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標(biāo)題: 你真的了解銑刀結(jié)構(gòu)嗎？ [打印本頁]

作者: 一往冇前 時間: 2022-7-15 15:04
標(biāo)題: 你真的了解銑刀結(jié)構(gòu)嗎,？

刀的分類、幾何角度,、銑削方式、選用原則以及銑削過程中常見問題的解決方法等方面了解一下,。

銑刀是用于銑削加工,、具有一個或多個刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量,。銑刀主要用于銑削上平面,、臺階、溝槽,、成形表面加工和切斷工件等工藝,。銑刀產(chǎn)品的幾種常見形式如圖4-1所示。

圖4-1 銑刀類型

a）圓柱平面銑刀 b）面銑刀 c）槽銑刀 d）兩面刃銑刀 e）三面刃銑刀 f）錯齒三面刃銑刀 g）立銑刀h）鍵槽銑刀 i）單角度銑刀 j）雙角度銑刀 k）成形銑刀

一,、銑刀的分類

（一）按功能分類

1.圓柱形銑刀用于臥式銑床上加工平面,，刀齒分布在銑刀的圓周上。按齒形分為直齒和螺旋齒兩種,。按齒數(shù)分為疏齒和密齒兩種,。螺旋齒與疏齒銑刀的齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度高,，容屑空間大，適用于粗加工,；而密齒銑刀適用于精加工,。

2.面銑刀用于立式銑床,、臥式銑床或龍門銑床上加工平面。端面和圓周上均有刀齒,。面銑刀也有粗齒和細(xì)齒之分,，其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式三種,。

3.立銑刀用于加工溝槽和臺階面,，刀齒在圓周和端面上，一般工作時不能沿軸向進(jìn)給,。當(dāng)立銑刀上有通過中心端齒時,，可軸向進(jìn)給。

4.三面刃銑刀用于加工各種溝槽和臺階面,，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒,。

5.角度銑刀用于銑削成一定角度的溝槽，有單角銑刀和雙角銑刀兩種,。

6.鋸片銑刀用于加工深槽和切斷工件,，其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑削時的摩擦,，刀齒兩側(cè)有15′~1°的副偏角,。

7.模具銑刀模具銑刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具銑刀是由立銑刀演變而成的,，按工作部分外形可分為圓錐形平頭,、圓柱形球頭、圓錐形球頭三種,。硬質(zhì)合金模具銑刀用途非常廣泛,，除可銑削各種模具型腔外，還可代替手用銼刀和砂輪磨頭清理鑄,、鍛,、焊工件的飛邊，以及對某些成形表面進(jìn)行光整加工等,。該銑刀可裝在風(fēng)動或電動工具上使用,，生產(chǎn)率和壽命比砂輪和銼刀提高數(shù)十倍。

8.齒輪銑刀按仿形法或無瞬心包絡(luò)法工作的切齒刀具,，根據(jù)形狀的不同分為盤形齒輪銑刀和指形齒輪銑刀兩鐘,。

9.螺紋銑刀通過三軸或三軸以上聯(lián)動加工中心實(shí)現(xiàn)銑削螺紋的刀具。此外,，還有鍵槽銑刀,、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。

（二）按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類

1.整體式刀體和刀齒制成一體,。

2.整體焊齒式刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成,，并釬焊在刀體上。

3.鑲齒式刀齒用機(jī)械夾固的方法緊固在刀體上,。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭,，也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式銑刀,；刀頭在夾具上單獨(dú)刃磨的稱為體外刃磨式銑刀,。

二、銑刀的幾何角度

銑刀的種類,、形狀雖多,，但都可以歸納為圓柱銑刀和面銑刀兩種基本形式，每個刀齒可以看作是一把簡單的車刀,，所不同的是銑刀回轉(zhuǎn),、刀齒較多。因此只通過對一個刀齒的分析,，就可以了解整個銑刀的幾何角度,。以面銑刀為例來分析銑刀的幾何角度。面銑刀的標(biāo)注角度如圖4-2所示,。面銑刀的一個刀齒,，相當(dāng)于一把小車刀，其幾何角度基本與外圓車刀相類似,，所不同的是銑刀每齒基面只有一個,，即以刀尖和銑刀軸線共同確定的平面為基面。因此面銑刀每個刀齒都有前角,、后角,、主偏角和刃傾角四個基本角度。

（1）前角γο：前面與基面之間的夾角,，在正交平面中測量,。

（2）后角αo：后面與切削平面之間的夾角，在正交平面中測量,。

（3）主偏角κr：主切削平面與假定工作平面間的夾角,，在基面中測量。

（4）刃傾角λs：主切削刃與基面之間的夾角,。

面銑刀在主剖面系中的有關(guān)角度如見圖4-2所示,，在設(shè)計、制造,、刃磨時,，還需要進(jìn)給,、背吃刀量剖面系中的有關(guān)角度，還有徑向前角γf和軸向前角γp,。

圖4-2 面銑刀的幾何角度

三,、銑削方式

（一）端銑的銑削方式

用面銑刀加工平面時,，依據(jù)銑刀與工件加工面相對位置（或稱吃刀關(guān)系）的不同可分為三種銑削方式：對稱銑,、不對稱逆銑和不對稱順銑，如圖4-3所示,。

圖4-3 端銑的三種銑削方式

a）對稱銑 b）不對稱逆銑 c）不對稱順銑

1.對稱銑銑刀軸線位于銑削弧長的對稱中心位置,，即切入、切出時切削厚度相同時為對稱銑,。這種銑削方式具有較大的平均切削厚度,，在用較小的每齒進(jìn)給量銑削淬硬鋼時，為使刀齒超越冷硬層切入工件,，應(yīng)采用對稱銑削,。

