銑削刀具是用于金屬加工中的一種切削工具，主要用于銑床、加工中心等機床上進(jìn)行銑削操作。銑削是一種通過(guò)旋轉刀具，將工件上的材料切削或去除的加工過(guò)程，通常用于制造零件、模具和其他復雜形狀的工件。

銑削刀具通常包括以下幾種類(lèi)型：

1.面銑刀：面銑刀主要用于加工平面，其特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高；剛性好，能采用較大的進(jìn)給量；同時(shí)有多個(gè)刀齒參與切削，工作平穩性好；采剛鑲齒結構，刀齒的刃磨、更換方便，刀具壽命長(cháng)。面銑刀分成兩大類(lèi)，一類(lèi)是以釬焊方式將硬質(zhì)合金刀片固定在刀齒上，然后把刀齒安裝在銑刀刀體上，這稱(chēng)為鑲齒式面銑刀；第二類(lèi)就是將硬質(zhì)合金刀片直接安裝在銑刀刀體上，然后用螺釘等固定，這稱(chēng)為可轉位機夾式銑刀。面銑刀有軸向前角和徑向前角兩個(gè)前角，根據被加工對象的材料和切削條件來(lái)選擇兩個(gè)前角的方向，即正+，負-，或零。

 

2.方肩銑刀：采用傳統設計的方肩面銑刀通常能夠銑削出“真正”的90°淺臺肩。許多方肩銑刀都是通用銑刀，可方便地用于孔加工。銑削垂直面面或靠近垂直面銑削時(shí)，它們都是面銑刀理想的替代選擇。

3.槽銑刀：槽銑刀是一種用于在工件表面上開(kāi)槽或切削槽道的銑削刀具。它的設計使其特別適合切削直線(xiàn)或曲線(xiàn)槽道，用于制造各種形狀的槽，如T型槽、方槽、V型槽等。槽銑刀通常在銑床、加工中心等機床上使用。

4.仿形銑刀：是指可能全部帶有圓切削刃或部分帶有圓切削刃的銑刀，主要有圓刀片的銑刀和球頭銑刀。仿形銑刀使用圓形刀片，這個(gè)變化使仿形銑刀具備多種優(yōu)點(diǎn)，其中大部分益處可以說(shuō)是小背吃刀量、 大進(jìn)給圓刀片的銑刀。

在選擇銑削刀具時(shí)，需要考慮工件的幾何形狀、材料、加工要求以及所需的表面質(zhì)量。這有助于確保選擇合適的刀具以獲得最佳的加工效果。

那么，如何才能挑選到最適合的銑削刀具呢？

1.刀鋸齒鋸的選擇

銑削刀具的齒距是刀刃上某點(diǎn)和下一刀刃上相同點(diǎn)之間的距離，根據齒距的不同，銑削刀具可分為疏齒（-L）、密齒（-M）和超密齒（-H）三種類(lèi)型。

1)疏齒(-L)類(lèi)型的銑削刀具：適用于在穩定性和功率有限的情況下，通過(guò)減少刀片數目和采用不等齒距的設計，以獲得最高生產(chǎn)率。這種刀具特別適用于大懸伸刀具和小型機床，例如莫氏錐度40的情況。在這些條件下，采用疏齒設計能夠有效地平衡切削性能，確保在有限的穩定性和功率條件下取得最佳的加工效果。

2)密齒(-M)類(lèi)型的銑削刀具：是一種通用型的設計，適用于一般用途的銑削和多種混合生產(chǎn)。這種刀具設計在穩定性和功率之間取得了一種平衡，可適應不同的加工需求，是常見(jiàn)的銑削刀具類(lèi)型。

3)超密齒(-H)類(lèi)型的銑削刀具：適用于在穩定的條件下，通過(guò)采用最多的刀片數目來(lái)獲得最高生產(chǎn)率。這種設計特別適用于處理短屑材料和耐熱材料，能夠在高要求的加工環(huán)境中表現出色。

在選擇銑削刀具齒距時(shí)，根據具體加工條件和材料特性，合理選擇疏齒、密齒或超密齒類(lèi)型，將有助于提高生產(chǎn)效率、保障刀具壽命，并確保加工出符合要求的工件。

2.刀具直徑的選擇

銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸。

1)平面銑刀：選擇平面銑刀直徑時(shí)主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D＝1.5d（d為主軸直徑）選取。在批量生產(chǎn)時(shí)，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。

2)立銑刀：立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以?xún)?。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度（60m/min）。

3)槽銑刀：槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。

按照慣例，根據工件尺寸，主要是根據工件寬度選擇銑刀直徑，當然，在選擇過(guò)程中，機床功率是首要的考慮因素。為了得到令人滿(mǎn)意的結果，其它因素也很重要，如刀具的位置及刀齒和工件接觸的形式等。

 

3.刀具主偏角的選擇

主偏角是切削刃與切削平面之間的夾角。主偏角對徑向切削力和切削深度有很大影響。徑向切削力的大小直接影響刀具的切削功率和抗振動(dòng)性能。銑刀主偏角越小，徑向切削力越小，抗振動(dòng)性能越好，但切削深度也減小。

銑削方肩平面時(shí)，選擇90°超前角。該工具通用性好，適用于單件、小批量加工。由于這類(lèi)刀具的徑向切削力與切削力相等，進(jìn)給阻力大且易振動(dòng)，因此要求機床具有較大的功率和足夠的剛性。

