提高铣削效率的途径

一、前言
　　铣削加工，是机械加工的基础加工方法之一。从总体机械加工业来看，它约占机械加工工作量的20%-30%，足见它在机械加工中的重要性。除圆柱体表面的工件外，其它各种形状表面的工件都可以用铣削加工。随着科学技术的不断进步，数控铣床的广泛应用，铣削加工的工作范围不断增大。因此，提高铣削效率不仅是降低生产成本、获得较大经济效益的主要手段，也是减少技术装备最有效的途径。提高铣削效率的途径，就是采用先进、合理的工艺装备（刀具、工装、切削液等），最大限度又合理的提高铣削用量三要素，最大限度的降低基本时间和辅助时间，以获得单位时间的最大生产率和最大的经济效益。这也是提高企中生存和市场竞争能力的基本措施。

二、提高铣削效率的主要途径（利用优质的刀具材料）
1、用高性能高速钢铣刀代替普通高速钢铣刀。像高碳、高钒、含钴、含铝、超硬高速钢，在600℃时，它们的耐热性比普通高速钢耐热性高4~6HRC，耐磨性高2~4倍，不仅适用于难切削材料的铣削，而且可提高铣削效率30%左右。通过在工厂车间使用。

2、用硬质合金铣刀代替高速钢铣刀。高速钢刀具材料的硬度为HRC62~70、耐热性为600~650，抗弯强度3500~3800MPa，而硬质合金的硬度为HRA89.5~92.5，耐热性800~1000，抗弯强度1500~4000MPa。所允许的切削速度是高速钢的4倍以上，这样就可提高铣削效率4倍左右。所以在选用铣刀时，尽可能选用硬质合金。当然硬质合金刀具，相对比高速钢铣刀贵一些。但由于它的切削效率、寿命高，平均到每个工件上的成本，远比高速钢铣刀低得多。再说我国制造硬质合金铣刀的技术并不比国外差，其价格是进口的1/4-1/6，这就为广泛采用这种铣刀创造了有利条件。

3、采用涂层高速钢和硬质合金铣刀。高速钢采用PVD工艺涂TiN、硬质合金 采用PVD和CVD工艺涂TiN、TiALN、TiC后，可使刀具（片）表层硬度提高到HV2000~3200(合HRC83以上），不仅使铣刀耐用度提高3倍以上，同时可提高切削速度30%-50%，因此而提高铣削效率。

4、采用陶瓷刀片铣削。现代陶瓷刀片的抗弯强度可达800~1100MPa。硬度为HRA94.5~95.5，比硬质合金的最高硬度高HRA2~3，其耐热性为1200。而且它和金属不会发生粘结。用它作成的各种端铣刀，可以几倍于硬质合金的切削速度铣削淬火钢、各种铸铁和钢材。用它铣铸铁的切削速度可达Vc=300~600m/min，铣淬火钢的Vc=80~120m/min。所以使切削效率提高3~5倍。

5、采用立方氮化硼铣刀。立方氮化硼(CBN)的硬度仅次于金刚石,硬度为HV8000~9000， 是硬质合金的4~5倍，耐热性是刀具材料中最高的，为，与铁族金属亲合作用极小。用CBN和硬质合金作成复合片（PCBN），加工成可转位铣刀片和焊接成铣刀，用以铣削铸铁等相应材料和难切削材料。可以几倍于硬质合金铣刀切削速度，进行高速铣削，而提高铣削效率。

6、采用人造聚晶金刚石（PCD）和人造金刚石厚膜钎焊铣刀。用它来铣削各种有色金属和非金属及各种复合材料，其刀具耐用度极高（是硬质合金的几百倍），而且可高于硬质合金5~10倍的切削速度，大幅度提高铣削效率。

7、采用组合铣刀进行铣削。组合铣刀，就是将两把或两把以上同类型或不同类型的铣刀在刀杆上安装组合起来，在一次进给走刀中，同时对工件几个表面进行铣削的铣刀。用这种方法铣刀铣削，不仅减少了走刀次数，加工效率成倍的提高，同时也保证了加工表面的相互位置精度。

　　改变铣刀结构，提高铣削效率。采用哪些结构的铣刀可以提高铣削效率呢？用可转位铣刀代替焊接铣刀，不仅节约了磨刀、调刀辅助时间，由于它的刀齿多，可成几倍的提高进给速度；用疏齿薄锯片铣刀（包括封闭切削T型槽等铣刀）代替密齿铣刀，提高了容屑空间，可以几~几十倍提高铣削效率；用错齿螺旋玉米棒铣刀代替一般立铣刀，可以成倍提高铣削深度，而提高铣削效率。

8、减少辅助时间。一个工件的加工时间定额，它是由机动（也称基本）时间和辅助时间所组成。把铣削效率提高，不仅要缩短机动时间，大幅度而合理的缩短辅助时间，也同为重要。缩短辅助时间的措施有：选择性能优良的刀具（刀具材料、刀具几何参数、刀具结构等），提高刀具耐用度，减少磨刀和换刀次数、提高切削用量；在成批生产时，采用多工位、自动定位、夹紧夹具，减少工件安装时间；采用专用量具和自动测量量具；采用数控铣削等等。

9、采用性能良好的切削液。冷却润滑液的作用是降低切削温度和减小磨擦，而降低切削力、热，提高刀具耐用度。为什么国外的所有切削机床工作时，均采用性能良好的切削液，其理于此。通过实践，采用性能好的切削液，可以提高切削效率30%-50%。而我国普通铣床铣削大都采用干铣，所以铣削效率较低。

三、结论
1、提高铣削效率的主要途径，也是简而易的途径，就是合理，选用高性能的刀具材料、刀具几何参数、刀具结构来提高铣削用量三要素。只要切削速度、进给速度和切削深度中一要素提高一倍，机动时间就缩短一倍。

2、除机床、刀具切具条件外，合理选用来具、量具、切削液，就可大大缩短辅助时间，使铣削效率提高。

3、提高操作人员素质，才能合理选择铣削条件和工艺参数，是提高铣削效率的根本途径。

四、参考文献
1、肖诗纲.《刀具材料及其合理选择》.第2版.北京：机械工业出版社。1990

2、上海科学技术交流站.《金属切削手册》.上海：上海人民出版社，1974

3、艾兴.《高速切削加工技术》.北京：国防工业出版社，2003

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