Bewise Inc. www.tool-tool.com
Reference source from the internet.
1 ．微铣削的概念：
微 铣削（ Micro-milling ）是加工微小零件和高精密零件的一种全新加工技术。是在高速铣削基础上进一步发展起来的先进加工技术。微铣削是指使用非常小的刀具（直径小于 0.1mm ）并能获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度，通用的 NC 软件是不能达到这个精度的。微铣削除了面向微细零件外，还能够对常规或者大型模具的细小几何特征进行高精密加工。
微铣削能加工出精度高达 5 微米以上，硬度大于 45 HRC 的零件，曲面质量达到 0.2 微米或更小，细筋零件的厚度小至 0.5 微米或更小。微铣削需要高精度的软件加以支持，计算公差少于等于 0.1 微米，同样微铣削对机床和刀具的要求也相当严格：刀具直径小至 100 微米、刀具外形比例（长度 / 直径）高达 10 到 100 ，机床主轴转速要求到 150,000 PRM 或更高。
微铣削主要用在需要制造极小的高精密零件的特殊行业，例如生物－医疗装备、光学、微电子以及微小塑料制品的微型模具以及微小金属零件的加工等。
2 ． Cimatron 公司发布第一款符合微铣削的 NC 软件：
2005 年 9 月 Cimatron 公司发布的旗舰产器 E7 ，是第一款符合微铣削编程的商业化 NC 软件。 Cimatron E 提供了独特的算法以及特殊的加工策略，这些都是传统的 NC 软件所不能实现的。该解决方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效处理导入的低质量曲面模型、直接曲面加工以及 3 轴 5 轴的刀具路径，满足并超越了微型刀具加工的要求。
Cimatron E 的微铣削是 Cimatron 参与的微铣削研究项目的成果，该项目在欧共同体的支持下由德国亚琛的 Fraunhofer 产品技术研究所（ IPT ）领导，它汇集了世界领先的模具制造供应商，并通过复杂的高精度 3D 结构对高精密注射模具的制造过程进行了验证。微系统技术已经从科学研究到实际加工迈出了一大步， IPT 的首席工程师 Thomas Bergs 说道：我们非常高兴的看到作为欧洲微铣削研究项目的成果， Cimatron 已经在其新的版本中实现了特殊的微铣削功能。
3 ． CimatronE 微铣削编程的应用及特点：
进 入 CimatronE 的 NC 模块下，新建刀具路径，然后勾选 Micro Milling 选项即可进入微铣削编程环境，如下图所示。 Cimatron 的微铣削支持 3 轴到 5 轴的刀具路径， ACIS 的内核技术提供了高达 1nm 的内部精度，为微铣削提供了技术保障。 Cimatron 通过无缝缩放的计算环境来提高精度，在计算环境中按照放大的进行计算，而对任何输入或输出模型、视图、仿真、 NC 报告、 G 代码等都不会从产生任何影响。
Cimatron 的微铣削技术通过识别真实的残留微型毛坯，具有同普通编程一样的开粗、二次开粗、精加工、清角、流线铣以及摆线加工等策略，保证刀路轨迹的高效安全。 5 轴倾角满足需要小直径的短锥型刀进行零件的加工，以及硬度高并要求曲面质量高的材料加工。为了满足微铣削的要求， Cimatron 可采用多种高速铣削的策略，例如：基于殘留毛坯的自计算、路径角部圆角连接、零重叠摆线精加工、 S 连刀和螺旋下刀、自适应 Z 层精加工和流线加工等。这样达到减少加工时间，降低刀具磨损和破坏的作用。
为保证高精度的加工要求，必需要有高质量的数学模型，如果导入 的产品数据模型质量不好，一些小的孔或者缝隙必将影响到实际的加工品质，因址，必须在 CAM 操作之前进行修复。具有 CADCAM 一体化的 Cimatron E 提供了在加工环境中实体曲面混合造型的功能，这种“为制造而设计”的功能非常方便用来修复几何模型，把各种破损的曲面缝合成严密的实体模型，满足了微铣削 的精度要求。
4 ．微铣削应用案例：
以下零件是一款微型转子注塑模型腔的加工实例，模型的最少圆角是 150 微米，模具材料硬度 53 HRc ，铣削机床是 Kern ，刀具釆用 Magafor 。从粗加工到精加工所使用的加工策略、刀具及加工参数如下表所示：
最终加工出的模具铣削精度 < 5um ，曲面粗糙度 <0.2um Ra ，如下图所示。
5 ．总结：
当今大量产品依赖于对微小系统的组建，零件以及子装配的需求越来越大，随之产生对微小模具的需求，而这些又将成为制造者所面临的挑战，因此研究微铣削的 前沿技术必将在高速增长的市场上获得巨大的成功。
作者：思美创（广州）科技有限公司 赖新建
BW 碧威股份有限公司針對客戶端改善切削方式、提供專業切削CNC數控刀具專業能力、製造客戶需求如：Cutting tool、切削刀具、HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、鎢鋼銑刀、航太刀具、鎢鋼鑽頭、高速剛、鉸刀、中心鑽頭、Taperd end mills、斜度銑刀、Metric end mills、公制銑刀、Miniature end mills、微小徑銑刀、鎢鋼切削刀具、Pilot reamer、領先鉸刀、Electronics cutter、電子用切削刀具、Step drill、階梯鑽頭、Metal cutting saw、金屬圓鋸片、Double margin drill、領先階梯鑽頭、Gun barrel、Angle milling cutter、角度銑刀、Carbide burrs、滾磨刀、Carbide tipped cutter、銲刃刀具、Chamfering tool、倒角銑刀、IC card engraving cutter、IC晶片卡刀、Side cutter、側銑刀、NAS