铣削故障排除

振动

• 刚性差的夹具

• 评估切削力的方向，提供足够的支撑或改进夹具
• 通过减少切深a_p来降低切削力
• 选择具有更锋利切削刃的疏齿和不等齿距铣刀
• 选择具有小刀尖圆弧半径和小平行刃带的槽型
• 选择细晶粒无涂层刀片或薄涂层刀片
• 避免在工件受到的支撑不足以抵抗切削力的情况下进行加工

• 轴向刚性差的工件

• 考虑使用具有正前角槽型的方肩铣刀 (90°主偏角)
• 选择具有L槽型的刀片
• 降低轴向切削力 - 更小的切深、更小的刀尖圆弧半径和平行刃带
• 选择不等齿距疏齿铣刀
• 检查刀具磨损
• 检查刀柄跳动量
• 改进刀具夹紧情况

• 刀具悬伸过长

• 使悬伸最小
• 使用不等齿距疏齿铣刀
• 平衡径向和轴向切削力 - 45°主偏角、大刀尖圆弧半径或圆刀片铣刀
• 提高每齿进给
• 使用轻快切削刀片槽型
• 减小轴向切深a_f
• 在精加工中采用逆铣
• 使用超过尺寸铣刀和采用Coromant Capto®接口的接杆
• 对于整体硬质合金立铣刀和可换头铣刀，尝试使用齿数更少和/或螺旋角更大的铣刀

• 使用刚性差的主轴铣削方肩

• 选择尽可能小直径的铣刀
• 选择具有锋利切削刃的轻快切削铣刀和刀片
• 尝试逆铣
• 检查主轴变形量以查看是否处于机床的可接受范围内

• 不稳定的工作台进给

• 尝试逆铣
• 紧固机床进给机构：对于数控机床，调整进给螺钉
• 对于传统机床，调整锁紧螺钉或更换滚珠丝杠

• 切削参数

• 降低切削速度 (v_c)
• 提高进给 (f_z)
• 改变切深a_p

• 稳定性差

• 缩短悬伸
• 提高稳定性

• 在拐角中产生振动

• 以更低的进给率采用大编程圆角

堵屑
满槽铣的常见问题 -
特别是在加工长切屑材料时

• 刀尖圆角损坏
• 切削刃崩刃和破裂
• 切屑的二次切削

• 使用正确定向的足量切削液或压缩空气改善排屑
• 降低进给 (f_z)
• 将大切深分成几次走刀
• 在深槽加工中尝试逆铣
• 使用疏齿铣刀
• 使用具有2条或最多3条切削刃和/或更大螺旋角的整体硬质合金立铣刀或可换头铣刀

切屑二次切削
出现在满槽铣和型腔加工中 -
特别是加工钛合金时。在使用立式机床铣削深型腔时也很常见。

• 切削刃破裂
• 缩短刀具寿命并降低安全性
• 切屑堵塞

• 通过压缩空气或大流量切削液 (最好是内冷却液) 有效排屑
• 改变铣刀位置和刀具路径策略
• 降低进给 (f_z)
• 将大切深分成几次走刀

表面质量不符合要求

• 每转进给量过大

• 调整铣刀的轴向跳动或对刀片进行分组安装。用表检查轴向跳动
• 检查主轴跳动量和铣刀安装面
• 将每转进给量降低至最大为平行刃带宽度的70%
• 如有可能，使用Wiper (修光刃) 刀片 (对于精加工工序)

• 振动

• 产生积屑瘤

• 提高切削速度v_c，以提高切削温度
• 关闭切削液
• 使用具有锋利切削刃和光滑前刀面的刀片
• 使用正前角刀片槽型
• 尝试使用金属陶瓷材质和更高的切削参数

• 回切

• 检查主轴倾斜度 (约0.10 mm/1000 mm (0.004英寸/39.370英寸))
• 精加工期间，主轴的轴向跳动量TIR不应超过7 μm
• 降低径向切削力 (减少切深a_p)
• 选择更小的铣刀直径
• 检查平行刃带和所用Wiper (修光刃) 刀片的平行度 (不应前倾或后倾)
• 确保铣刀不会颤动 - 调整安装面

• 工件崩口

• 降低进给f_z
• 选择密齿或超密齿铣刀
• 重新定位铣刀，以在退刀时产生更薄的切屑
• 选择更合适的主偏角 (45°) 和切削作用更轻快的槽型
• 选择锋利的刀片
• 监控后刀面磨损以避免过度磨损

