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铣刀基本知识，铣刀材料的种类

铣刀基本知识，铣刀材料的种类

1铣刀材料的种类及牌号?

1铣刀切削部分材料的基本要求：

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。其具有以下特点：

a、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高，淬火硬度可达HRC62—70。在6000C高 温下， 仍能保持较高的硬度。

b、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。

c、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。

d、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。其主要特点如下：

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。 常温硬度高，耐磨性好。 抗弯强度低，冲击韧性差，刀刃不易磨的很锋利。

?常用的硬质合金一般可以为三大类:

?① 钨钴类硬质合金（YG）

常用牌号YG3、YG6、YG8，其中数字表示含钴量的百分率，含钴量愈多，韧性愈好，愈耐冲击和振动，但会降低硬度和耐磨性。因此，该合金适用于切削铸铁及有色金属，还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。

?③ 通用硬质合金

在上述两种硬质合金中加入适量的稀有金属碳化物，如碳化钽和碳化铌等，使其晶粒细化，提高其常温硬度和高温硬度、耐磨性、粘接温度和扛氧华性，能使合金的韧性有所增加，因此，这类硬质合金刀具有较好的综合切削性能和通用性，其牌号有：YW1、YW2和YA6等，由于其价格较贵，主要用于难加工材料，如高强度钢、耐热钢、不锈钢等。

2铣刀的种类及标记

1铣刀的种类：

按铣刀切削部分的材料分：

a、高速钢铣刀：较复杂的刀具用此类

b、硬质合金铣刀：大都是用焊接或机械夹固于刀体

?按铣刀的用途分：

a、加工平面的铣刀：圆柱铣刀、端铣刀等

b、加工沟槽（或阶台）的铣刀：立铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀等

c、特形面用的铣刀：成形铣刀等

?按铣刀的构造分：

a. 尖齿铣刀：齿背的截形是直线或折线，制造和刃磨容易，刃口较锋利。

b. 铲齿铣刀：齿背的截形是一条阿基米德螺旋线，这类铣刀刃磨后，只要前角不变，齿形也不变，适宜成形铣刀

2铣刀的标记

（材料一般采用W18Cr4V） 尺寸规格标记：圆柱铣刀、三面刃、锯片铣刀等以外径X宽度X内孔（X角度或圆弧半径），立铣刀和键槽铣刀一般只标注外圆直径。

5铣刀的主要几何参数及作用

1铣刀的各部分名称

① 基面：通过切削刀上任意一点并与该点切削速度垂直的平面

② 切削平面：通过切削刃并与基面垂直的平面

③ 前刀面：切屑流出的平面

④ 后刀面：与加工表面相对的面

2圆柱铣刀的主要几何角度及作用

① 前角γ0：前刀面与基面之间的夹角。 作用是使刀刃锋利，切削时金属变形减小， 切屑容易排出，从而使切削省力；

② 后角α0：后刀面与切削平面之间的夹角。其主要作用是减少后刀面与切削平面之间的磨擦，减小工件的表面粗糙度；

③ 旋角0：螺旋齿刀刃上的切线与铣刀轴线之间的夹角。作用是使刀齿逐步地切入和切离工件，提高切削平稳性。同时，对于圆柱铣刀，还有使切屑从端面顺利流出的作用

3端铣刀的主要几何角度及作用

端铣刀多一个副切削刃，因此除了前角，后角外还有：

① 主偏角Kr：主切削刃与已加工表面的夹角。其变化影响主切削刃参加切削的长度，改变切屑的宽度和厚度

② 副偏角Krˊ：副切削刃与已加工表面的夹角。作用是减少副切削刃和已加工表面的磨擦，并影响副切削刃对已加工表面的修光作用

③ 刃倾角λs：主切削刃与基面之间的夹角。主要起到斜刃切割的作用

CNC常用計算公式

CNC常用計算公式

切削线速度 V=πDN/1000 N=rpm(主轴转数）

D=￠mm(切削直径）

=M/min π=3.14

二：切削动力

KW=(Ks×V×d×f)÷(6000×λ)

W=Kw（切削动力）

f=进刀量（mm/rev）

d=切削深度（mm）

λ=0.7～0.85（机械效率）

三：切削阻抗

P=Ks×q

P=KG

Ks=kg/平方mm

q=f×d［切削面积〔平方mm〕］

四：切削扭力

T=P×(D/2)

T=kg-m

五：进刀速度与进刀量

Vf=N×f Vf=进刀速度(mm/min)

N=rpm(主轴转数）

键槽铣刀向心角对加工质量的影响

航天壁板产品是选用数控铣削的方法，在铝板上加工各种规格关闭平底下陷而成。因为下陷多为关闭结构，且尺度较小，加工中选用端面切削刃过刀具中心的两刃键槽铣刀，以方便沿刀具轴向进给直接下刀进行加工。可是键槽铣刀端面切削刃一般具有向心角，在铣削关闭下陷时会形成加工底面残留，影响产品质量。

