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鎢鋼銑刀切削加工-逆銑(上銑法)與順銑(下銑法)

銑削加工是最常見應用範圍最廣的加工方式之一,對於各種不同的結構的結構零件的粗銑或精銑大都是以端銑來完成,依切削作用發生時,切削刃的運動方向與工件運動方向相反或相同,而區分為逆銑與順銑兩種。

逆銑:

銑削方向與進給為相反方向(milling against the feed)稱為逆銑;由於切屑是由下向上產生(由薄變厚),故又稱向上銑削(up milling);因傳統加工銑切方是多採此方式所以也稱傳統銑削(conventional milling)。

逆銑(上銑法)-鎢鋼銑刀切削加工-逆銑(上銑法)與順銑(下銑法)

逆銑特點:

  1. 切屑由薄而厚,銑刀受力始輕末重,可避免刀具受衝擊而斷裂。
  2. 適合銑削鑄件黑皮面。
  3. 可用於舊式銑床,不產生螺桿無效間隙運動。
  4. 摩擦多,刀口易鈍、壽命短。
  5. 易震刀、加工面較粗糙、加工精度較差。
  6. 裝置不易,不適合銑削薄件。
  7. 消耗能量較多。

順銑:

銑削方向與進給方向同向(milling with the feed)稱為順銑;因切削作用是由工件未加工面向下發生(切屑由厚變薄)故又稱向下銑削(down milling)或爬銑(climb milling)。

順銑(下銑法)-鎢鋼銑刀切削加工-逆銑(上銑法)與順銑(下銑法)

順銑特點:

  1. 切屑由厚而薄,銑刀受力始重末輕,易生衝擊而使刀刃斷裂。
  2. 不適合銑削鑄件、鍛件和銑削表面具有鱗皮之工件。
  3. 銑床須有間隙消除裝置,否則易產生螺桿無效間隙運動。
  4. 加工時摩擦較少,銑刀刃口壽命較長。
  5. 夾持容易,無震動,加工面精度較高。
  6. 裝置容易,適合銑削長薄型工件。
  7. 進給消耗功率少。
在大部分銑削加工情況下,除了鑄件的第一次銑切及無螺隙削除裝置的老式銑床需使用逆銑外,順銑加工效果會比逆銑好。

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各材質銑刀切削參考數據

要有良好的加工效果,除了要好且正確刀具外,在操作方式更是技術更該重視!

以下介紹CNC機台切削加工操作主要影響因素及常見切削數據。

 

  介紹 公式
切削數度V(m/min) 銑刀刀尖切削工件的速度 。這些由銑刀直徑和銑刀每分鐘轉數決定。 V=切削速度(m/min)
D=銑刀直徑(mm)
N=銑刀一分鐘轉速(min-1)
進給數度F(mm/min) 銑刀的進給速度為相對轉 軸工件進給(移動)的速度。銑刀切削時,銑刀刃是 多數,基本考量上,每一刃進給量很重要。 F=每分鐘進給速度
z=刃數
f=每一刃進給量
切削深度a(mm) 切削深度是銑刀刀尖吃進 工件的厚度。在銑刀加工,為求加工效率,會加深切削深度,但加深過深時,會損耗銑刀縮短壽命。採每刃進給量 切削深度量為佳。一起加大進給量和切深量為不宜。 -- --
每一刃近給量
f(mm/刃)
即一次只用一片切刃進行切削。 -- --
切削寬度b(mm) 銑刀切削一回,切削工件的寬度。切削時,也會因銑刀直徑、刃數和切削寬度大小關係而 發生震動。 -- --

切削速度:

工件材料 高速 鋼HSS 鎢鋼 (超硬合金)-粗加工 鎢鋼 (超硬合金)-細加工
鑄鐵(軟) 32 50-60 120-150
鑄鐵(硬) 24 30-60 75-100
可鍛鑄鐵 24 30-75 50-100
鋼(軟) 27 30-75 150
鋼(硬) 15 25 30
鋁合金 150 95-300 300-1200
黃鋼(軟) 60 240 180
黃鋼(硬) 50 150 300
青銅 50 75-150 150-240
50 150-240 240-300
硬橡膠 60 240 450
纖維 40 140 200

