引言
CNC端面銑削加工平面。切削作用由刀具的端面完成，而非側面。鑽孔加工孔洞。銑削加工則主要用於移除材料。端面銑削加工出精細的平面。本指南將介紹其工作原理、所需刀具以及在實際零件加工中的應用。
什麼是CNC端面銑削？
定義流程
人們看到機器運轉，卻不一定了解其幾何原理。數控端面銑削的結構很簡單。主軸軸線垂直於工件，上下筆直。刀具直接面對工件。
目標是平整。光滑的表面。把木塊修方。把甲板打磨平整。只去除適量的材料，使刨子保持水平。不要挖深孔。不要複雜的輪廓。只要平整就行。
快速瀏覽切割器
這裡有兩個關鍵部件。刀體是金屬圓盤，它負責將所有部件連接在一起。可轉位刀片才是實際的切削齒，由堅硬材料製成，可以更換。當刀片磨損時，只需更換刀片即可，而刀體則保持不變。
想像一個厚厚的圓盤。圓盤正面有齒，邊緣也有齒。正面的齒主要負責銑削平面，邊緣的齒則負責清理邊緣。一把刀具，兩個切削麵。這就是CNC端面銑削的標準設計。
原理：CNC端面銑削的工作原理
切割動作
這就是CNC端面銑削過程中發生的情況。刀具懸空於工件邊緣，並非居中，而是突出於工件邊緣。這並非錯誤，而是必要的。如果沒有懸空，刀具無法一次走刀完成整個表面的銑削。
切削由兩個數字控制。步距是指刀具的寬度，也就是刀具刀面橫向接觸工件的程度。切削深度是指軸向嚙合，也就是刀具刀齒垂直切入工件的深度。人們常把這兩個概念混為一談。步距是指橫向移動，切削深度是指垂直切入深度。務必將它們區分開來。
順銑與傳統銑削
順銑－刀具旋轉方向與進給方向一致。刀齒在切入時咬合整個工件厚度，然後切削至零厚度。這是剛性機床上CNC端面銑削的標準加工方式。表面光潔度更高，發熱量更低，刀具壽命更長。但有一個限制：工具機必須零反向間隙。螺絲鬆動會導致顫動或刀具斷裂。
傳統銑削－刀具逆著進給方向旋轉。刀齒初始厚度為零。它先摩擦工件，然後切削。摩擦力更大，產生的熱量更多，表面光潔度也更差。老式手動銑床，尤其是那些絲槓磨損嚴重的銑床，需要採用這種方法。這種方法也適用於去除鑄件上的硬氧化皮。對於大多數數控端面銑削加工，除非迫不得已，否則人們都會避免使用傳統銑削。
| 獨特之處 | 順銑 | 傳統銑削 |
| 旋轉與進料 | 同一方向 | 相反方向 |
| 切屑厚度 | 最大值 → 零 | 零 → 最大值 |
| 表面處理 | 生活 | 更差 |
| 熱能 | 降低 | 更高 |
| 機器需求 | 剛性強，反沖小 | 螺絲鬆動是可以接受的。 |
| 用例 | CNC加工，精加工 | 老舊機器，堅硬的鱗片 |
了解前角
導程角會改變切削力的作用方向。
- 90度切割器力沿橫向作用，呈徑向。適用於方形肩部，但不適用於薄壁。零件會發生撓曲。
- 45度切割器——車間標準。受力分為徑向力和軸向力。一部分力向側面作用，一部分力向下作用於主軸。力平衡。對大多數人來說都是安全的。 CNC端面銑削.