2.不對稱逆銑切入時切削厚度小于切出時切削厚度為不對稱逆銑。銑削碳鋼和一般合金鋼時,，采用這種銑削方式,，可減小切入時的沖擊，使硬質(zhì)合金面銑刀的使用壽命提高一倍以上,。

3.不對稱順銑切入時切削厚度大于切出時切削厚度為不對稱順銑,。實(shí)踐證明，不對稱順銑用于加工不銹鋼和耐熱合金時,，可減少硬質(zhì)合金的剝落磨損,，可提高切削速度40%～60%。

（二）圓周銑的銑削方式

根據(jù)銑削時切削層參數(shù)變化規(guī)律的不同,，圓周銑削有逆銑和順銑兩種形式,。逆銑銑削時（見圖4-4），銑刀切入工件時的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相反,，這種銑削方式稱為逆銑,。逆銑時，刀齒的切削厚度從零逐漸增大,。刀齒在開始切入時,，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在工作表面上打滑,、產(chǎn)生擠壓和摩擦,，使這段表面產(chǎn)生嚴(yán)重的冷硬層。至滑行到一定程度時（即切削厚度≥切削刃鈍圓半徑）,，刀齒才能切入工件,。下一個刀齒切入時，又在冷硬層上擠壓、滑行,，使刀齒容易磨損,，同時使工件表面粗糙度值增大。此外,，逆銑加工時,，當(dāng)接觸角大于一定數(shù)值時，垂直銑削分力向上,，容易使工件的裝夾松動而引起振動,。

圖4-4 圓周銑的逆銑

順銑銑削時如圖4-5所示，銑刀切入工件時的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相同,，這種銑削方式稱為順銑,。順銑時，刀齒的切削厚度切入時最大,，而后逐漸減小,，避免了逆銑切入時的擠壓、滑擦和啃刮現(xiàn)象,，而且刀齒的切削距離較短,。銑刀磨損較小，壽命可比逆銑時高2～3倍,，已加工表面質(zhì)量也較好,。特別是銑削硬化趨勢強(qiáng)的難加工材料效果更明顯。前面作用于切削層的垂直分力始終向下,，因而整個銑刀作用于工件的垂直分力較大,，將工件始終壓緊在夾具上，避免了工件的振動,，安全可靠,。

圖4-5 圓周銑削的順銑

四、銑刀選擇的通用原則

1.銑刀的選擇流程 一般考慮以下幾個方面進(jìn)行選擇（見圖4-6）：

（1）零件形狀（考慮加工型面）：加工型面一般可為平面,、深型,、腔槽和螺紋等，不同加工型面使用的刀具不同,，例如圓角銑刀可銑削凸曲面,，但不能銑削凹曲面。

（2）材料：考慮其切削加工性,、切屑成形,、硬度和含有的合金元素等方面。刀具生產(chǎn)廠家一般將材料分為鋼,、不銹鋼,、鑄鐵,、有色金屬、高溫合金,、鈦合金和硬質(zhì)材料,。

（3）加工條件：加工條件包括機(jī)床夾具工件系統(tǒng)穩(wěn)定性刀柄裝夾情況等。

圖4-6 刀具選擇流程圖

（4）機(jī)床-夾具-工件系統(tǒng)穩(wěn)定性：這需要了解機(jī)床的可用功率,、主軸類型和規(guī)格,、機(jī)床已使用的年限等，并且要結(jié)合刀柄長懸伸量及其軸向/徑向圓跳動情況,。

（5）加工類別及子類別：這包含方肩銑削,、平面銑削、仿形銑削等需要結(jié)合刀具的特點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行選刀,。

2. 銑刀幾何角度的選擇

（1）前角的選擇。銑刀的前角應(yīng)根據(jù)刀具和工件的材料確定,。銑削時常有沖擊,，故應(yīng)保證切削刃有較高的強(qiáng)度。一般情況下銑刀前角小于車刀切削前角,；高速鋼比硬質(zhì)合金刀具要大,；另外，在銑削塑性材料時,，由于切削變形較大,，應(yīng)取較大的前角；銑削脆性材料時,，前角應(yīng)小些,；在加工強(qiáng)度大、硬度高的材料時,，還可采用負(fù)前角,。前角的具體數(shù)值如表4-1所示。

表4-1 銑刀前角的參考值［單位：（°）］

（2）刃傾角的選擇,。立銑刀和圓柱銑刀的外圓螺旋角β就是刃傾角λ s,。這使刀齒可以逐漸的切入和切出工件，提高銑削的平穩(wěn)性,。增大β,，可以使實(shí)際前角增大，切削刃鋒利,，同時也使切屑易于排出,。對于銑削寬度較窄的銑刀，增大螺旋角β的意義不大,，故一般取β=0或較小的值,。螺旋角β的具體數(shù)值如表4-2所示,。

表4-2 銑刀外圓螺旋角參考值　　　　　　　　［單位：（°）］

（3）主偏角與副偏角的選擇,。面銑刀主偏角的作用及其對銑削過程的影響,，與車刀主偏角在車削中的作用和影響相同。常用的主偏角有45°,、60°,、75°、90°,，工藝系統(tǒng)的剛性好,，取小值；反之,，取大值,，主偏角選擇如表4-3所示。副偏角一般為5°～10°,。圓柱銑刀只有主切削刃,，沒有副切削刃，因此沒有副偏角,，主偏角為90°,。

表4-3 主偏角的選擇