每邊進給量:

工件材料 面銑刀 端銑刀 螺紋切削
平銑刀
溝槽和
側銑刀
成型銑刀 金屬縫銑刀
高速鋼 鎢 鋼 高速鋼 鎢鋼 高速鋼 鎢鋼 高速鋼 鎢鋼 高速鋼 鎢鋼 高速鋼 鎢鋼
鑄鐵 HB150-180 0.4 0.5 0.2 0.25 0.32 0.4 0.23 0.3 0.13 0.15 0.10 0.13
HB180-220 0.32 0.4 0.18 0.2 0.25 0.32 0.18 0.25 0.1 0.13 0.08 0.1
HB220-300 0.28 0.3 0.15 0.15 0.20 0.25 0.15 0.18 0.08 0.1 0.08 0.08
可鍛鑄鐵、鑄鐵 0.3 0.35 0.15 0.18 0.25 0.28 0.18 0.2 0.1 0.13 0.08 0.1
碳鋼 快削鋼 0.3 0.4 0.15 0.2 0.25 0.32 0.18 0.18 0.23 0.13 0.08 0.1
軟鋼、中鋼 0.25 0.35 0.13 0.18 0.20 0.28 0.15 0.2 0.08 0.1 0.08 0.1
合金鋼 退火強韌鋼 HB180-220 0.20 0.35 0.10 0.18 0.18 0.28 0.13 020 0.08 0.1 0.05 0.1
HB220-300 0.15 0.3 0.08 0.15 0.13 0.25 0.10 0.18 0.05 0.10 0.05 0.08
HB300-400 0.10 0.25 0.05 0.13 0.08 0.2 0.08 0.15 0.05 0.08 0.03 0.08
不鏽鋼 0.15 0.25 0.08 0.13 0.13 0.20 0.10 0.15 0.05 0.08 0.05 0.08
Al-Mg合金 0.55 0.5 0.28 0.25 0.45 040 0.32 0.30 0.18 0.15 0.13 0.13
黃銅、青銅 快削 0.55 0.5 0.28 0.25 0.45 0.4 0.32 0.3 0.18 0.15 0.13 0.13
普通 0.35 0.30 0.18 0.15 0.28 0.25 0.20 0.18 0.10 0.10 0.10 0.18
0.23 0.25 0.13 0.13 0.18 0.2 0.15 0.15 0.08 0.08 0.05 0.08
0.30 030 0.15 0.15 0.25 0.23 0.18 0.18 0.10 0.10 0.08 0.08
塑膠 0.32 0.38 0.18 0.18 0.25 0.30 0.20 0.23 0.10 0.13 0.08 0.10

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奈米核殼粒子-ACF粒子SEM照片簡說

奈米高分子核殼複合粒子為一種分散材料尺寸小於1奈米的無機物補強高分子性質的複合核殼粒子,由於大的無機材料分散相表面積和高分子複合粒子間有強烈的吸引力,使得此種高分子複合粒子比原始高分子在剛性性質上大幅提昇,體阻氣性、熱膨脹係數下降,且較耐溶劑腐蝕與其他材料結合性高,粒子分層性高等優越特性。由於它有上述的優異性,所以可以被廣泛的應用在一般民生工業上,如資電器材、汽車零組件、絕緣性高、耐油性材料與耐磨耗材料;在纖工業上,如工業刷毛、濾布、繩索,具有提昇剛性、強度、耐溫、防導電性、熱性;在包裝材料上應用,如保鮮膜、生鮮食品包裝,充分利用奈米材料耐熱性、防氧化化阻性透明特性等;在塗布工業,材料耐黃變、高附著性、防蝕、、防日曬高、防鏽性高、電著塗料均是未來奈米阻絕性之最佳應用、生醫科技可應用在表面清潔、防臭防腐處理。