- 75度切割器——一種折衷方案。軸向力大於徑向力。較適合薄壁零件或強度較弱的夾具。向下的分力有助於將工件壓緊。
根據零件剛度選擇導程角。如果零件和機器都很剛性，90 度導程角就足夠了。如果是薄壁零件或鬆散的組裝方式，45 度或 75 度導程角能確保穩定性。這是基本原則。
CNC端面銑床的類型 工具
殼銑床與面銑床
人們經常隨意使用這些術語，甚至經常互換使用。這種說法並不完全正確。
面銑刀的刀柄是一體式的，刀體和安裝軸是同一塊金屬。您可以將其直接夾緊到主軸或刀架上。
殼銑刀與此不同。它的刀體是空心的，安裝在單獨的刀軸上，刀軸再裝入主軸。殼銑刀尺寸較大，較適合加工大型數控端面銑削工件。
可轉位合金與整體硬質合金
- 可索引面 鋼廠 使用 刀片可更換。刀體材質為鋼或鋁。刀片為硬質合金。當刀刃磨損時，只需旋轉刀頭，換上新的刀刃即可。當所有刀刃都磨損殆盡後，更換新的刀片。刀體則可使用多年。
最適合大面積加工。單刃價格低廉。適用於粗加工和大量材料去除。缺點？精度不如整體式刀具。跳動量會累積。
- 整體硬質合金表面 鋼廠 是 一體式設計。刀體和刀齒由同一塊硬質合金坯料製成，共同研磨而成，同心度完美。無需擔心刀片鬆動。
最適合加工小型零件。精度高。可進行精加工。缺點？價格昂貴。刀具磨損後，整把刀具報廢了，沒有替代品。
對於典型的數控端面銑削，人們通常使用可轉位刀具進行粗加工，使用整體硬質合金刀具進行精加工。兩種刀具，兩種不同的加工任務。
| 獨特之處 | 可索引的 | 固態硬質合金 |
| 建設 | 主體 + 嵌件 | 一片 |
| 每條邊的成本 | 低 | 高（工具為一次性使用） |
| 精密 | 良好（有少量溢出） | 優 |
| 最適合 | 大面積粗糙表面 | 小零件，精加工 |
| 刀具壽命 | 更換嵌件 | 工具報廢 |
切割器本體材料
主體用於容納嵌件。材料的選擇很重要。
鋼製機身價格低廉，但重量較重。在某些情況下，重量可以抑制振動。但重量也意味著主軸加速度較慢，因此並不適用於高速數控端面銑削。
鋁製機身重量輕，慣性小，機器可以更快地提升轉速，在許多應用中振動更小。雖然比鋼製機身貴，但對於高速加工而言物有所值。
一些高階切割機採用複合材料或鈦合金機身。但大多數車間並不需要這些。鋼或鋁材質的切割機足以滿足95%的加工需求。對於預算有限的重型工具機作業，建議選擇鋼材切割機；而對於高速加工或對重量有要求的場合，則建議選擇鋁材質切割機。
CNC端面銑削與CNC立面銑削
兩把刀具，同一台機器。一把用於刨平大面積表面，另一把用於雕刻槽和凹槽。幾何形狀不同，加工結果不同，刀具壽命也不同。讓我們來詳細分析一下。
| 獨特之處 | CNC端面銑削 | 端銑 |
| 幾何 | 利用刀具的刀面和周邊刃口。扁平圓盤。多種刀片可選。 | 側面和尖端採用螺旋槽。長圓柱形。兩到四個切削刃。 |
| 表面生成 | 寬闊平坦的區域。方正的缸體。銑削引擎缸蓋。 | 槽口、凹槽、輪廓、鍵槽。垂直壁。複雜的三維形狀。 |
| 刀具壽命 | 通常使用壽命更長。多個刀片分擔磨損。可轉位刀刃會互換。 | 壽命更短，笛頭數量更少，笛尖承受的磨損最大。 |
數控端面銑削加工寬廣的平面，而立銑則加工細部部分和型腔。一台機器，兩種截然不同的加工策略。選擇合適的策略。
你能製作什麼？ CNC 端面銑削的 5 個實際應用案例
1. 引擎缸體及汽車
缸體頂面至關重要。它是引擎缸體頂部，也就是缸蓋螺栓固定的地方。它必須平整，絕對平整。否則，缸墊會洩漏，冷卻液會溢出，壓縮比也會下降。 CNC端面銑削製程可以打造出這種密封表面。
2.液壓閥體
高壓油流經液壓閥。閥門在閥體內滑動。各部件透過螺栓固定在一起。任何翹曲或變形都會導致洩漏，進而導致液壓系統壓力下降，機器隨即停止運作。 CNC端面銑削可在配合面上達到鏡面般的光潔度，平面度精度可達萬分之幾毫米。
3. 管法蘭
法蘭用於連接管道。墊片位於法蘭和墊片之間。螺栓將法蘭和墊片的接觸面拉緊。墊片受壓後形成密封。如果法蘭接觸面不平整，墊片就會洩漏。數控端面銑削可以加工凸起的接觸面或整個平面。兩種加工方式都需要光滑平整的表面。
4. 機器底座和安裝板
馬達振動，水泵振動。如果水泵和馬達安裝在不平整的表面上，會導致更大的振動——螺栓會鬆動，軸承會損壞。
5. 原料配比
