铣刀的种类及应用.docx

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铣刀的种类及应用

铣刀的种类及应用

铣刀的种类及应用

一、铣刀的来历

铣刀即为具有圆柱体外形,并在圆周及底部带有切削刃,使其进行旋转运动来切削加工工件的切削刀具。

铣刀来源于刨刀。

刨刀上只有一面有刀刃，刨刀在来回走动时，也只有一面有切削作用，那么刨刀回来的时间就完全浪费掉了。

刨刀的刀刃很窄，因此其加工的效率很低。

人们为了克服这一缺点，就将其进行改进，办法就是将刨刀装在一根轴上，使其快速旋转，让工件慢慢从下面走过，这样就节省了时间，这就是原始的铣刀，也叫做单刃铣刀。

经过长期的发展，才有了现在各式各样的铣刀。

二、铣刀的分类

1、圆柱形铣刀

用于卧式铣床上加工平面。

刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。

按齿数分粗齿和细齿两种。

螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。

2、面铣刀

用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面，端面和圆周上均有刀

（2）面铣刀优点：

1）生产效率高。

2）刚性好能采用较大的进给量。

3）能同时多刀齿切削工作平稳。

4）采用镶齿结构使刀齿刃磨、更换更为便利。

5）刀具的使用寿命延长。

（3）面铣刀直径的选择：

1）加工平面面积不大，选用刀具时，要注意选择直径比平面宽度大的刀具或铣刀，这样可以实现单次平面铣削。

在平面铣刀的宽度达到加工面宽度的1.3-1.6倍时，可以有效保证切屑的较好形成及排出。

2）加工平面面积大的时候，就需要选用直径大小合适的铣削刀，分多次铣削平面。

其中，由于机床的限制、切削的深度和宽度以及刀片与刀具尺寸的影响，铣刀的直径会受到限制;

3）加工平面较小，工件分散时，需选用直径较小的立铣刀进行铣削。

为使加工效率最高，铣刀应有2/3的直径与工件接触，即铣刀直径等于被铣削宽度的1.5倍。

顺铣时，合理使用这个刀具直径与切削宽度的比值，将会保证铣刀在切入工件时有非常适合的角度。

如果不能肯定机床是否有足够的功率来维持铣刀在这样的比率下切削，可以把轴向切削厚度分两次或多次完成，从而尽可能保持铣刀直径与切削宽度的比值。

3、立铣刀

（1）立铣刀的分类

1）平头铣刀：

进行精铣或粗铣，铣凹槽，去除大量毛坯，小面积水平平面或者轮廓精铣。

2）球头铣刀：

进行曲面半精铣和精铣；小刀可以精铣陡峭面/直壁的小倒角。

3）平头铣刀带倒角：

可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面（相对于陡峭面）小倒角。

4）成型铣刀：

包括倒角刀，T形铣刀或叫鼓型刀，齿型刀,内R刀。

5）倒角刀：

倒角刀外形与倒角形状相同，分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀。

6）T型刀：

可铣T型槽。

7）齿型刀：

铣出各种齿型，比如齿轮。

8）粗皮刀：

针对铝铜合金切削设计之粗铣刀，可快速加工。

（2）立铣刀常见材料：

立铣刀常见的有两种材料：

高速钢和硬质合金。

硬质合金相对高速钢硬度高，切削力强，可提高转速和进给率，提高生产率，让刀不明显，并加工不锈钢/钛合金等难加工材料，但是成本更高，而且在切削力快速交变的情况下容易断刀。

（3）立铣刀的振动

1）由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙，所以在加工过程中刀具有可能出现振动现象。

振动会使立铣刀圆周刃的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命。

但当加工出的沟槽宽度偏小时，也可以有目的地使刀具振动，通过增大切扩量来获得所需槽宽，但这种情况下应将立铣刀的最大振幅限制在0.02mm以下,否则无法进行稳定的切削。

在正常加工中立铣刀的振动越小越好。

2）当出现刀具振动时，应考虑降低切削速度和进给速度，如两者都已降低40%后仍存在较大振动，则应考虑减小吃刀量。

3）如加工系统出现共振，其原因可能是切削速度过大、进给速度偏小、刀具系统刚性不足、工件装夹力不够以及工件形状或工件装夹方法等因素所致，此时应采取调整切削用量。

（4）直柄立铣刀常见规格

4、三面铣刀

（1）三面铣刀分类

1）按齿型分类：

分直齿和错齿两类。

直齿的用于铣削较浅定值尺寸凹槽，也可铣削一般槽、台阶面、侧面光洁加工。

错齿的用于加工较深的沟槽。

2）YG类三面刃铣刀：

适用于有色金属及合金、铸铁、耐热合金的加工，适用切削铸铁件、生铁等。

3）YT类三面刃铣刀：

适用于碳素钢与合金钢、钢锻件的加工，适合切削碳钢件，熟铁等。

4）YW类三面刃铣刀：

适用于耐热钢、高锰钢、不锈钢、高级合金钢的加工等。

（2）三面铣刀的用途

用于中等硬度，强度的金属材料的台阶面和槽形面的铣削加工，也可用于非金属材料的加工，超硬材料三面刃铣刀用于难切削材料的台阶面和槽形面的铣削加工。

5、角度铣刀

（1）角度铣刀介绍

1）角度铣刀:

用于洗削成一定角度的沟槽，有单角和双角两种铣刀

2）尺寸规格：

外径60~160mm，孔径16~32mm

3）角度：

单角铣刀：

18°~90°，厚度6~35mm

4）双角铣刀：

30°~120°，厚度：

10~45mm

5）开齿方式：

铣齿，磨齿

6）铣刀材料：

锻打M2（6542）、W18等高性能高速钢

（2）用途：

主要用于加工各种角度，或用于加工沟槽、角度槽

6、锯片铣刀

（1）锯片铣刀分类

1）锯片铣刀按大类分：

中小规格锯片铣刀和大规格锯片铣刀。

2）中小规格锯片铣刀分类：

粗齿、中齿、细齿三类。

3）中小规格锯片铣刀技术要求：

1.铣刀表面不应有裂纹，切削刃锋利，不崩刃、钝口以及退火等影响其性能的缺点。

4）大规格锯片铣刀：

为了节省高速钢并方便制造，一般设计成镶片结构。

（2）锯片铣刀常见规格

7、T形铣刀

（1）T形铣刀特点

1）加工T型槽的专用工具，直槽铣出后，可一次铣出精度达到要求的T型槽，铣刀端刃有合适的切削角度，刀齿按斜齿、错齿设计，切削平稳、切削力小。

2）规格描述：

T型槽铣刀一般从以下几个方面来描述它的型号：

圆盘和齿部直径（外径），圆盘厚度（刃部长度），齿数（刃数），柄部直径（柄径），全长。

（2）T形铣刀的常用规格

四、铣刀材料要求

1、要求

（1）高硬度和耐磨性：

在常温下，切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件；具有高的耐磨性，刀具才不磨损，延长使用寿命。

（2）好的耐热性：

刀具在切削过程中会产生大量的热量，尤其是在切削速度较高时，温度会很高，因此，刀具材料应具备好的耐热性，既在高温下仍能保持较高的硬度，有能继续进行切削的性能，这种具有高温硬度的性质，又称为热硬性或红硬性。

（3）高的强度和好的韧性：

在切削过程中，刀具要承受很大的冲击力，所以刀具材料要具有较高的强度，否则易断裂和损坏。

由于铣刀会受到冲击和振动，因此，铣刀材料还应具备好的韧性，才不易崩刃，碎裂。

2、铣刀常用材料

（1）高速工具钢（简称高速钢，锋钢等），分通用和特殊用途高速钢两种。

特点：

1）合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高，淬火硬度可达HRC62—70。

在600℃高温下，仍能保持较高的硬度。

2）刃口强度和韧性好，抗振性强，能用于制造切削速度一般的刀具，对于钢性较差的机床，采用高速钢铣刀，仍能顺利切削。

3）工艺性能好，锻造、加工和刃磨都比较容易，还可以制造形状较复杂的刀具。

缺点：

与硬质合金材料相比，仍有硬度较低，红硬性和耐磨性较差等缺点。

（2）硬质合金：

是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。

特点：

1）能耐高温，在800—10000C左右仍能保持良好的切削性能，切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。

2）常温硬度高，耐磨性好。

3）抗弯强度低，冲击韧性差，刀刃不易磨的很锋利。

五、铣刀各几何角度的主要功用

1、前角：

是刀具上最重要的一个角度。

增大前角，切削刃锐利，切削层金属的变形小，减小切屑流经前刀面的摩擦阻力，因而切削力和切削热会降低，但刀具切削部分的强度和散热能力将被削弱。

显然，前角取得太大或太小都会降低刀具的寿命。

前角的合理数值主要根据工件材料来确定，加工强度、硬度低，塑性大的金属，应取较大前角；而加工强度、硬度高的金属，应取较小前角。

由于硬质合金的抗弯强度较低、性脆，所以，在相同切削条件下其合理前角的数值通常均小于高速钢刀具。

铣刀的前角应根据刀具和工件的材料确定。

铣削时常有冲击，故应保证切削刃有较高的强度。

一般情况下铣刀前角小于车刀切削前角;高速钢比硬质合金刀具要大;另外，在铣削塑性材料时，由于切削变形较大，应取较大的前角;铣削脆性材料时，前角应小些;在加工强度大、硬度高的材料时，还可采用负前角。

2、后角：

后角的主要作用是减小后刀面与工件间的摩擦，同时，后角的大小也会影响刀齿的强度。

由于铣刀每齿的切削厚度较小，所以后角的数值一般比车刀的大，以减小后刀面与工件间的摩擦。

粗加工铣刀，或加工强度、硬度较高的工件时。

应取较小后角，以保证刀齿有足够的强度。

在加工塑性大或弹性较大的工件时，后角应适当加大，以免由于已加工表面的弹性恢复，使后刀面与工件的摩擦接触面过大。

在铣削过程中，铣刀的磨损主要发生在后刀面上，采用较大的后角可以减少磨损，当采用较大的负前角时，可以适当增加后角。

六、铣刀的应用

在当前众多的汽车零部件加工、航空工业、医学工程及各种制造业上都会应用到不同规格的铣刀，下面就按铣刀的刀刃数来进行大致分类：

1、单刃铣刀和双刃铣刀应用：

应用与亚克力PC塑胶PVC铝塑板软木铝板等。

用途：

切削

特点：

采用硬质合金做刀体，独特的刃口镜磨工艺，以及高容量的排屑槽，使刀个在高速切割中有不粘屑，低发热，光洁度高等特点。

材质：

钨钢高速钢硬质合金

区别：

单刃铣刀切削效率低，因为同样的转速下，少一个刃，但是加工表面光洁度好

双刃铣刀切削效率高，但是由于2个刃可能存在切削角度差异、切削高度差异，所以加工表面可能稍差

2、三刃铣刀和四刃铣刀

加工范围：

铝件、塑胶、铸件、铜件、铝合金、钛合金、镍合金、铜合金、不锈钢模具、合金钢、45#钢等

主要用途：

铣平面、侧面、沟槽

特点：

耐热性、铣刀同心度高

材料：

钨钢白钢硬质合金