你真的了解銑刀結構嗎,？

一往冇前

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。

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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

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（一）按功能分類

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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，刀齒強度高,，容屑空間大,，適用于粗加工；而密齒銑刀適用于精加工,。

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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齒之分,，其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式三種,。

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給,。當立銑刀上有通過中心端齒時,，可軸向進給。

4.三面刃銑刀 用于加工各種溝槽和臺階面,，其兩側面和圓周上均有刀齒,。

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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，刀齒兩側有15′~1°的副偏角,。

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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行光整加工等。該銑刀可裝在風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,。

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8.齒輪銑刀 按仿形法或無瞬心包絡法工作的切齒刀具，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,。

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9.螺紋銑刀 通過三軸或三軸以上聯(lián)動加工中心實現(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。

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（二）按產(chǎn)品結構分類

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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,、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,。面銑刀的標注角度如圖4-2所示,。面銑刀的一個刀齒,，相當于一把小車刀，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。

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（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,。

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（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。

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（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角度如見圖4-2所示,，在設計、制造,、刃磨時,，還需要進給、背吃刀量剖面系中的有關角度,，還有徑向前角γf和軸向前角γp,。

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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,。

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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，在用較小的每齒進給量銑削淬硬鋼時,，為使刀齒超越冷硬層切入工件,，應采用對稱銑削。

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,。

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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,。

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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。

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圖4-5 圓周銑削的順銑

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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,。

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

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圖4-6 刀具選擇流程圖

（4）機床-夾具-工件系統(tǒng)穩(wěn)定性：這需要了解機床的可用功率、主軸類型和規(guī)格,、機床已使用的年限等,，并且要結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,、仿形銑削等需要結合刀具的特點應用進行選刀,。

2. 銑刀幾何角度的選擇

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（1）前角的選擇。銑刀的前角應根據(jù)刀具和工件的材料確定,。銑削時常有沖擊,，故應保證切削刃有較高的強度。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,，應取較大的前角；銑削脆性材料時,，前角應小些,；在加工強度大、硬度高的材料時,，還可采用負前角,。前角的具體數(shù)值如表4-1所示。

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表4-1 銑刀前角的參考值 ［ 單位：（°）］

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（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　　　　　　　�,。蹎挝唬海ā悖���

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（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

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3.刀片槽形的選擇 銑刀刀片槽形的選擇（見表4-4）對于斷屑、已加工表面的表面性能,、表面質(zhì)量等有重要意義,。

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表4-4 刀片槽形的選擇

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4.齒數(shù)的選擇 銑刀齒數(shù)的選擇（見表4-5）主要考慮的是齒距的疏密程度，齒距的疏密對加工表面質(zhì)量,、排屑和刀齒耐沖擊程度等有重要影響,。

表4-5 齒數(shù)的選擇

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五、銑削過程中常見問題的解決方法

在銑削加工過程中,，由于工件材料、切削參數(shù)和刀具幾何參數(shù)等因素的影響,，常出現(xiàn)刀具磨損,、崩刃和積屑瘤等現(xiàn)象。如表4-6所示為幾種常見問題的解決方法,。

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表4-6 銑削過程中常見問題的解決方法

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END

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