奈米核殼粒子-ACF粒子SEM照片簡說

導電粒子主要中心物質為熱固型或熱塑型高分子材質,並且在中心粒子之表面進行表面處理與附著奈米金屬材料,以利表面金屬化或稀有元素之步驟製程奈米核殼粒子。粒徑可製成0.5~4μm也可製程導體與非導體、研磨粒子等相關應用。

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端銑刀,鎢鋼端銑刀介紹

端銑刀為目前最常見切削刀具,在高速切削加工上,有切除的效率高及效果好等優點,因銑刀種類繁多,切削加工時,要如何選用適用銑刀才能事半功倍,是需要多了解銑刀材質、加工方式、加工機台、加工工件本身及銑削原理…,才能更有利於選擇適用的刀具!

要選擇適用刀具,第一基本入門當然就從認識鎢鋼銑刀本身的各部位及部位功能~

以端銑刀為例:

端銑刀,鎢鋼端銑刀介紹

1.直徑(diameter):

直徑為端銑刀在的週邊上相對的兩刃間通過軸心的距離。平銑刀或成型銑刀

2.螺旋角(helix angle):

螺旋角為刀刃的切線與銑刀軸線的交角,端銑刀周邊切刃通常有螺旋線,這可使切削有更穩定作用。

螺旋角種類 螺旋角角度 選用適用螺旋角
直刃 加工精度上不會產生彎曲狀,但切削紋路不佳。主要使用於成型刃(Fromed),錐刃(Taper)修整。
弱螺旋刃 1-25° 溝槽加工用端銑刀為其代表,在重式加工精度(溝槽崩潰、扭曲)時使用,與普通螺旋或強螺旋比較起來,較不常用。
普通螺旋刃 26°-39° 市面上端銑刀大部分為普通螺旋,加工精度、切削波紋平衡性佳,最常用切刃。
強螺旋刃 40°以上 切削紋路佳,但變形大。又如果加大切深量時端銑刀會從刀作中拔出。

3.切刃口(cutting edge):

由刀面與刀腹相交而成,直切刀刃口則其整個長度同時做切削工作;螺旋切刃口,則其與工作接觸的距離、切削深度及刀刃的位置依螺旋角而異。端面上刃有如鑽頭作用;周邊切刃就像豎立瓶銑刀,可用於銑削平面、溝槽、輪廓…

4.徑向斜角(radial rake angle):

刀面自徑向線到刃口之傾斜角。

5.離隙角(relief angle):

離隙角為刀背與刃口之周邊切線間的夾角,其主要功能為避免刀背與切削面的磨擦。

6.餘隙角(clearance angle):

餘隙角為刀背後再研磨一斜面與刃口周邊切線。

7.刃齒數(number of teeth):

端銑刀每刃間通常等長,銑刀有一體成型、焊接式、焊刃式(軟焊式)、嵌刃式、捨棄式。端銑刀刃數有2刃、3刃、4刃及6刃(如圖1-1~1-4),通常2刃銑刀可以像鑽頭直接對工件做鑽孔加工,當鑽孔深度不超過銑刀半徑時,就可以利用圓周面刀刃直接銑削溝槽。因4刃端面上有中心孔,不能以端面刃直接鑽孔,只能用圓周刃做工件邊銑削動作。

8.切屑槽(chip space):

一刃齒與次一刃齒面的間隔為切屑槽。為收容切刃從切入被切削材終了為止所產生切屑的空間(Space)。刃數較少切屑槽大,則排屑佳,若切削時發生震動動,就要更換刃數多支銑刀,通常重切削銑刀刃就是刃數較少切屑槽大;而輕切削銑刀則反之。

端銑刀,鎢鋼端銑刀介紹,各種刃形

刃數與切屑槽特徵
端銑刀 2刃 3刃 4刃
特徵 優點 切屑排出性好
縱向加工容易
切屑排出性好
縱向進給容易
強度強
缺點 強度弱 外徑不易量測 切屑排出性差
用途 溝、側面切削、鑽孔加工等。 溝、側面切削、重切削、精加工切削。 淺溝、側面切削、精加工切削。

端銑刀,鎢鋼端銑刀介紹,二刃、四刃以及六端銑刀

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