tool、DIN tool、德國規範切削刀具、Special tool、特殊刀具、Metal slitting saws、Shell end mills、滾筒銑刀、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、交叉齒側銑刀、Long end mills、長刃銑刀、Stub roughing end mills、粗齒銑刀、Dovetail milling cutters、鳩尾刀具、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、鎢鋼圓鼻銑刀、Angeled carbide end mills、角度鎢鋼銑刀、Carbide torus cutters、短刃平銑刀、Carbide ball-noseed slot drills、鎢鋼球頭銑刀、Mould cutter、模具用刀具、BW微型渦流管槍、Tool manufacturer、刀具製造商等相關切削刀具、以服務客戶改善工廠加工條件、爭加競爭力。歡迎尋購～～～碧威股份有限公司www.tool- tool.com
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1 ．微铣削的概念：
微 铣削（ Micro-milling ）是加工微小零件和高精密零件的一种全新加工技术。是在高速铣削基础上进一步发展起来的先进加工技术。微铣削是指使用非常小的刀具（直径小于 0.1mm ）并能获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度，通用的 NC 软件是不能达到这个精度的。微铣削除了面向微细零件外，还能够对常规或者大型模具的细小几何特征进行高精密加工。
微铣削能加工出精度高达 5 微米以上，硬度大于 45 HRC 的零件，曲面质量达到 0.2 微米或更小，细筋零件的厚度小至 0.5 微米或更小。微铣削需要高精度的软件加以支持，计算公差少于等于 0.1 微米，同样微铣削对机床和刀具的要求也相当严格：刀具直径小至 100 微米、刀具外形比例（长度 / 直径）高达 10 到 100 ，机床主轴转速要求到 150,000 PRM 或更高。
微铣削主要用在需要制造极小的高精密零件的特殊行业，例如生物－医疗装备、光学、微电子以及微小塑料制品的微型模具以及微小金属零件的加工等。
2 ． Cimatron 公司发布第一款符合微铣削的 NC 软件：
2005 年 9 月 Cimatron 公司发布的旗舰产器 E7 ，是第一款符合微铣削编程的商业化 NC 软件。 Cimatron E 提供了独特的算法以及特殊的加工策略，这些都是传统的 NC 软件所不能实现的。该解决方案典型的特征包括：高精度、小公差加工、高效处理导入的低质量曲面模型、直接曲面加工以及 3 轴 5 轴的刀具路径，满足并超越了微型刀具加工的要求。
Cimatron E 的微铣削是 Cimatron 参与的微铣削研究项目的成果，该项目在欧共同体的支持下由德国亚琛的 Fraunhofer 产品技术研究所（ IPT ）领导，它汇集了世界领先的模具制造供应商，并通过复杂的高精度 3D 结构对高精密注射模具的制造过程进行了验证。微系统技术已经从科学研究到实际加工迈出了一大步， IPT 的首席工程师 Thomas Bergs 说道：我们非常高兴的看到作为欧洲微铣削研究项目的成果， Cimatron 已经在其新的版本中实现了特殊的微铣削功能。
3 ． CimatronE 微铣削编程的应用及特点：
进 入 CimatronE 的 NC 模块下，新建刀具路径，然后勾选 Micro Milling 选项即可进入微铣削编程环境，如下图所示。 Cimatron 的微铣削支持 3 轴到 5 轴的刀具路径， ACIS 的内核技术提供了高达 1nm 的内部精度，为微铣削提供了技术保障。 Cimatron 通过无缝缩放的计算环境来提高精度，在计算环境中按照放大的进行计算，而对任何输入或输出模型、视图、仿真、 NC 报告、 G 代码等都不会从产生任何影响。
Cimatron 的微铣削技术通过识别真实的残留微型毛坯，具有同普通编程一样的开粗、二次开粗、精加工、清角、流线铣以及摆线加工等策略，保证刀路轨迹的高效安全。 5 轴倾角满足需要小直径的短锥型刀进行零件的加工，以及硬度高并要求曲面质量高的材料加工。为了满足微铣削的要求， Cimatron 可采用多种高速铣削的策略，例如：基于殘留毛坯的自计算、路径角部圆角连接、零重叠摆线精加工、 S 连刀和螺旋下刀、自适应 Z 层精加工和流线加工等。这样达到减少加工时间，降低刀具磨损和破坏的作用。
为保证高精度的加工要求，必需要有高质量的数学模型，如果导入 的产品数据模型质量不好，一些小的孔或者缝隙必将影响到实际的加工品质，因址，必须在 CAM 操作之前进行修复。具有 CADCAM 一体化的 Cimatron E 提供了在加工环境中实体曲面混合造型的功能，这种“为制造而设计”的功能非常方便用来修复几何模型，把各种破损的曲面缝合成严密的实体模型，满足了微铣削 的精度要求。
4 ．微铣削应用案例：
以下零件是一款微型转子注塑模型腔的加工实例，模型的最少圆角是 150 微米，模具材料硬度 53 HRc ，铣削机床是 Kern ，刀具釆用 Magafor 。从粗加工到精加工所使用的加工策略、刀具及加工参数如下表所示：
最终加工出的模具铣削精度 < 5um ，曲面粗糙度 <0.2um Ra ，如下图所示。
5 ．总结：
当今大量产品依赖于对微小系统的组建，零件以及子装配的需求越来越大，随之产生对微小模具的需求，而这些又将成为制造者所面临的挑战，因此研究微铣削的 前沿技术必将在高速增长的市场上获得巨大的成功。
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