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国产硬质合金螺旋立铣刀在加工中心上的运

CNC加工中心用的立铣刀，品种规范繁复，从结构来分有整体式合金立铣刀、可转位硬质合金立铣刀(包含模块式)及焊接式硬质合金螺旋立铣刀3类。

这3类不同的立铣刀，在CNC加工中心已运用较长时刻，各有千秋，特别是类和第2类运用面很广，而第3类螺旋立铣刀运用面窄，运用不多。下面临螺旋立铣刀进行分析。

国产螺旋立铣刀，自上世纪80年代已问世，其时因为刀片需挤压呈螺旋状，工艺杂乱难度大，迟迟未扩大出产，后逐步开展，在2008年***已制定部标，目前国内已有数十家刀具***厂出产螺旋立铣刀，品种规范彻底。以往螺旋立铣刀，用在普通铣床上较多，运用在CNC加工中心上较少，这类刀具尽管切削性能好，但强度低，不易受冲击，耐磨性差，不太适合运用在CNC加工中心上。惯例螺旋立铣刀若在硬质合金原料、刀片截面尺度、刀具几许参数及刀体的强度等方面规划不妥会形成上述缺陷，可这种结构立铣刀，有它独特的利益，不只制作工艺较简略、成本低，首要的是切削性能好，切削刃锋利，刃口用钝后还能屡次修磨，刀具运用成本低，可弥补可转位刀具在运用中的不足，若能进步刀具的强度，增加刀具的耐磨性，这类刀具是很理想的刀具。

1.螺旋立铣刀的改善

1998年株洲钻石对螺旋立铣刀尝试了改善，硬质合金刀片原料从本来的单一YG8商标改为亚微细颗粒YL10.2及YS25合金商标。YL10.2合金硬度≥91.8HRC，抗弯强度到达4 000N/㎡，首要适于切削各种铸铁、有色金属及非金属资料。YS25商标是在WC-CO-TiC基础上加入8％Tac元素，对应ISO的P25～P30运用范围，首要用于铣削各种钢材，尤其是合金钢之类资料作用杰出。与常用硬质合金刀片资料比较，这两种合金资料无论是物理机械性能仍是运用性能都有很大改善和进步，具有很强的耐磨性、抗冲击韧性、抗痒化性、抗粘结和抗分散才能；同时增加了螺旋硬质合金刀片的截面尺度，刀体进行了淬火处理，刀具刀尖处由本来倒角形改为小圆弧形。改善后立铣刀经姑苏沙迪克三光，在五面体龙门加工中心上多年运用，受到了好评。φ50mm新式螺旋立铣刀彻底可代替从日本进口的“住友”同规范铣刀，其价格是进口刀的1/4，它的可切削耐用度、加工零件精度及外表粗糙度不差劲于日本闻名品牌刀具。

2.导轨螺旋立铣刀

在进步螺旋立铣刀强度与耐用度的基础上，只需改动刀具几许参数就能处理技术难度较高的精加工，下面介绍新研制的精铣导轨用“导轨螺旋立铣刀”（见图1）。此刀具是笔者与田润科高工共同研制的，刀具是由株洲华新硬质合金工具厂制造。

众所周知，精细机床如电火花慢走丝、电火花成型机及CNC加工中心等，机床首要大件床身、立柱及拖板上均装有精度十分高的直线导轨***，固定直线导轨是两个彼此垂直的两组精加工基准面，俗称侧导轨与平导轨面（见图2），一般两组导轨面长1.1～1.5m，直线度为0.005mm，彼此平行度0.005mm，平面度为0.008mm，外表粗糙度值Ra=0.8～1.6μm。加工难度与精度十分高，为保证其精度很多相关公司除选用的作业母机（如大隈、马扎克等龙门铣）外，还在刀具装备上选用进口硬质合金立铣刀或进口可转位立铣刀来切削，这样不只刀具价格昂贵，加工导轨质量有时动摇大，往往还要人工铲刮来修正或上龙门导轨磨床返修；也有企业尝试用国产硬质合金规范螺旋立铣刀加工导轨面，但精度做不到，还常需程序插补来处理，进步作业面精度，有些大中型机床公司直接用CNC龙门导轨磨床进行精磨，这样加工成本更高。因此，精铣的导轨面就成了不少企业的瓶颈。