這是許多機械加工車間的第一步。粗加工的毛坯被送進車間。它鏽跡斑斑、變形嚴重，沒有筆直的邊緣。技工將其夾緊固定。使用數控端面銑削去除表面層。然後將工件翻轉，加工另一面。再次翻轉。經過多次銑削後，毛坯形成90度基準角。現在它方正平整，可以進行下一步工序了。如果沒有這個初始端面銑削步驟，後續的所有零件都無法組裝在一起。
所有應用都需要數控端面銑削，原因都一樣：確保平面度。這正是該工藝所能達到的效果。
數控端面銑削的優缺點
數控端面銑削有其明顯的優勢，也有明顯的劣勢。需要權衡利弊才能做出決定。
善
- 材料去除率高。 對於平面， CNC端面銑削 切削速度快，金屬去除率高。配備多個刀片。刀身寬大。一次走刀即可覆蓋大面積區域。與立銑刀相比，可大幅節省時間。
- 優良的表面光潔度。 Ra值迅速下降。刀具加工後表面光滑。通常無需二次研磨。經測量，值得信賴。
- 經濟高效運作。 可轉位刀片降低了成本。一個刀體可以使用多年。刀片變鈍後才需要更換。與整體硬質合金刀具相比，單刃成本更低。
壞
- 需要剛性機器。CNC端面銑削 需要強大的動力。刀具要加工大面積的材料。主軸功率必須足夠。工具機剛性必須足夠。輕型銑床會產生顫動。加工表面品質會受到影響。
- 不適用於三維輪廓或深槽。 這不是用來雕刻的工具，也不是用來處理狹窄凹槽的工具。 CNC端面銑削 它只能加工平面。僅此而已。想用面銑刀銑出深槽？刀具太寬了。幾何形狀會阻礙加工。
- 初始模具成本高。 好的面銑刀本體價格不斐。可轉位刀片會增加成本。整體硬質合金面銑刀的價格較高。前期投入讓一些加工車間望而卻步。他們堅持使用立銑刀進行所有加工。這對於小批量加工來說沒問題。但對於大面積平面加工，投資回報很快。
常見問題及解決方法
即使是性能優良的數控端面銑削也會遇到問題。機器會振動，加工表面粗糙不平，刀具磨損太快。但每個問題都有其原因，每個原因都有相應的解決方法。
顫動（振動）
原因：某處剛性不足。可能是機器、夾具或工件本身的問題。也可能是進給速度不正確，過輕或過重。
解決方法：首先減小步距。採用較小的切削深度。或改變刀具的切削角度。在數控端面銑削過程中，45度刀具的振動比90度刀具小。人們也會檢查工具機主軸錐度和刀柄。連接鬆動會導致顫動。
表面光潔度差（波紋狀）
原因：刀片磨損是首要懷疑對象。如果刀片變鈍，它會卡住並發出噪音，而不是切割。另一個需要檢查的是主軸轉速，確保其正常。轉速過高會產生熱量，而轉速過低則可能導致材料撕裂。
解決方法：將刀片旋轉到新的刀片位置。這可以立即解決許多精加工問題。如果問題仍然存在，請增加每齒進給量。進給量過小會導致摩擦和振動。此外，也要檢查冷卻液。鋁材加工時如果沒有冷卻液，刀片邊緣會形成積屑瘤，影響精加工效果。
關於NOBLE－值得信賴的精密CNC加工
我們的核心CNC加工能力
- 三軸、四軸、 五軸數控銑削複雜輪廓、倒角，一次裝夾即可完成零件加工，無需移動工件。採用動力刀具的CNC車削可製造軸、襯套和車銑複合零件。
- 端面銑削技術－本指南的主題。我們經常對引擎缸體、管道法蘭和夾具底板進行端面銑削。平面度公差？非常嚴格。客戶把棘手的零件送到我們這裡加工，因為我們有豐富的經驗。
- 表面處理 以及 數控磨削直接用端面銑床加工即可獲得鏡面般光滑的表面。或者，根據加工需求進行精密表面磨削。
- 從原型製作到大量生產。小批量原型用於測試。大量生產從一百件到十萬件不等。我們能夠規模化生產。
我們的認證－品質絕不妥協
| 證書 | 範圍 |
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常見問題
CNC端面銑削與曲面加工相同嗎？
是的，在大多數車間裡，這兩個術語可以互換使用。表面處理指的是加工出一個平面。數控端面銑削是人們常用的加工方法。
人們能用末端銑床對抗磨坊嗎？
是的，但速度較慢。立銑刀可以透過步進銑削的方式將表面銑平。對於大面積加工，使用合適的端銑刀進行數控端銑要快得多。
數控端面銑削鋼材的最佳進給速度為何？
沒有一個數值適用於所有情況。粗加工的典型起始值是每齒0.1至0.2毫米。根據工具機剛性和刀片材質進行調整。
數控端面銑削需要冷卻液嗎？
這取決於材料。鋼和不銹鋼需要冷卻液來散熱和排出切屑。鋁材可以使用拋光刀片和氣吹進行乾磨。
