鹤壁铣刀-昂迈工具-钨钢铣刀

铣刀是如何生产的，需要哪些技术呢？

铣刀是模具日常加工中经常用到的，经常使用铣刀加工一些平面、曲面、凹槽、台阶面等；而一柄铣刀的生产需要哪些流程跟刃磨技术呢？

钨钢铣刀圆棒面上的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃没有通过中心，是副切削刃。工件不宜作轴向进给运动。磨刀前，需要对砂轮进行检查，如果发现有砂轮跳动、圆柱面不规则、圆角过大等情况，就需要进行修整。一般可用砂轮修正器（金刚石修整器、齿片修整器等）对砂轮的圆柱面进行修整，亦可用磨粒硬度相对较大的废旧砂轮进行修整。如果砂轮侧平面已经不平整，即可更换砂轮片。

钨钢铣刀端面刃磨技术：

1.磨平钨钢铣刀端面的技术。

不管多少刃的钨钢铣刀，首先要将刀刃端面垂直于轴线磨平，这是为了保证刀刃高点能够处在同一平面的关键。刀刃端面刃磨及校验铣刀轴线的垂直度的方法如下：

①目测。可借助一平板，将钨钢铣刀刀刃朝下放在平板上，观察左右的倾斜角度。然后把铣刀旋转 180°再观察其左右倾斜角度。在同一方向上，若两次观察到的倾斜角不同，则需要修磨，直至同一方向上，两次观察的倾斜角相同为止。之后再把铣刀旋转 90°，重复以上动作，校验另一方向。

②用直角尺校正。在一平板上用 90°直角尺校正，将铣刀与直角尺都放平后观察铣刀与直角尺之间是否有间隙或间隙是否均匀，然后根据间隙判断出铣刀的垂直度，对铣刀进行修磨。

③自校正。将钨钢铣刀夹在钻床或铣床夹头上，下面放一废旧砂轮片，选择适当的转速，开启机床，然后下移铣刀，在砂轮片上磨削，根据端面磨削情况进行俢磨。

④将缺口严重的钨钢铣刀放在切割机上，调校后，一次将铣刀断面割出。

⑤将铣刀上工具磨用，用三爪或锥度套夹持，鹤壁铣刀，调校后，用砂轮将铣刀端面磨至符合要求。

2.钨钢铣刀开十字排屑槽的技术。

如果四刀刃钨钢铣刀端面前部没有圆槽，就需要用砂轮的圆角或在砂轮切割机上，沿铣刀的十字的螺旋槽方向重开十字槽，深度 1～2mm左右（太深易崩裂，太浅不易磨出副后角）。开槽时注意砂轮侧面不要碰到下面的另一个切削 刃口（注：此十字槽有排屑作用，如不开，则向中间凹进去的刃倾角要加大一些）。

3.钨钢铣刀端面切削刃的刃磨技术。

①分别刃磨每一个刃面的时候，以每一刃的尖为基准，以保留刃尖为原则，然后修磨前角（没有崩刃可以不磨）、后角、副后角（如果是大切削量需要较好的强度，建议修磨刀前面加大刀刃楔角）及刃倾角。

②有关角度的选择是后角 6°～8°、（副后角 30°～45°）刃倾角 1°～3°。 后角的选择是要根据工件的硬度而改变的，材料硬度大，则角度就小一些；刃倾角的角度选择原则是，4 个刃都必须向中间凹进去，千万不能刀刃中间凸出，要不铣出的平面就肯定不平，再者刃部中间也不是越凹越好，其实只是 4 个刃部都是向中间凹的，这个角度越平则粗糙度精度就越好。这时加工深度越深（如大于2mm但要在许可范围），粗糙度精度反而会更好，因为这样整条切削刃都参与了切削，形成的表面质量就好。