硬质合金导轨精铣刀是在规范螺旋立铣刀的基础上作了较大改善，虽外形相同，但切削的作用显着不一样，首要改善有如下几方面：

（1）惯例规范螺旋立铣刀，不管国内外产品，刀具均选用密齿结构，如φ50mm惯例规范铣刀z=6，精铣导轨铣刀z=8～10，这样同时加工的齿数增加，切削安稳。

（2）刀具几许参数改动，螺旋角不相同，1刃为25°，相邻1刃为30°；减小端面付偏面（俗称刀隙角）并改善端面修刀刃。侧切削刃留利剑为0.07mm，外表粗糙度需达镜面要求。

（3）切削头部切削刃长度缩短，取刀具直径的1/2，刀体淬火硬度58～60HRC。导轨螺旋立铣刀多年来一直在姑苏三光科技有限公司、姑苏万立精机、江苏苏铃精机、姑苏大器机械公司及常州新瑞等公司运用，均取得了很好作用，详见姑苏三光集团提供的切削对比表（见附表）。导轨螺旋立铣刀已申请专利，2014年已被***知识产业局***。

切削实验定论：8刃新硬质合金立铣刀与以前同规范硬质合金铣刀比较，不只刀具耐用度进步了2倍，并且出产功率分别进步11%和38%。

导轨螺旋立铣刀，因为切削刃锋利，切削安稳，耐用度又高，所以也适合加工一些刚性差、精度高的加工工艺困难的零件。如江苏苏铃精工机械承接德国某闻名公司一加工使命，其中三坐标丈量仪器中的Y轴、Z轴及立柱都是薄壁结构铸件（见图3），德方驻沪***曾在江浙一带找过很多有实力机械厂加工，但均因薄壁易振，导致铣削精度达不到图样要求。江苏苏铃精工选用了导轨螺旋立铣刀，很轻松加工了该公司上述难加工件，检测精度合格，工件直接发往德国安装。

螺旋立铣刀还能铣削复合资料，如有些仪器仪表厂的印刷线路板，此线路板的底板是玻璃层压板，上面覆盖着很薄的有色金属线路，铣印刷线路板的斜插口时，若用一般铣刀，会因切削力大形成金属线路与底板撕裂，并且刀具钝化很快，用导轨螺旋立铣刀可以很顺畅处理这个难题，作业质量安稳，刀具寿命长。

3.定论

改善后的螺旋立铣刀在CNC加工中心上，在精铣、半精铣上都发挥了独特利益，既可改动刀具结构与参数，也能进行粗铣。

国产硬质螺旋立铣刀是一种性价比较高的刀具，在CNC加工中心上具有很好的切削性能与运用价值。

什么样的钨钢铣刀才好用？

关于从事加工中心的人来说，铣刀再熟悉不过，可在运用的时候咱们有没有去考虑一下，什么样的铣刀才好用呢？今日，笔者就给各位看官分享一下立铣刀的基本知识。选择适宜的铣刀，进步产品外表加工质量，改进切削作用、解决易变形、难加工资料都有很大的帮助。

首先来认识一下铣刀的结构：

小d：铣刀柄径的巨细

大D：铣刀切削刃径的巨细

H： 铣刀切削刃的长度

L： 铣刀的全长

Zn: 铣刀的刃数（也叫齿数）

常见铣刀有：

(1)平底刀（刀尖为尖角）

(2)圆鼻刀（也叫牛鼻刀，刀尖带有R角）

(3)球刀（刀尖为R角，R角巨细为刃径的一半）

影响立铣刀运用作用的重要因素:

(1)铣刀的原料

(2)铣刀的涂层

(3)铣刀的几许视点

铣刀的原料：

常见的原料有（1）白钢铣刀；（2）硬质合金铣刀（也叫钨钢铣刀）；由于加工中心具有高转速，快进给的切削特色，白钢铣刀在实际工作运用较少。

钨钢铣刀是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为首要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气复原炉中烧结而成的粉末冶金制品。

