内外铣技术比较

2007年10月18日 内铣床 内铣床 （ INTERNAL MILLER ） 外铣床 外铣床 （ EXTERNAL MILLER ） 与与 对比对比 内铣床 工件固定式内铣床 工件固定式外铣床 工件旋转式外铣床 工件旋转式 圆环型刀具 工件被固定 不旋转 圆环型刀具 工件被固定 不旋转 园盘型刀具 工件旋转 园盘型刀具 工件旋转 刀具刚性的对比刀具刚性的对比 変位0.107/500kg 以下是通过电脑分析得到的结果以下是通过电脑分析得到的结果: 在厚度均为在厚度均为21mm的圆环刀具和圆盘刀具安装刀片的部位的圆环刀具和圆盘刀具安装刀片的部位,施加同样的 施加同样的 500kg侧面压力后侧面压力后,产生的位移如下产生的位移如下: 圆盘刀具 圆盘刀具 0.107mm 圆环刀具 圆环刀具 0.043mm 0.107mm 0.043mm 内铣床圆环刀具的刚 性高出 内铣床圆环刀具的刚 性高出2.5倍倍 圆盘刀具 圆环刀具 圆盘刀具 圆环刀具 内铣床圆环刀具 内铣床圆环刀具 寿命长寿命长 切削主轴刚性的对比切削主轴刚性的对比 470 190 内铣床内铣床 主轴轴承很大 驱动主轴旋转的齿轮产生的间隙 主轴轴承很大 驱动主轴旋转的齿轮产生的间隙, 对圆环刀具影响较小对圆环刀具影响较小 160 700 外铣床外铣床 主轴轴承较小 驱动主轴旋转的齿轮产生的间隙 主轴轴承较小 驱动主轴旋转的齿轮产生的间隙, 对圆盘刀具影响较大对圆盘刀具影响较大 内铣床切削主轴的刚性高内铣床切削主轴的刚性高, 而且刀具的间隙小而且刀具的间隙小 内铣床的刀具内铣床的刀具寿命长寿命长 工件被切削加工时的刚性对比工件被切削加工时的刚性对比 内铣床内铣床 由于卡盘被螺栓固定在卡盘座上由于卡盘被螺栓固定在卡盘座上, 因此卡盘与卡盘座之间不会有间隙 卡盘被完全固定 工件中心架采用完全夹紧式固定 因此卡盘与卡盘座之间不会有间隙 卡盘被完全固定 工件中心架采用完全夹紧式固定 外铣床外铣床 由于采用了蜗轮蜗杆结构来驱动工件 旋转，所以卡盘主轴会产生间隙 卡盘主轴通过轴承固定 工件中心架采用滚轮式夹紧结构 由于采用了蜗轮蜗杆结构来驱动工件 旋转，所以卡盘主轴会产生间隙 卡盘主轴通过轴承固定 工件中心架采用滚轮式夹紧结构 内铣床的卡盘及工件 中心架的刚性高 内铣床的卡盘及工件 中心架的刚性高,并且 无间隙 并且 无间隙 内铣床的刀具内铣床的刀具寿命长寿命长 内铣床卡盘夹紧 后的工件刚性高 内铣床卡盘夹紧 后的工件刚性高 工件旋转工件旋转工件固定不动工件固定不动 卡盘卡盘 卡盘卡盘 固定螺栓固定螺栓 蜗轮蜗轮 卡盘座卡盘座 卡盘座卡盘座 刀具交换间隔刀具交换间隔 外铣床圆盘刀具镶嵌的刀片数量比内铣床圆环刀具约多出4倍, 因此,外铣床的刀具交换间隔长 虽然内铣床的刀片使用寿命约长出1.5 外铣床圆盘刀具镶嵌的刀片数量比内铣床圆环刀具约多出4倍, 因此,外铣床的刀具交换间隔长 虽然内铣床的刀片使用寿命约长出1.52倍,但外铣床的刀片 数量约多出4倍,所以外铣床的刀具交换间隔比内铣床的刀具交换 间隔长22.7倍 2倍,但外铣床的刀片 数量约多出4倍,所以外铣床的刀具交换间隔比内铣床的刀具交换 间隔长22.7倍 每一片刀片的使用寿命每一片刀片的使用寿命 内铣床：外铣床 内铣床：外铣床 1.5 2.0 ： ： 1.0 内铣床的每一片刀片的使用寿命约长出内铣床的每一片刀片的使用寿命约长出1.5 2倍倍 内铣床的刀具费用低内铣床的刀具费用低 刀具寿命的对比刀具寿命的对比 外周刃刀片 （4处可用) 