的加工編程有一些不同之處换吧。必須基于刀具的中心線進(jìn)行編程。要了解切屑變薄的危險(xiǎn)性钥星，并據(jù)此編制出確保銑刀進(jìn)給率既不過大也不過小的加工程序沾瓦。”

對于孔中的內(nèi)部溝槽銑削谦炒，編程進(jìn)給率通常采用內(nèi)孔中心處的進(jìn)給率贯莺。按內(nèi)孔圓周處計(jì)算出的進(jìn)給率與其不一樣，而它對于槽銑刀來說往往偏高宁改，因此應(yīng)酌情降低缕探。

至于外部溝槽銑削，情況正好相反：按圓周處計(jì)算出的進(jìn)給率對槽銑刀來說往往偏低还蹲，因此應(yīng)適當(dāng)予以提高爹耗。

伊斯卡的Schmitz指出，銑槽時(shí)谜喊，刀齒應(yīng)始終保持吃刀狀態(tài)劣秦。他說王菲，“機(jī)床主軸最好一直處于承載狀態(tài)，這對任何銑削加工都適用蔼邓。如果銑削過程中主軸有時(shí)處于空載狀態(tài)羽矮，就可能出現(xiàn)主軸抖動(dòng)現(xiàn)象(通常還伴隨著切削時(shí)發(fā)出的錘擊聲)，從而造成主軸損壞侨懈，并導(dǎo)致刀具失效痪蚤。因此，在銑削淺槽時(shí)凄系，最好使用齒間距較小的銑刀穴肄。這樣可使銑刀始終保持承載狀態(tài)郑”

最后捉为，號(hào)恩公司建議，為了達(dá)到最大切深鸡焰，可以45°-180°的坡銑角開始切削焚趴。如果槽銑刀直接徑向切入，就會(huì)形成較長的接觸角舱污，從而引起振動(dòng)呀舔。Drape說，“用銑刀直接切至全槽深是最快的加工方式扩灯，但這樣做會(huì)導(dǎo)致工件發(fā)生顫振媚赖。因此，我們建議珠插，銑刀從開始切入工件直至達(dá)到全槽深惧磺，在工件直徑上走刀的長度不應(yīng)小于90°(即1/4周)。如果由于其他因素(如夾具剛性不足或刀具懸伸太長)捻撑，仍然存在顫振現(xiàn)象磨隘，則可將達(dá)到全槽深的走刀距離延長到180°甚至360°。這樣做實(shí)際上減輕了工件承受的壓力顾患，有助于消除顫振番捂。”

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