前言

銑削起始于十九世紀后半葉吗购，采用帶有切削刃（切削齒）的類似于現(xiàn)在稱之為銑刀體或銑刀的旋轉(zhuǎn)刀具從工件上去除零部件余量喊递，毋庸置疑地成為加工制造的重要組成部分疤剑。

在過去的一個半世紀滑绒，作為非常重要的加工方式，銑削加工因循序演變以及技術革新的雙重推動取得了長足的發(fā)展隘膘。技術的漸次進步確保了銑加工機床的持續(xù)演化疑故，而類似于計算機數(shù)字控制技術（CNC）這些全新的技術為銑加工機床加工性能帶來跨越式的技術革新杠览。

現(xiàn)代五軸加工中心使得對復雜形狀零部件進行非常高效的銑削加工成為可能。現(xiàn)今昵乾，銑削加工是零件以平面銑以及輪廓銑削的方式去除余量的主要加工方式牺缰，并使得零件具有一定尺寸公差范圍內(nèi)的精度以及所需的被加工表面質(zhì)量。

刀具的發(fā)展僅能部分反映出銑削領域卓越的技術進步歼取。當今的銑加工機床所能實現(xiàn)的進給及切削速度離不開現(xiàn)代銑刀所具足的先進性能醋咒。

盡管刀具尺寸形狀讓人一目了然，其發(fā)展變化易于被觀察到并容易因此受到肯定绅厘，然而刀具領域相關的亞微米級尺笼、納米級、分子級的先進性所帶來的進步與提升看上去卻并不那么明顯缤纽。

近些年來林下，當聚晶金剛石（PCD），立方氮化硼（CBN）及晶須陶瓷作為切削刃部分材料應用于銑刀時被看做具有革命性讨绝；如今看來這些刀具材料及應用方式卻并不那么通用腋芜。不管怎樣，硬質(zhì)合金脸学，尤其是涂覆有耐磨性保護材料涂層的硬質(zhì)合金花炭，依舊是裝夾于可換刀片式銑刀體的可轉(zhuǎn)位刀片的最主流的材料，更不用說整體硬質(zhì)合金立銑刀了躲履。

最近见间，粉末冶金領域發(fā)生的非凡進步正是減小了硬質(zhì)合金晶粒的尺寸。當前工猜，主流的整體硬質(zhì)合金立銑刀及可轉(zhuǎn)位刀片由具有0.3-0.8 μm粒度的亞細晶撩姿撸基體制成。小晶僚袼В基體使得制造兼具非常尖銳及高韌性的切削刃成為可能史侣。更進一步，更小的晶粒尺寸與引入的先進壓制技術相結(jié)合魏身，使得生產(chǎn)制造出具有不同刀尖高度的復雜形狀的與眾不同的刀片成為可能惊橱。技術創(chuàng)新的幾何形狀優(yōu)化了切削刃形狀，不僅保障了輕快且穩(wěn)定的銑削加工箭昵，還提高了加工零件表面的精度税朴。

納米技術領域的實踐成果最終收獲耐磨等級更高的物理氣相涂層（PVD）。這類原子級別的涂層家制，由最大厚度不超過50nm（納米）的涂層一層層疊加而成掉房，與傳統(tǒng)涂層方式相比，顯著提高了涂層的強度昏个。此外蟋扩，應用于可轉(zhuǎn)位刀片的最新的涂層后處理技術去除了表面一層的涂層進而增加了刀片的耐用性捉肄。例如，伊斯卡應用于銑刀片的牌號IC808及IC830正是基于上述原理南翻。這類合金牌號在進行了TiAlN PVD納米涂層后進一步采用了伊斯卡原創(chuàng)的束魔涂層后處理技術 （SUMO TEC）常苍。

三種高效粗銑加工方式

由于銑削加工往往有大量去除工件材料的需求，而粗銑過程往往會耗費大量的時間绵布，因此縮短加工周期使得用戶能收獲更高的收益鸵丸。這里有幾種高效粗銑加工的方式有助于實現(xiàn)目標，卻對銑刀有著特別的要求肪禾。