外周刃刀片 （4处可用) 侧刃刀片 （8处可用) 侧刃刀片 （8处可用) 外周刃和侧刃刀片可互换（均为8处可用)外周刃和侧刃刀片可互换（均为8处可用) 刀片刀片(硬质合金)单价对比单价对比 内铣床内铣床(刀片刀片) 外形尺寸小 形状简单 有效使用部位多 外形尺寸小 形状简单 有效使用部位多 外铣床外铣床(刀片刀片) 外形尺寸大 形状复杂 有效使用部位少 外形尺寸大 形状复杂 有效使用部位少 内铣床刀具使用的刀片成本低 是外铣床的 内铣床刀具使用的刀片成本低 是外铣床的1/1.31/1.5 而且刀片的有效使用部位多而且刀片的有效使用部位多 内铣床刀具使用的 刀片单价低 内铣床刀具使用的 刀片单价低 由于外铣床的刀具刚性、切削主轴刚性及工件被切削加工时 的刚性均比内铣床的刚性差，所以在切削加工过程中，有必要 减少切削负荷 由于外铣床的刀具刚性、切削主轴刚性及工件被切削加工时 的刚性均比内铣床的刚性差，所以在切削加工过程中，有必要 减少切削负荷,而采取如下对策而采取如下对策: ） 减少每一片刀片的切削进给量 ） 为了在减少切削进给量后 ） 减少每一片刀片的切削进给量 ） 为了在减少切削进给量后 , 不使加工时间变长不使加工时间变长 , 需提高切削速度 提高切削速度 需提高切削速度 提高切削速度 , 会缩短刀具的使用寿命 ） 提高刀尖的锋利度 形状复杂 刀片的可使用部位减少 会缩短刀具的使用寿命 ） 提高刀尖的锋利度 形状复杂 刀片的可使用部位减少 在实际生产过程中，外铣床的刀具费用比内铣床高在实际生产过程中，外铣床的刀具费用比内铣床高 8.4kg (190 t=25)8.4kg (190 t=25) 90kg (700 t=25) 内铣床与外铣床的刀具的对比内铣床与外铣床的刀具的对比 内铣床的圆环刀具内铣床的圆环刀具 直径小、重量轻、刀片安装槽少 刀具价格低、不需要换刀起重机 和大型清洗机 刀片数量少（约 直径小、重量轻、刀片安装槽少 刀具价格低、不需要换刀起重机 和大型清洗机 刀片数量少（约40片） 刀片的安装时间短 片） 刀片的安装时间短 外铣床的圆盘刀具外铣床的圆盘刀具 直径大、重量重、刀片安装槽多 刀具价格高、需要换刀起重机 和大型清洗机 刀片数量多（约 直径大、重量重、刀片安装槽多 刀具价格高、需要换刀起重机 和大型清洗机 刀片数量多（约160片） 刀片的安装时间长 片） 刀片的安装时间长 内铣床与外铣床的成本对比内铣床与外铣床的成本对比 1.机床成本机床成本: 结构紧凑、合理的内铣床成本低结构紧凑、合理的内铣床成本低 2.刀具价格刀具价格: 以以3套套(6把刀把刀)刀具来计算 外铣床的刀具价格比内铣床的刀具约高出 刀具来计算 外铣床的刀具价格比内铣床的刀具约高出1000万日元万日元 3.附带费用 外铣床的刀具由于大且重、还需以下费用附带费用 外铣床的刀具由于大且重、还需以下费用 a) 换刀起重机 （机床、工具室） b) 对刀器 c) 刀具运送推车 d) 刀具存放台 （机床、工具室） e) 大型刀具清洗机 3.机床的运转费用：机床的运转费用： 内铣床 830万日元/年、外铣床1552万日元/年（刀片寿命比1：1.5）内铣床 830万日元/年、外铣床1552万日元/年（刀片寿命比1：1.5） (生产量20万台/年刀具使用寿命内铣床500本 外铣床1250本、1500日元/刀片 内铣床的刀片:8处使用，外铣床的刀片:外周刃4处、侧刃8处使用来计算 ） a) 刀片成本 内铣床 600万日元/年 外铣床 1280万日元/年 b) 刀具交换 内铣床 80万日元