立铣刀螺旋角
立铣刀螺旋角大小对切削性能的影响
１螺旋刃立铣刀的基本特性与问题的提出立铣刀的基本刃口形状（螺旋槽形状）有直形和螺旋形两种．由于螺旋刃立铣刀相对于直刃具有切削轻快、平稳、效率高和使用范围广等优点，因此在铣削加工中得到了广泛应用．根据加工设备和加工对象的不同要求，螺旋刃立铣刀有左刃、右刃和左螺旋、右螺旋之分的４种不同组合〔１〕，其中左刃左螺旋和右刃右螺旋在加工中的轴向切削阻力有把立铣刀从刀夹中拔出的趋势，需采用拉紧螺栓克服轴向切削阻力．而左刃右螺旋和右刃左螺旋的轴向切削阻力刚好把立铣刀压向夹头方，故多采用锥柄加扁尾，以适应大功率切削．因为右刃右螺旋立铣刀可让切屑沿排屑槽向柄部排出，易保证切削的平稳进行，符合机床主轴旋向标准，在高性能夹头的支持下装卸方便，所以，其使用范围最广，使用量最大．实际应用中的螺旋刃立铣刀，其螺旋角通常在３０°～４５°．在刀具原理、设计和应用技术领域，根据工件材料、刀具材料及切削加工诸参数的不同，有关螺旋刃立铣刀的切削力、扭矩、切削功率及前角、后角等主要刀具角度的设计计算公式、实验数据与使用经验等资料很多，但有关螺旋角大小与立铣刀加工性能的讨论和资料介绍很少．一般认为，螺旋刃立铣刀的螺旋角β就是刃倾角λｓ，但有关刃倾角的介绍和讨论主要以车削加工为主线展开，而铣削和车削毕竟有许多不同之处，因此不可能完全适用．对铣削而言，通常认为较大的螺旋角可以增加同时工作的齿数，减少铣削过程中的冲击和增加其平稳性〔２〕，并使立铣刀刀刃锋利、实际前角增大．除此之外，螺旋角的大小对立铣刀的性能究竟还会产生什么样的影响呢？刀具角度之间是相互联系和影响的．不妨首先通过实验和实际加工例，取得初步认识和相关知识，为进一步的深入探讨做准备．２螺旋角与２刃立铣刀铣槽实验实验在立式加工中心上进行．采用直径 １２ｍｍ的不同螺旋角的２刃立铣刀，铣宽度×高度为１２ｍｍ×１２ｍｍ的槽，并以加工后槽的底面为基准，测量槽的两侧面的垂直度误差（侧面最大变形量ΔＸ），通过比较误差值的大小来评价螺旋角大小对立铣刀铣槽时加工精度的影响．被切削材料为硬度２８ＨＲＣ的碳素钢．实验中各刀具的切削参数统一为：进给速度５０ｍｍ／ｍｉｎ，切削速度２９ｍ／ｍｉｎ，吃刀深度１２ｍｍ．切削中冷却液选用油性．实验结果如图１所示．图１螺旋角与铣槽时的加工精度图２铣侧面时的螺旋角与加工精度从实验结果可以看出：（１）逆铣侧总是出现过切，而与之相反，顺铣侧总是出现漏切，且过切量和漏切量的最大点在立铣刀伸出最远处．这一点符合逆铣、顺铣时的刀具变形规律和刀具伸出长度的变形规律．（２）立铣刀的螺旋角小于３０°前，不管是顺铣侧还是逆铣侧，垂直度误差值都随螺旋角的增大而增大．螺旋角大于４０°以后，又随螺旋角的增大而变小．因此，可以认为立铣刀有较小的螺旋角或有较大的螺旋角时，其铣槽加工的形状精度高．（３）从加工精度看，在螺旋角为０，即切削刃为直刃时精度最高．但从立铣刀螺旋角的基本特性可知，这时完全呈断续切削，切削冲击力大，对刀具本身的制作精度要求高，加工精度对刀具本身精度的依赖性很强，刀具的使用寿命短．所以，实际应用中应根据具体情况辩证地考虑．３螺旋角与４刃立铣刀铣侧面实验在立式加工中心上，用螺旋角分别为３０°和５５°度的４刃立铣刀铣侧面，比较两种立铣刀随切削宽度（径向吃刀量）的变化对加工精度的影响．立铣刀直径为 ２５ｍｍ，被切削材料为硬度９４ＨＲＢ的４５号钢．切削全部采用顺铣方式和干式切削．切削参数统一为：进给速度１００ｍｍ／ｍｉｎ，切削速度２６ｍ／ｍｉｎ，切削深度３８ｍｍ．加工后所测得的垂直度误差、平面度误差和表面粗糙度值如图２所示．可以看出，在切削宽度不是特别大时，５５°的大螺旋角立铣刀比３０°螺旋角立铣刀的加工精度高．这一点与图１的铣槽实验结果相吻合．分析其原因，可以认为这是由于当切削宽度较小时，螺旋角较大的立铣刀实际前角大，刃口锋利，切入性好；切向切削阻力小，减小能量消耗和刀具变形，切削轻快；切削刃与被切削面的接触点多，使立铣刀切入和切