當采用每齒大進給（HFM）或快速進給（FF）進行銑削時贪焊，切削深度小，進給卻很大袁羔。比如惦肴，在對鋼件進行大進給加工時，從以毫米為單位的尺度來看挠疲，每齒進給往往大于切削深度耳标。一款大進給銑刀切削刃經(jīng)特別設計以使得切削力沿刀具旋轉(zhuǎn)軸線作用于銑刀，也就是指向銑加工機床剛性最大的主軸方向邑跪，同時作用于銑刀的撓曲載荷小次坡。大進給加工的主要優(yōu)點是在相對低的機床功率消耗下實現(xiàn)非常高的金屬去除率。

能實現(xiàn)大進給銑削加工的銑刀有多種設計形式画畅，也包括夾持可轉(zhuǎn)位銑刀片的銑刀及整體硬質(zhì)合金立銑刀砸琅。最明顯的特點是切削刃的形狀；通常情況下切削刃看上去為在圓弧上截取的一部分轴踱，最終使得銑刀切削刃角度主偏角角度范圍大致介于10-17°明棍。

伊斯卡雙面飛碟銑刀（HELIDO UPFEED Н600）系列雙面刀片的前刀面設計結(jié)合了凸面設計及凹面設計。復雜形狀顯著提高了對切屑的控制并有利于切屑從切削區(qū)域排出寇僧。銑刀片后刀面交替傾斜，方向相反沸版，其結(jié)果是具有非常經(jīng)濟的優(yōu)勢嘁傀，每片雙面可轉(zhuǎn)位銑刀片帶6個切削刃，每一面帶3個切削刃视粮。

(fig.1)

最初推出大進給銑刀旨在用于復雜表面的粗銑加工细办，比如模具工業(yè)零件；現(xiàn)在大進給銑刀已被視為高效粗加工的方式而廣泛應用于平面銑削胃磷，特別適用于大型零部件认施。然而，不是每一款機床都能滿足大進給銑刀對高速進給驅(qū)動的需求裤困。

對于低速高功率的機床而言多蜕，可采用帶30°主偏角的中速進給銑刀（MF）妨谦。中速進給銑刀每齒進給小于大進給銑刀，但也高于常規(guī)進給嘀回，故而能被稱為“中速進給”显而。與此相反，相比于典型的大進給銑刀蜜裸，中速進給銑刀的切削深度更大楷芝。于是，同樣收獲高生產(chǎn)率的粗銑加工沧气，只是消耗機床功率更高裕砖。

在諸如深腔、寬邊牍懂、深方肩銑等切削深度很大鸵隧，有必要考慮高效去除大量的被加工材料時，夾持可轉(zhuǎn)位刀片的玉米銑刀或長切削刃銑刀是首選财破。切削過程由一整套可更換的刀片完成掰派，立裝夾持諸如蝴蝶銑刀片T490的玉米銑刀使得刀具性能最大化，立裝夾持設計原理最大限度地確保了銑刀體的高強度及高剛性左痢。

意欲降低玉米銑刀所消耗的機床功率并提高其動態(tài)加工性能的渴望促進了對帶有分屑槽刀片的采用靡羡。這些前沿銑刀片的切削刃特別設計有分屑槽。在這個領域的進一步發(fā)展是推出可對切屑進行二次加工的刀片俊性，即逐一地將切屑撕裂至更細小的切屑略步。粉末冶金的進一步發(fā)展使得能生產(chǎn)高韌性，帶有高強度分屑槽切削刃的燒結(jié)后即定型的分屑槽銑刀片定页，譬如伊斯卡可轉(zhuǎn)位風火輪銑刀片MILLSHRED趟薄，該銑刀片能承受整個粗銑加工過程中的重載荷。

(fig.2)

粗銑實現(xiàn)鏡面

前沿的新型刀具材料及先進的加工方式（比如典徊，高速銑削HSM）為工藝流程的制定及生產(chǎn)計劃安排帶來了顯著的進步杭煎。在許多案例中，現(xiàn)在已經(jīng)有可能做到卒落，不僅顯著降低淬硬件磨削加工前的工件表面余量枝徙，甚至能以銑代磨。這一方式大幅減少了加工過程的工序步驟顺丸，有時候也意味著單一的一次裝夾也能如愿以償?shù)赝ㄟ^各種加工技術完成加工饺焕。

銑削的進步還來自于其他領域，無論是刀具還是工件材料硬度的上限一直在提升短即。當今什氮，整體硬質(zhì)合金立銑刀能成功應用于硬度高達HRC63及以上的淬硬鋼的加工。無獨有偶，夾持可轉(zhuǎn)位刀片的銑刀也在持續(xù)升級改進以覆蓋大多數(shù)粗銑加工舟道。

