铣削故障排除

下表中所示为与振动问题、堵屑、切屑二次切削、表面质量不符合要求、毛刺形成、机床功率和刀具磨损有关的铣削故障排除技巧。

	原因	解决方案
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	参见上面的“振动”部分
	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

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刀片磨损

为了实现最佳切削参数、尽可能好的零件质量和尽可能长的刀具寿命，请务必记得在加工后检查刀片/切削刃。将不同形式的刀片磨损的原因及解决方案列表用作成功铣削的参考。

	原因	解决方案

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

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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

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