本文经过切削实验和理论剖析，研究键槽铣刀向心角对加工底面的影响、键槽铣刀向心角受关闭下陷尺度的影响，终究制定了键槽铣刀加工关闭下陷的选刀准则，有效处理了航天壁板关闭下陷加工底面残留问题，提高了产品质量。

1.键槽铣刀根本结构

键槽铣刀是一种铣削刀具，主要用于加工键槽和关闭下陷。为了克服径向切削力的影响，键槽铣刀规划为两个相互对称刀刃。铣削时两个刀刃上的切削力矩构成力偶，径向力相互抵消。键槽铣刀柱面和端面上都有切削刃，端面切削刃过刀具中心，因而能沿刀具轴向进给铣削，具有插钻功能，可以直接加工关闭下陷。而立铣刀一般具有3个以上刀刃，端面中心一般带中心孔，因而不能沿刀具轴向进行铣削，不能直接加工关闭下陷，主要用于半关闭或开放式的加工。键槽铣刀实际上属于一种特殊的立铣刀。

键槽铣刀做径向进给铣削时，柱面切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃；做轴向进给铣削时，端面切削刃为主切削刃，柱面切削刃为副切削刃。为了下降轴向进给时切削抗力、减小径向进给时切削刃与已加工外表的冲突，键槽铣刀一般规划有1.5°～3°的端面切削刃向心角。图1所示为SANDVIKCoromant键槽铣刀的向心角。键槽铣刀的向心角在进行半关闭或开放式加工时不会对加工底面形成影响，可是在进行关闭加工时因为沿刀具轴向进给铣削会对加工底面形成影响。

2.向心角对加工底面影响剖析

（1）向心角对加工底面影响。经过选用φ20mm向心角键槽铣刀和φ20mm平底键槽铣刀别离铣削关闭平底下陷，经过实验比照来验证端面切削刃向心角对加工底面的影响。所用键槽铣刀如图2所示。在帕莱克对刀仪上对向心角键槽铣刀的端面切削刃向心角进行丈量，端面切削刃均匀向心角为5°。

选用φ20mm向心角键槽铣刀和φ20mm平底键槽铣刀别离铣削边长L1=25mm、L2=25mm、深h=3mm的关闭平底下陷，实验成果如图3所示。图3左边为向心角键槽铣刀铣削后的成果，可见加工底面中心方位存在显着的锥塔状残留。图3右侧为平底键槽铣刀铣削后的成果，可见加工底面光整无残留。

经过实验成果可见向心角键槽铣刀铣削关闭下陷时会在加工底面构成显着的切削残留，且无法经过优化走刀轨道来消除残留；而平底键槽铣刀铣削关闭下陷时加工底面光整无残留。

（2）下陷尺度对加工底面影响。选用图2中的5°向心角的φ20mm键槽铣刀别离铣削不同尺度的平底关闭下陷，经过剖析实验成果来取得底面残留与下陷尺度的关系。

选用5°向心角的φ20mm键槽铣刀别离铣削两个平底关闭下陷：边长L1=30mm、L2=30mm、深h=3mm；边长L1=30mm、L2=25mm、深h=3mm。实验成果如图4所示。图4左边为L1=30mm、L2=30mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面中心方位存在显着的锥塔状残留。图4右侧为L1=30mm、L2=25mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面中心方位相同存在显着的锥塔状残留。综上可见在L1=30mm（L1≥L2）的情况下，选用5°向心角的Φ20mm键槽铣刀铣削后底面存在残留现象，且无法经过优化走刀轨道来消除残留。

选用5°向心角的Φ20键槽铣刀别离铣削两个平底关闭下陷：边长L1=40mm、L2=40mm、深h=3mm；边长L1=40mm、L2=25mm、深h=3mm。实验成果如图5所示。图5左边为L1=40mm、L2=40mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面光整无残留。图5右侧为L1=40mm、L2=25mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面相同光整无残留。综上可见在L1=40mm（L1≥L2）的情况下，选用5°向心角的Φ20mm键槽铣刀铣削后底面不存在残留现象。

3.实验总结

键槽铣刀端面切削刃向心角使铣刀端面呈向心凹型，刀具中心是凹型的蕞低点。在铣削关闭下陷时，铣刀需***行轴向进给，再进行径向进给。因为铣刀端面呈凹型，轴向进给时会在铣刀中心方位的加工底面构成残留。径向进给时，跟着铣刀的移动，端面切削刃及刀尖会逐步切削铣刀中心方位的底面残留。可是当关闭下陷尺度较小时，铣刀径向进给受下陷尺度限制，在有限的走刀轨道中，铣刀端面凹型区域会存在必定堆叠，而且切削刃刀尖无法切削到堆叠区域，终究在加工底面构成残留，如图6所示。