為進一步降低精銑加工的成本莫金，刀具設計工程師們對早在粗銑加工階段即能收獲更高等級的表面粗糙度進行了持續(xù)研發(fā)工作。這一目標驅(qū)動促使伊斯卡研發(fā)工程師創(chuàng)生出燕尾IQ845銑刀（DOVEIQMILL）扁奔，一款主偏角為50°的可轉(zhuǎn)位面銑刀谍线。這款頗具開創(chuàng)性設計的面銑刀夾持合算的雙面可轉(zhuǎn)位刀片，裝夾于銑刀體的切削刃形成正的刃傾角暖谚，使得切削輕快而穩(wěn)定工斤。另外，銑刀片的前沿幾何形體及其高剛性地裝夾于刀體定位槽节猿，共同使得當以相對于精銑切削參數(shù)的粗銑加工切削參數(shù)進行銑削能收獲鏡面的零件表面票从。

(fig.3)

對多功能的強調(diào)！

在上個世紀九十年代滨嘱，伊斯卡曾推出裝夾可轉(zhuǎn)位刀片的變色龍銑刀（CHAMMILL）峰鄙。其前綴“CHAM”引自于“變色龍CHAMELEON”這個單詞，該詞形象地凸顯了此刀具的主要特點太雨。銑刀體定位槽能裝夾不同形狀的單面銑刀片吟榴，兩種方刀片（主偏角分別為90°及45°）及圓刀片及八邊形刀片。這一原理奠定了刀具應用的多樣性囊扳，而相似的設計現(xiàn)在已出現(xiàn)在不同刀具供應商的標準刀具里吩翻。

(fig.4)

從多數(shù)小型及中型用戶的角度來看，可轉(zhuǎn)位銑刀體的多功能性提高了刀體的利用率锥咸，減少了刀具的庫存狭瞎。多功能性還被引入伊斯卡其他產(chǎn)品，尤其是HELIDO 800系列的SOF45銑刀搏予，刀體適用于裝夾以下兩種雙面刀片熊锭，帶8個切削刃的方刀片以及帶16個切削刃的八邊形刀片。此45°主偏角的面銑刀具有令人印象深刻的性能隧渠；除此以外還能裝夾單面圓刀片及單面八邊形刀片俯态。

縮短停機時間

伊斯卡于2001年推出的變形金剛立銑刀是一種模塊式銑刀系統(tǒng)，一系列的刀體裝夾各式硬質(zhì)合金刀頭元八，使得銑刀的結(jié)構設計及組合的可能性難以計數(shù)玻桶。該系列本具的靈活性不僅意味著刀具庫存更低，還意味著對昂貴的非標特制銑刀肘蜘，中心鉆頭及沉頭孔鉆頭需求的減少。該系列的另一合算的特點是甩芦，與昂貴的尺寸接近的整體硬質(zhì)合金立銑刀相比讽空，當變形金剛立銑刀磨損后僅需更換小小的刀頭。

變形金剛立銑刀的刀頭與刀桿接觸面為緊公差設計。故而楞盼，操作者能在刀桿依舊裝夾于機床主軸的情況下直接更換磨損的刀頭忍症，并無需為測量及安裝刀桿而浪費時間。

(fig.5)

由于現(xiàn)代先進機床的成本非常高锄镜，縮短停機時間非常重要稽及，可以確保加工過程更流暢。因此滑频，縮短磨損刀具的裝夾時間對降低生產(chǎn)費用是相當重要的因素之一捡偏。高度精確的模塊保障了模塊化系統(tǒng)的高精度及更換刀頭后具有高重復定位精度；縮短了加工制造周期峡迷，最終轉(zhuǎn)化為提高了機床的利用率银伟，從而降低了成本。

來自銑刀領域的重大進步與來自機床領域的技術進展同樣重要绘搞。銑刀是機床主軸與工件之間至關重要的加工媒介彤避，盡管銑刀看上去是銑削加工過程中潛在的最微不足道的一環(huán)，并因此可能對提高生產(chǎn)率帶來阻礙夯辖。事實上卻與此相反琉预，只要選擇正確的銑刀就具有顯著縮短加工周期的作用，免除了額外的加工過程蒿褂，提高了被加工表面質(zhì)量圆米，改進了加工精度級別，最終帶來的但并非最不重要的是—提高了制造商們的收益贮缅。

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