由许许多多的碳化钨颗粒组成的，颗粒越大，硬度越低；颗粒越小硬度越高；例如45度与55度刀具本质的区别在于资料粒径的巨细上，45度刀碳化钨颗粒大，硬度低；55度刀碳化钨颗粒巨细，硬度高。

铣刀的涂层：

涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体外表上，利用气相沉积办法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物（也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬资料刀片上）而获得。

常见的涂层：

(1)硬质涂层；

(2)纳米涂层；

(3)金刚石涂层；

(4)氧化涂层;

（1）硬质涂层：

TiN、TiCN、TiAlN、AlTiN、CrN、TiAlCrN是近几年来开发的硬质涂层新资料。TiAlN涂层刀片已商品化。它的化学稳定性和抗痒化磨损性能好，用其加工高合金钢、不锈钢、钛合金和镍合金时的刀具寿数可比TiN涂层高3~4倍。此外，TiAlN涂层中如果有适宜的铝浓度，切削时在刀具前刀面和切屑的界面上还会发生一层硬质的惰性保护膜，该膜有较好的隔热性，可更有效地用于高速切削。CrN是一种无钛涂层，适于切削钛和钛合金、铜、铝以及其它软资料，化学稳定性好，不发生粘屑。TiAlCrN是一种梯度结构涂层，不仅具有高的韧性和硬度，而且冲突因数也较小，适用于铣刀、滚刀、丝锥等多种刀具，切削性能显着优于TiN。

(2)纳米涂层：

在硬质合金基体上交互涂覆不同成分超薄膜涂层。用于高硬度资料，刀具寿数远高于单涂层刀具。

(3)金刚石涂层（Diamond）：

金刚石涂层为非铁金属加工刀具蕞佳涂层，是加工石墨、金属基复合资料（MMC）、高硅吕合金及高磨蚀资料的抱负涂层（纯金刚石涂层刀具不能加工钢件，加工钢件会发生很多切削热，并导致发生化学反应，使涂层与刀具之间的粘附层遭到损坏）。

(4)氧化涂层（Homo）：

氧化涂层（Homo）是将东西于500～550oC的水蒸汽中加热30～60分钟，使东西外表上生成Fe3O4层，这是种氧化处理法，其氧化皮膜的厚度在1～3μ的范围。此皮膜因是多孔质的原故，能保持住切削油减少冲突热，对难切削材、高抗拉力钢、不锈钢、铸铁等，丝攻容易发生磨损的甚有作用。

铣刀几许视点：

铣刀几许视点的首要功用

（1）前角：

（2）后角：

后角的首要作用是减小后刀面与工件间的冲突，一起，后角的巨细也会影响刀齿的强度。由于铣刀每齿的切削厚度较小，以减小后刀面与工件间的冲突。

粗加工铣刀，或加工强度、硬度较高的工件时。应取较小后角，以保证刀齿有满足的强度。

在加工塑性大或弹性较大的工件时，后角应适当加大，以免由于已加工外表的弹性***，使后刀面与工件的冲突接触面过大。高速刚刀具的后角可比同类型硬质合金刀具的后角稍大些。

（3）螺旋角：

螺旋角愈小，切削扭距愈大，轴向拉力愈小;

螺旋角愈大，切削扭距愈大，轴向拉力愈大;

30度螺旋角与45度螺旋角PK；

30度排屑性能较好，刚性较好。可是前角较大，切削刃不够尖利。其阻力较大； 合适低速大进给；

45度前角尖利；排屑性能没有30度的好，刚性较差；可是相同刃数下，其容屑空间大。前角也更为尖利；合适高速，低进给；

45度一个合适切削如高温合金，不锈钢等比较粘的金属，30度比较合适切削钢件，铸铁等金属.

(4)刃数:

刃数少，排屑空间大，易于排屑，但刚性低；

刃数多，排屑空间小，不利于排屑，但刚性强，加工出来的外表质量就好；

两刃：合适加工键槽；

三刃：合适加工铝件、塑料、电木；

四刃：可通用，以加工钢件为主 ，关于经常加工不同原料的工厂来说，选用四刃铣刀较为抱负，减少刀具本钱；关于原料比较单一的工厂，选择比较适宜的刃数，有利于改进切削作用与加工质量。

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。