当L1≥2D时（其中L1为关闭下陷长边，L2为关闭下陷短边，L1≥L2，D为键槽铣刀直径），刀具径向进给时，经过优化走刀轨道，可以使端面切削刃及刀尖充沛切削刀具中心方位的底面残留，从而消除加工底面残留。因而，当L1≥2D时，较大的键槽铣刀端面切削刃向心角不会对加工底面形成影响。当L1＜2D时，较大的键槽铣刀端面切削刃向心角会对加工底面形成影响，铣刀端面凹型区域会存在必定无法消除的堆叠，在加工底面构成残留，且切削残留无法经过完善走刀轨道来消除。所以在L1＜2D时，应考虑更换小直径的键槽铣刀或较小向心角的键槽铣刀，也可选用具有足够长度修光刃的键槽铣刀来加工关闭下陷，以避免加工底面发生残留。

4.结语

经过对键槽铣刀端面切削刃的向心角进行理论剖析，得出形成加工底面残留的原因。在剖析下陷尺度对加工底面残留影响的基础上，选用比照切削实验验证了理论剖析成果。终究得出定论：当L1≥2D时，键槽铣刀端面切削刃向心角不会对加工底面形成影响，可经过完善走刀轨道的方法处理加工底面残留问题。在此定论基础上总结出L1＜2D时选用键槽铣刀铣削关闭下陷的选刀准则。经过将研究成果应用到航天壁板产品的加工中，有效提高了选刀功率，同时处理了壁板关闭下陷加工底面残留问题，提高了产品质量和加工功率，可广泛用于各类关闭平底下陷的铣削加工。

数控机床能正常加工，除了机床硬件、系统软件还有重的东西就是数控刀具，数控刀具是机床用于加工生产切削的重要东西，切削东西包括刀片、磨具、刀杆、刀柄等。

车刀种类许多，按用处可分为外圆车刀、端面车刀、堵截车刀、螺纹车刀和内孔车刀，按结构又分为整体式、焊接式、机夹式和特别式。

按车刀结构分类

整体式：刀具主车体，由一个坯料制作而成不分体，且易磨成尖利争削刃，刀具刚度好，适用于小型车刀和加工有色金属车刀。

焊接式：采用焊接办法衔接，分刀头与刀杆，结构紧凑，制作便利，适用于各类车刀，特别是小刀具较为杰出。

机夹式：刀片用机械持固定在刀杆上，刀片用钝后可更换，是数控车床常用的刀具，刀杆重复利用。

特别型式：如复合式刀具，减震式刀具等。按车刀资料分类

高速刚刀具：采用高速钢制作，能够不断修磨，是粗加工半精加工的通用刀具。

硬质合金刀具：刀片采用硬质合金制作，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也能够用来切削耐热钢、不锈钢、高猛钢、东西钢等难加工的资料。

金刚石：刀片镶嵌金钢石，具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高导热、低热膨胀系数，以及与非铁金属亲和力小等优势，能够用于非金属脆硬资料如石墨、高耐磨资料、契合资料、高硅吕合金及其它韧性有色金属资料的精细加工。

其它资料：如立方氮化硼刀具、淘瓷刀具等，正向高硬度合金铸铁粗加工、断续切削方向开展。

按车刀工艺分类

外圆车刀：93度外圆车刀首要用于加工外圆与端面，35度偏刀首要用于外轮廓仿形加工。

内孔车刀：93度内孔车刀首要用于内也加工。

螺纹车刀：螺纹车刀首要有外螺纹车刀和内螺纹车刀两类，其中外螺纹车刀首要用于外螺纹加工，内螺纹车刀首要用于内螺纹加工。

切槽刀：外切槽车刀首要用于外圆切槽和堵截，内切槽车刀首要用于内沟槽加工。

四工位刀架上装要求

1. 车刀刀尖应与工件回转中心等高。

刀尖对中心高常用的办法：地一步安装车刀时，使刀尖与尾座鼎尖等高;第二步试切端面。

2. 车刀伸出刀架的长度要适当。

车刀安装在刀架上，一般伸出刀架的长度为刀杆厚度的1-1.5倍，不宜过长，伸出过长会使刀杆刚性变差，切削时易发生振动。

3. 数控车床车刀垫铁要平整，数量愈少愈好，而且垫铁应与刀架对齐，以防发生振动。

4. 数控车床车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，并轮番逐个拧紧，拧紧力量要适当。

5. 数控车床车刀刀杆中心线应与进给方向笔直，不然会使主偏角和副偏角的数值发生变化。

数控机床不一样，则装卸办法则不相同。