③刃磨完成后，在一个平台上将钨钢铣刀立起来，如果轴线垂直，所有的刃尖都能平齐，刀刃的偏角都能对中均匀，这样就能够符合要求了。这时同样可以借助在一平板上用90°直角尺校正，放平后观察铣刀与直角尺之间是否有间隙或间隙是否均匀。一般先观察两个相对较高的脚（先触底的两个脚），如果不垂直就修磨较高的脚，磨致两个对面脚一样高（即垂直），这时这两个脚与另外两个对面的脚出现了高度差，铣刀就会摆动。此时再将两个较高的脚同时磨低。同样，再将铣刀旋转90°观察另外两个对面脚的垂直度，***终使 4 个脚同时触底并使铣刀垂直。刃磨完成后的铣刀。

在手工刃磨中，刀刃的高低及各角度都不容易把握，在训练时因人而异，只要注意磨出一点后角就可以了，但须向中间凹，这样即使切削刃不平，只要刃尖位于高点就行，这样还可以保证刃磨过的刀具能正常铣削加工。另外如果不是加工内腔清角的情况，还可以把刀尖处修磨大于0.2mm的倒角，以增加刀尖强度。

4.钨钢铣刀主刃（即侧刃）的刃磨技术。

如果钨钢铣刀主刃磨损，就要在砂轮（砂轮直径小一点更好）上，沿螺旋线修磨（初学者很难磨好）。但修磨后一般都有锥度，锥度越小所体现的操作水平越高。

铣削曲面时必须注意的8个问题

1.刀具的选择

数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。

2.装配铣床夹具需要注意的事项

按照铣削时的进给方式通常将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式、及靠模铣夹具。那么给铣床装配这些夹具时需要注意什么问题呢？

一、为了提高铣床夹具在机床上安装的稳定性和动态下的抗振性能，各种装置的结构应紧凑，夹具的***要尽可能低，夹具体与机床工作台的接触面积要大。

第二、利用铣床铣削加工生产率高（切削时间短），设计夹具时要考虑如何快速地安装工件以缩短辅助时间，一般在夹具卜．还设置有确***置及方向的元件，以便于迅速地调整好夹具、机床的相对位置。

第三、装配铣床夹具时还要考虑切屑流出及清理方便。铣削加工时产生大量切屑，应有足够的排屑空间，大型夹具应考虑排屑口、出屑槽；对不易清除切屑的部位和空间应加防护罩。加工时采用切削液时，夹具体设计要考虑切削液的流向和回收。对于重型铣床夹具，为便于搬运，还应在夹具体上设置吊环等。

3.铣削曲面时应注意的问题

(1) 粗铣 粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。台阶的高度视粗铣精度而定。

(2) 半精铣 半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，钨钢铣刀，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。半精加工的行距和步距可比精加工大。

(3) 精加工 ***终加工出理论曲面。用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。

(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。

(5) 避免垂直下刀。平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有尖孔，其端刃不过中心。另一种是端面无尖孔，端刃相连且过中心。在铣削曲面时，有尖孔的端铣刀对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。否则会把铣刀顶断。如果用无尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。在铣削凹槽面时，可以预钻出工艺孔以便下刀。用球头铣刀垂直进刀的效果虽然比平底的端铣刀要好，但也因轴向力过大、影响切削效果的缘故，好不使用这种下刀方式。

(6) 铣削曲面零件中，如果发现零件材料热处理不好、有裂纹、***不均匀等现象时，应及时停止加工，以免浪费工时。

(7) 在铣削模具型腔比较复杂的曲面时，一般需要较长的周期，因此，在每次开机铣削前应对机床、夹具、刀具进行适当的检查，以免在中途发生故障，影响加工精度，甚至造成废品。

(8) 在模具型腔铣削时，应根据加工表面的粗糙度适当掌握修锉余量。对于铣削比较困难的部位，如果加工表面粗糙度较差，应适当多留些修锉余量；而对于平面、直角沟槽等容易加工的部位，应尽量降低加工表面粗糙度值，减少修锉工作量，避免因大面积修锉而影响型腔曲面的精度。

细长轴多角位键槽加工夹具设计

在产品加工过程中，经常会遇到一些细长轴类零件，根据设计要求加工多个键槽，这些键槽尺寸、几何公差要求较严，各键槽间、键槽与***基准孔间有着较严的角位要求，用普通的划线方法难以保证。同时细长轴类零件刚性差，装夹后零件易变形，装夹困难， 在分度头上无法装夹，由于分度头也存在一定的***及传动间隙，对于一些精度较高的零件，难以保证加工要求。通常此类零件加工需要在一些专用数控机床上加工，在批量不大的情况下，专门购买设备加工会使加工成本提高，三刃铣刀，经济效益降低。为此，通过设计应用专用夹具，可在普通铣床上实现此类零件的加工，降低制造成本，提高经济效益。