毛刺形成

• 材料特定 - 高温合金/不锈钢
• 主要磨损状态 - 沟槽磨损

• 使用大圆角半径，以实现小刀片主偏角
• 保持切深小于半径
• a_p = 0.5×半径

机床功率

了解功率曲线，因为如果转速过低，则机床效率会降低。

铣削的功率需求受以下条件的影响：

• 待去除金属量
• 平均切屑厚度
• 铣刀槽型
• 铣刀速度

• 从密齿铣刀换为疏齿铣刀，即更少的齿
• 正前角铣刀的功率效率高于负前角铣刀
• 在工作台进给之前降低切削速度
• 使用更小的铣刀并多次走刀
• 减少切深a_p

后刀面磨损
快速磨损导致表面质量差或超出公差范围。

• 切削速度过高
• 耐磨性不足
• 进给f_z过低

• 降低切削速度 (v_c)
• 选择耐磨性更高的材质
• 提高进给 (f_z)

后刀面磨损
过度磨损导致刀具寿命短。

• 振动
• 切屑再切削
• 零件上形成毛刺
• 表面质量差
• 产生热量
• 噪音过大

• 提高进给 (f_z)
• 采用顺铣
• 使用压缩空气有效排屑
• 检查推荐的切削参数

后刀面磨损
磨损不均匀导致到尖角损坏。

• 刀具跳动
• 振动
• 刀具寿命短
• 表面质量差
• 噪音大
• 径向力过高

• 减少跳动量，使其小于0.02 mm (0.0008英寸)
• 检查夹头和夹套
• 最大限度地减少刀具伸出量
• 使用更少的齿进行切削
• 选择更大的刀具直径
• 对于整体硬质合金立铣刀和可换头铣刀，选择螺旋角更大的槽型 (g_p ≥45°)
• 将轴向切深 (a_p) 分成多次走刀
• 降低进给 (f_z)
• 降低切削速度 (v_c)
• 高速加工需要浅走刀
• 改进刀具和工件的装夹

月牙洼磨损
过度磨损导致切削刃强度降低。切削刃破损导致表面质量差。

• 因前刀面切削温度过高而导致扩散磨损

• 选择氧化铝涂层材质
• 选用正前角刀片槽形
• 降低速度以获得更低的温度，再有降低进给

塑性变形
切削刃塑性变形、下塌或后刀面
凹陷，导致切屑控制差、表面质量
差和刀片破裂。

• 切削温度和压力过高

• 选择耐磨性更高 (硬度更高) 的材质
• 降低切削速度 (v_c)
• 降低进给 (f_z)

崩刃
切削刃未参与切削的部分因受到切屑锤击而损坏。刀片的正面和支撑面的损坏，从而导致表面纹理差和后刀面过度磨损。

• 切屑在切削刃的作用下受到挤压

• 选择韧性更高的牌号
• 选择具有更坚固切削刃的刀片
• 提高切削速度v_c
• 选择正前角槽型
• 在切削开始时降低进给
• 提高稳定性

崩刃
小部分切削刃破裂 (崩碎) 导致
表面质量差和后刀面过度磨损。

• 材质韧性过低
• 刀片槽形过于薄弱
• 产生积屑瘤

• 选择韧性更高的牌号
• 选择具有更坚固槽型的刀片
• 提高切削速度v_c，或选择正前角槽型
• 在切削开始时降低进给

沟槽磨损
沟槽磨损导致表面质量差和切削刃破裂风险。

• 加工硬化材料
• 表皮和氧化皮

• 降低切削速度 (v_c)
• 选择韧性更高的牌号
• 使用更坚固的槽型
• 使用更接近45°的切削角
• 使用圆刀片确保最佳结果
• 使用可变a_p技术推迟磨损

热裂纹
由于温度变化，垂直于
切削刃的小裂纹导致崩碎和表面质量差。

• 断续加工
• 变化的切削液供应

• 选择韧性更高、抗热冲击性能更好的材质
• 应足量地或完全不使用切削液

积屑瘤 (BUE)
积屑瘤导致表面质量差，并在脱落时导致切削刃崩碎。

• 切削区域温度过低
• 材料粘性非常高，例如低碳钢、不锈钢和铝

• 提高切削速度v_c
• 改用更合适的刀片槽型

积屑瘤 (BUE)
工件材料被焊到切削刃上。

• 低切削速度v_c
• 低进给f_z
• 负前角切削槽型
• 表面质量差

• 提高切削速度v_c
• 提高进给 (f_z)
• 选择正前角槽型
• 使用油雾或切削液