制造商在零件上加工特征时通常会使用车削、铣削和钻孔等操作，但这些相同的加工过程也可能在零件边缘产生毛刺和锐边，会导致零件在使用时发生材料断裂，从而削弱其结构，并对操作人员构成危险。另外，制造商通常使用手工研磨机和其它手工艺来去除毛刺和锐边，这些方法速度慢并且需要将零件从机床上取下并重新安装。即使由熟练工人执行，这些操作在处理不同零件时也缺乏必要的过程一致性。

机械化倒角毛刺处理（Mechanized Edge Profiling 下文简称MEP）是手动去毛刺的一种高效替代方案。MEP通过使用非标刀具在加工零件的相同设备上，来消除不合格的边缘状况。MEP流程具有多项优势：它可以通过机床的CAM系统精确设定和编程最终的边缘状态，从而确保最高的重复性。由于无需将零件从机床上卸下并重新定位，整体零件生产时间得以缩短，同时消除了因设置变化导致的公差累积和其他不一致问题。面对这一趋势，现代刀具制造商不断推出新型高效的工具，进一步提升了MEP流程的优势。

航空行业中MEP的优势

鉴于航空行业对零件精确度和一致性的要求日益提高，喷气式飞机的部件成为了应用MEP的理想选择。以飞机涡轮发动机部件为例，它们一般分为非旋转部件和旋转部件。对于非旋转部件如鼓和壳体，MEP通常涉及标准的倒角和破边刀具，这些刀具直接应用于加工部件的设备上。

对于风扇和压缩机盘等关键旋转部件，终端用户的要求更严格，他们要求完全消除表面的任何瑕疵，这些边缘条件通常需要通过实验室的测试和认证。为了去除这些零件上的毛刺，刀具制造商开发了一系列高精度、可完全复现的定制MEP刀具。

MEP刀具的开发

标准去毛刺和成形刀具（如应用于非旋转部件的刀具），包括带有45°和60°切削刃的涂层硬质合金倒角铣刀，以及使用可换刀片来产生45°和60°倒角的刀具。

刀具制造商对关键应用提供专门定制设计的刀具，用于在孔的入口或出口处进行边缘造型和去除毛刺。一些刀具结合了这些功能，可以去除入口和出口两侧的毛刺。这些定制刀具通常具有复杂的槽型，能够在切削边缘产生倒角的同时通过设计引导角度来防止二次毛刺形成的边缘设计。

专业刀具开发不仅限于切削刃本身，研究表明，在孔入口或零件顶面的毛刺和边缘进行造型有助于将切屑从零件上移除，右旋切削与右旋螺旋的结合最有效。另一方面，对于部件底面的出口毛刺，这种配置能够将切屑从部件上移开，因此右旋切削与左旋螺旋的结合效果最佳。

其他应用分析显示，专为在孔的顶部或入口处去除毛刺而设计的MEP刀具，其使用寿命通常长于在通孔底部或出口端去除毛刺的刀具。因为设计用于穿过零件到达孔出口的去除毛刺刀具的长度会更长，直径更小，刀具更容易出现不稳定和振动，这些问题都可能导致硬质合金刀具破损或断裂。因此，大多数车间更倾向于使用不同的刀具分别处理孔的入口和出口边缘，而不是使用一个刀具同时完成这两个任务。

更长、直径更小的刀具在选择切削参数时也需要更加谨慎。短而坚固的刀具可以更快地运行，而不会出现振动或其他问题。零件的几何形状和特征也会产生影响。当切削条件稳定且切削顺畅无中断时，可以采用更积极的切削参数。另一方面，如果零件特征（如进入孔）打断了MEP的切削路径，就需要使用更保守的参数来最小化刀具磨损并防止刀具过早失效。

MEP刀具的持续开发部分涉及到将特征加工与去毛刺相结合的工具。例如，MEP的切削刃将位于端铣刀的顶部，这样它可以同时加工孔的直径并去毛刺入口边缘。

材料挑战

对于加工大型孔和边缘，刀具制造商可以根据供应商提供的毛坯设计出任何尺寸的刀具。然而，在尺寸较小的一端存在一定限制。目前能够研磨的最小半径大约是0.2mm，相应的引导角度也更小。

非标定制的MEP刀具具有特定的半径、倒角、角度以及这些特征的各种组合。这些刀具通常具有方形的切削边缘。然而，球头和棒棒糖型刀具也是可用的，用于造型那些限制方形边缘MEP刀具进入的部件特征。在五轴机床上应用时，这些刀具可以扫描复杂部件轮廓的线条，并在长曲边上创建半径。

MEP加工过程

为了提高加工准确性和一致性并节省零件在多台机器间转移的时间，制造商通常将MEP作为实际零件特征加工操作的一个环节来执行。

通常，去毛刺工作会在所有机加工操作完成后进行。CAM程序会指导MEP刀具按顺序对所有孔进行去毛刺和倒角处理。一些MEP刀具可用于去除多种孔的毛刺，而一些轮廓加工刀具可以应用于三个或四个不同的位置或特征，例如孔的底部以及圆弧轮廓的底部。

为确保边缘轮廓加工在正确的位置进行且加工量适宜，必须在MEP操作开始前定义或测量涉及的孔或特征。当零件的公差非常严格时，零件表面的位置已经很好地定位，因此过程中可能无需测量。然而，当公差较大时，初始加工后需要进行测量，以确定要加工的边缘或特征的位置。

此外，还必须测量并定位刀具本身，以确保它能正确地对零件进行轮廓加工。由于刀具半径非常小——从实际操作角度来看，几乎无法测量——因此CAM程序中指定的是刀具的长度。操作员可以在机器外部使用预调器或在机器上通过激光或探针来确认刀具的长度。进给速率是根据零件特征和刀具的测量尺寸来计算的。最先进的定制去毛刺刀具由制造商100%测量，刀具轮廓的公差包括跳动在内为40μm。

去毛刺或倒角操作应被视为一种精加工过程。生产效率始终很重要，但对于成本数十万欧元的航空航天部件来说质量更值得关注，过度追求刀具的最大产出可能会带来负面且昂贵的后果。一致性、可靠性和避免废品的发生至关重要。

带有超出规格的锐边和毛刺的零件被视为昂贵的废品。这在航空航天行业中尤为明显，但在医疗、能源等一些关键应用领域中也正在成为一种增长趋势。制造商需要一种一致、可记录和成本高效的去毛刺和倒角加工零件边缘的方法。MEP满足了这一需求，因为它取代了手动操作。

有效且具成本效益的MEP代表着工程开发和专业知识的结合。提供这种全面解决方案的刀具制造商将帮助简化航空航天制造过程（以及其他关键行业中的类似过程），并产生新的质量和生产率水平。