出时比较平稳，切削阻力的波动小，减弱了加工中对立铣刀的振动激励等因素的综合效应所致．４螺旋角特性的归纳（１）螺旋角与切削阻力：切向切削阻力随螺旋角的增大而减小，轴向切削阻力随螺旋角的增大而增大．（２）螺旋角与前角：螺旋角的增大使立铣刀实际前角增大，刃口更加锋利．（３）螺旋角与被加工面精度：一般被加工面的垂直度和平面度公差值随螺旋角的增大而增加，但螺旋角大于４０°以后反而随螺旋角的增大而呈减小趋势．（４）螺旋角与刀具寿命：圆周刃刃带的磨损速度与螺旋角大小基本成正比；另一方面，当螺旋角很小时，轻微的刀具磨损也将明显降低刀具的切削性能，引起振动，使刀具无法继续使用．当螺旋角过大时，刀具刚性变差，寿命减低．（５）螺旋角与被切削材料：加工硬度低的软质材料时，用大螺旋角，以增大前角，提高刃口的锋利性；加工硬度高的硬质材料时，用小螺旋角，以减小前角，提高刃口的刚性．５结束语螺旋角是螺旋刃立铣刀的主要参数之一，螺旋角大小的改变对刀具的切削加工性能有很大影响．随着数控加工技术和柔性制造技术的发展，在刀具制造工艺上改变螺旋角的大小已成为可能和非常简便．如果进一步深入研究螺旋角大小对螺旋刃立铣刀切削性能的各种影响，在制造和选用螺旋刃立铣刀时，结合机床和工装卡具的性能，根据被加工材料的性能及加工精度、加工效率以及刀具材料和刀具寿命等因素综合考虑，优化螺旋角的大小，无疑会对促进高效、高精铣削加工起重要作用．
等螺旋角圆锥立铣刀制造新工艺
收稿日期:2000年8月等螺旋角圆锥立铣刀制造新工艺 清华大学(北京100084) 张 辉 大连理工大学(116024) 姚南王旬 摘 要:根据等螺旋角圆锥立铣刀刀刃的几何特点,提出一种可保证刀刃设计参数的刀具制造新工艺,分析了工艺原理、工艺调整方法和加工干涉问题。 关键词:圆锥立铣刀,等螺旋角,制造工艺,槽形,干涉 New Technology of Manufacturing Conical End Milling Cutter with Equal Helix Angle Zhang Hui et al A bstract:According to the feature of the cuttin g edge of conical end milling cutters with the equal helix angle,a new manu-facturing technology to assurance its design parameters is presented.The technologic principle,process setting method and machin-ing interference are analyzed. Keywords:conical end milling cutter,equal helix angle,manufacturing technology,groove,interference 1 引言 等螺旋角圆锥立铣刀虽然已在机械加工中得到广泛使用,但刀具本身的制造仍然存在以下问题[1]:①制造工艺难以保证获得符合设计要求的刃线几何参数(如等螺旋角、等前角);②齿面干涉问题未得到有效解决。因此,有必要研究开发可保证该刀具设计要求的制造新工艺。本文从分析等螺旋角圆锥立铣刀的刀刃几何特性入手,根据特征点成型法[2]原理提出了一种新的制造工艺,该工艺既可保证等螺旋角、等前角刀具的加工要求,又为加工时工艺参数的调整提供了理论依据。此外,对加工等螺旋角锥形立铣刀的机床设计亦有一定指导作用。 2 等螺旋角圆锥螺旋线的特点及其投影曲线 等螺旋角圆锥螺旋线的特点是螺旋线上任意一 图1 圆锥螺旋线示意图点的切线始终与母线成定角———等螺旋角(见图1)。 根据定义,可列出等螺旋角圆锥螺旋线方程为 X= R tgα (e sinαctgβ·θ-1) Y=R e sinαctgβ·θcosθ Z=R e sinαctgβ·θs inθ (1) 式中 R———螺旋线起始点所在圆锥截面的半径, 即圆锥体小端半径 α———圆锥体锥顶半角 β———等螺旋角螺旋线的螺旋角 θ———螺旋线上任意点相对于起始点的转角将该螺旋线投影到XZ平面上,得到投影线上各点的投影螺旋角β′为 tgβ′= d Z/dθ d X/dθ =cosθtgβ cosα +sinθtgα(2)若已知右旋锥形立铣刀R=7.5mm,α=15°,β=40°,γn=20°,根据式(2),可得到螺旋线的投影螺旋角变化曲线(见图2)及投影图(见图3)。 图2 螺旋线投影螺旋角的变化曲线 15 2000年第34卷№12