在加工帶方肩的平面時(shí)，也可選用88°主偏角的銑刀。較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。90°方肩銑刀進(jìn)行平面銑削的情況也十分常見(jiàn)。銑削的工件形狀不規則，或鑄件表面會(huì )導致切深量發(fā)生變化，方肩銑刀可能是最佳選擇。但在其他情況下，選用標準的45°面銑刀可能會(huì )獲益更多。

 

當銑刀的切入角小于90°時(shí)，由于切屑變薄，軸向切屑厚度會(huì )小于銑刀的進(jìn)給率，則銑刀切入角將對其適用的每齒進(jìn)給量產(chǎn)生很大的影響。

面銑加工中，切入角為45°的面銑刀會(huì )使切屑變得更薄。隨著(zhù)切入角的減小，切屑厚度會(huì )小于每齒進(jìn)給量，而這反過(guò)來(lái)可以使進(jìn)給率提高 到原來(lái)的1.4倍。45°主偏角銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長(cháng)的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸 伸較長(cháng)的加工場(chǎng)合。用該類(lèi)刀具加工平面時(shí)，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時(shí)，工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。

 

4.選擇合適的銑削方式

改進(jìn)銑削工藝的另一種方法是優(yōu)化面銑刀的銑削策略。當編制平面銑削程序時(shí)，用戶(hù)必須首先考慮刀具切入工件的方式。通常，銑刀只是直接切入工件。這種切削方法通常伴隨著(zhù)較大的沖擊噪聲，因為當刀片拔出時(shí)，銑刀產(chǎn)生的切屑最厚。由于刀片對工件材料形成較大的沖擊，往往會(huì )引起振動(dòng)并產(chǎn)生拉應力，從而縮短刀具的壽命。

圖1面銑刀直接切入工件會(huì )引起振動(dòng)和產(chǎn)生拉應力

較好的進(jìn)給方式是采用滾切法，即在不降低進(jìn)給速度和切削速度的情況下，銑刀滾入工件。這意味著(zhù)銑刀必須順時(shí)針旋轉，以確保以銑削方式加工。這種方式形成的切屑由厚到薄，可以減少刀具上的振動(dòng)和拉應力，并將更多的切削熱傳遞給切屑。通過(guò)改變方式，銑刀每次都能切進(jìn)工件，刀具壽命可延長(cháng)1-2倍。為了實(shí)現這種進(jìn)給方法，刀具路徑的編程半徑應該是銑刀直徑的1/2，并增加刀具到工件的偏移距離。

圖2 滾切法可以減小振動(dòng)和作用于刀具的拉應力

雖然滾動(dòng)切削方法主要用于改進(jìn)刀具切入工件的方式，但同樣的加工原理也可以應用于銑削的其他階段。對于大面積平面銑削，常用的方法是讓刀具一個(gè)接一個(gè)地穿過(guò)工件的整個(gè)長(cháng)度，然后在相反的方向上完成下一個(gè)切削。為了保持恒定的徑向進(jìn)刀量和消除振動(dòng)，使用螺旋下刀和滾動(dòng)銑削工件角的組合通常會(huì )取得更好的效果。

滾銑削工件邊角可以消除噪聲，延長(cháng)刀具壽命。一般情況下，工件的角半徑應為銑刀直徑的75%-100%，這樣可以縮短銑刀的弧長(cháng)，減少振動(dòng)，并允許使用較高的進(jìn)給速度。

為了延長(cháng)刀具壽命，在面銑加工中，應盡量避免刀具從工件上的孔或中斷部位通過(guò)。當面銑刀從工件上一個(gè)孔的中間通過(guò)時(shí)，刀具在孔的一側是順銑，而在孔的另一側是逆銑，這樣會(huì )對刀片造成很大沖擊。通過(guò)在對刀具路徑編程時(shí)繞過(guò)孔和凹腔，就可以避免發(fā)生這種情況。

5.順銑和逆銑的選擇

相對于工件的進(jìn)給方向和銑床銑刀的旋轉方向有兩種方式：

1)順銑：銑刀的旋轉方向和切削的進(jìn)給方向是相同的，在開(kāi)始切削時(shí)銑刀就咬住工件并切下最后的切屑。

2)逆銑：銑刀的旋轉方向和切削的進(jìn)給方向是相反的，銑刀在開(kāi)始切削之前必須在工件上滑移一段，以切削厚度為零開(kāi)始，到切削結束時(shí)切削厚度達到最大。

由于順銑的切削效果最好，通常一般選順銑，只有當機床存在螺紋間隙問(wèn)題或者有順銑解決不了的問(wèn)題時(shí)，才考慮逆銑。因為逆銑時(shí)，刀片切入前產(chǎn)生強烈摩擦，造成加工表面硬化，使下一個(gè)刀齒難以切入。

當順銑時(shí)應使銑削寬度大約等于2/3銑刀直徑，這可保證刀刃一開(kāi)始就能立即切入工件，幾乎沒(méi)有摩擦。如果小于1/2銑刀直徑，則刀片又開(kāi)始“摩擦”工件，因為切入時(shí)切削厚度變小，每齒進(jìn)給量也將因徑向切削寬度的變窄而減小。“摩擦”的結果使刀具壽命縮短，對于硬質(zhì)合金刀具，增加每齒進(jìn)給量和減小切削深度是比較有利的。

圖3 順銑與逆銑對比表

對于每一件刀具來(lái)說(shuō)，最重要的還是要能夠符合您所使用的設備要求及實(shí)際的工作要求，因此，希望我們在此所介紹的幾項內容能夠幫助到您選擇更為合適的刀具。