干了这么多年的机加工，余摆线铣削你知道吗？

星幻时空

什么是余摆线铣削

立铣刀多用于平面、槽和复杂型面的加工，与车削不同，在这些零件的槽和复杂型面的加工中，铣削的路径设计与选择也非常重要。如一般方法的铣槽，同时加工的圆弧接触角最大可达到180º，散热条件差，加工中温度急剧上升。

而如果改变切削路径，让铣刀一面自转一面公转，这样就减少了接触角和每转切除量，可使切削力和切削温度下降，刀具寿命延长。从而可以较长时间地持续进行切削，如（图1）就称为余摆线铣削。



其优点在于降低了切削难度，保证了加工质量，合理选择切削参数尚可提高效率并降低成本，尤其在耐热合金、高硬材料等难加工材料的加工时，更可显著发挥其作用，并具有很大的发展潜能，这或许也是业界越来越重视和选择余摆线铣加工方法的原因。



技术优势

余摆线亦称次摆线、延长外摆线，即动圆延一定直线作无滑动的滚动时，动圆外或内一点的轨迹。它又可称长（短）幅旋轮线。余摆线加工就是用直径比槽宽小的立铣刀，以其侧面将一半圆弧的槽加工变为小部分圆弧进行的侧面加工，可加工各种槽和型面型腔等。这样，理论上一把立铣刀可以加工比它大的任意尺寸的槽和型面，还可方便地进行一系列产品的加工。



随着计算机数控技术的发展和应用，铣削路径的可控、切削参数的优选，以及余摆线铣削存在的多方面潜力，正被更多地采用和发挥。并得到航空航天、交通运输设备和工模具制造业等零部件加工业的考虑和重视。特别在航空航天业，常用的钛合金和镍基耐热合金零部件具有诸多难加工特点，包括：

高的热强度硬度使加工中的刀具难以承受甚至发生变形；

高的抗剪切强度，使刀刃易于损伤；

低的热传导率，使高热不易导出切削区，该处温度常超过1000ºC，加剧了刀具磨损；

加工时材料常熔焊在刀刃上，生成积屑瘤。加工表面质量差；

奥氏体基体的镍基耐热合金材料加工硬化现象严重；

镍基耐热合金微结构中的碳化物会使刀具产生磨料磨损；

钛合金具有化学活性大，化学反应也使损伤加剧等等。

这些难点可以借助余摆线铣削技术，使加工持续且顺利地进行。

由于刀具的材料、涂层、几何形状、结构不断地优化，智能化的控制系统、编程技术以及高速高效多功能机床等的迅速进步，高速（HSC）和高效（HPC）切削加工也达到了一个新的高度。高速加工主要考虑速度的提高。高效加工则不仅要考虑切削速度方面的提高，且要考虑减少辅助时间，合理的配置各切削参数、切削路径，进行复合加工减少工序，提高在单位时间的金属切除率，同时延长刀具寿命，降低成本，考虑环保。

技术前景

余摆线铣削在航空发动机的应用数据资料显示（如下表）



加工钛合金Ti6242时，单位体积刀具成本能够下降接近50%，加工镍基耐热合金因可耐尔718制零件上的槽，工时则能下降63%，刀具的总体需求数量可下降72%，刀具成本能够下降61%。而加工X17CrNi16-2的工时可减少约70%。由于这些良好的经验和成果，先进的余摆线铣削方法被应用到越来越多的领域中，在一些微细精密加工的领域也得到关注，并开始应用。

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leduong

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