零件技术难点分析

以某柴油机凸轮轴为例，该零件总长为2 452mm，直径为125m5， 长径比达到19.6，属细长轴类零件。零件要求在外圆上加工6个键槽，键槽宽度尺寸为32p9，键槽间存在一定夹角，各键槽间角度偏差要求不大于±15′，并与装配基准孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′，相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm。其结构简图如图1所示。

图1　某柴油机凸轮轴结构简图

由以上结构分析可知该零件键槽加工过程中存在以下技术难点：①键槽间的角度偏差±15′及与装配基准孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′要求较高，利用一般的对线、分度头等加工方法难以保证。②键槽相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm，由于零件属细长轴，刚性装夹过程存在装夹变形，难以保证。

通过进行结构分析和加工工艺方案研究，结合加工设备的具体结构，设计了角位分度夹具、零件***夹具和对刀块等夹具，保证了零件的技术要求。

夹具设计

角位分度夹具。为了保证零件键槽间及与装配基准孔φ 10H7的角度偏差，设计的角位分度夹具，结构如图2所示。该工装通过菱形***销，以零件的一端***凸台及装配基准孔φ 10H7为基准***，根据零件的角度，设计了铣键槽的六方分度盘，分度盘各六方面间角度为60°±2′，在加工零件键槽过程中，通过螺栓、垫圈和螺母将零件与六方分度盘紧固在一起，机床主轴始终保持水平不动，通过旋转找正六方分度盘上的六个平面在水平方向跳度不大于0.03mm，保证零件的旋转***，从而保证各键槽间的角度公差要求。

图2　角位分度夹具

1.六方分度盘 2.螺栓 3.垫圈 4.螺母 5.菱形***销

***夹具（见图3）。由于该零件为细长轴，刚性较差，零件由于自重易发生自然弯曲，双刃铣刀，影响键槽加工精度。为此设计了V形块来解决该问题。在零件加工过程中根据零件长度选择合理的V形块的数量，加工时通过找正样棒，先将V形块中心找正在一条直线上，使各V形块中心偏差不大于0.015mm，找正后压紧V形块。然后再将零件装夹到V形块上，通过压板压紧零件，实现零件的装夹。

图3　***夹具

1.压板 2.样棒 3.V形块

铣键槽对刀块（见图4）。在零件加工过程中，为了提高加工效率，降低加工难度，设计了铣键槽对刀块，保证键槽的对称度要求。加工过程中将两个铰接在一起的V形块装夹在零件外圆上，找平对刀面后，将键槽铣刀装入主轴，通过塞尺校验，保证键槽铣刀中心与对刀槽中心重合偏差不大于0.01mm，从而保证加工出的键槽对称度偏差满足设计要求。

图4　铣键槽对刀块

加工方法

在加工过程中，首先找正***夹具的各V形块中心，偏差不大于0.015mm。压紧V形块后，装夹零件，检查零件侧母线，确保零件未发生弯曲变形。利用铣键槽对刀块调整机床主轴使之与φ 125m5外圆轴线同心。然后将分度夹具装夹在零件法兰盘端，并用零件的φ 65h6及φ 10H7销孔***， 找平六方分度盘上的平面，要求100mm内跳动差不大于0.05mm，压紧零件后铣键槽（见图1，6个键槽自左至右依次排序①～⑥）①、②，松开零件，工件旋转60°，找平六方分度盘，压紧零件，对正机床主轴与零件主轴后，铣键槽④，随后按以上步骤依次加工键槽③⑤⑥。按以上加工步骤加工完零件后，经过检验零件完全满足设计要求。

结语

通过设计、应用专用的工装夹具，可在普通键槽铣床上实现大型细长轴零件多角位键槽的***精密加工，在保证零件加工精度的前提下，节约生产成本，提高加工效率。应用前景较好，可***推广。