立铣刀螺旋角
立铣刀螺旋角大小对切削性能的影响 １螺旋刃立铣刀的基本特性与问题的提出立铣刀的基本刃口形状（螺旋槽形状）有直形和螺旋形两种．由于螺旋刃立铣刀相对于直刃具有切削轻快、平稳、效率高和使用范围广等优点，因此在铣削加工中得到了广泛应用．根据加工设备和加工对象的不同要求，螺旋刃立铣刀有左刃、右刃和左螺旋、右螺旋之分的４种不同组合〔１〕，其中左刃左螺旋和右刃右螺旋在加工中的轴向切削阻力有把立铣刀从刀夹中拔出的趋势，需采用拉紧螺栓克服轴向切削阻力．而左刃右螺旋和右刃左螺旋的轴向切削阻力刚好把立铣刀压向夹头方，故多采用锥柄加扁尾，以适应大功率切削．因为右刃右螺旋立铣刀可让切屑沿排屑槽向柄部排出，易保证切削的平稳进行，符合机床主轴旋向标准，在高性能夹头的支持下装卸方便，所以，其使用范围最广，使用量最大．实际应用中的螺旋刃立铣刀，其螺旋角通常在３０°～４５°．在刀具原理、设计和应用技术领域，根据工件材料、刀具材料及切削加工诸参数的不同，有关螺旋刃立铣刀的切削力、扭矩、切削功率及前角、后角等主要刀具角度的设计计算公式、实验数据与使用经验等资料很多，但有关螺旋角大小与立铣刀加工性能的讨论和资料介绍很少．一般认为，螺旋刃立铣刀的螺旋角β就是刃倾角λｓ，但有关刃倾角的介绍和讨论主要以车削加工为主线展开，而铣削和车削毕竟有许多不同之处，因此不可能完全适用．对铣削而言，通常认为较大的螺旋角可以增加同时工作的齿数，减少铣削过程中的冲击和增加其平稳性〔２〕，并使立铣刀刀刃锋利、实际前角增大．除此之外，螺旋角的大小对立铣刀的性能究竟还会产生什么样的影响呢？刀具角度之间是相互联系和影响的．不妨首先通过实验和实际加工例，取得初步认识和相关知识，为进一步的深入探讨做准备．２螺旋角与２刃立铣刀铣槽实验实验在立式加工中心上进行．采用直径 １２ｍｍ的不同螺旋角的２刃立铣刀，铣宽度×高度为１２ｍｍ×１２ｍｍ的槽，并以加工后槽的底面为基准，测量槽的两侧面的垂直度误差（侧面最大变形量ΔＸ），通过比较误差值的大小来评价螺旋角大小对立铣刀铣槽时加工精度的影响．被切削材料为硬度２８ＨＲＣ的碳素钢．实验中各刀具的切削参数统一为：进给速度５０ｍｍ／ｍｉｎ，切削速度２９ｍ／ｍｉｎ，吃刀深度１２ｍｍ．切削中冷却液选用油性．实验结果如图１所示．图１螺旋角与铣槽时的加工精度图２铣侧面时的螺旋角与加工精度从实验结果可以看出：（１）逆铣侧总是出现过切，而与之相反，顺铣侧总是出现漏切，且过切量和漏切量的最大点在立铣刀伸出最远处．这一点符合逆铣、顺铣时的刀具变形规律和刀具伸出长度的变形规律．（２）立铣刀的螺旋角小于３０°前，不管是顺铣侧还是逆铣侧，垂直度误差值都随螺旋角的增大而增大．螺旋角大于４０°以后，又随螺旋角的增大而变小．因此，可以认为立铣刀有较小的螺旋角或有较大的螺旋角时，其铣槽加工的形状精度高．（３）从加工精度看，在螺旋角为０，即切削刃为直刃时精度最高．但从立铣刀螺旋角的基本特性可知，这时完全呈断续切削，切削冲击力大，对刀具本身的制作精度要求高，加工精度对刀具本身精度的依赖性很强，刀具的使用寿命短．所以，实际应用中应根据具体情况辩证地考虑．３螺旋角与４刃立铣刀铣侧面实验在立式加工中心上，用螺旋角分别为３０°和５５°度的４刃立铣刀铣侧面，比较两种立铣刀随切削宽度（径向吃刀量）的变化对加工精度的影响．立铣刀直径为 ２５ｍｍ，被切削材料为硬度９４ＨＲＢ的４５号钢．切削全部采用顺铣方式和干式切削．切削参数统一为：进给速度１００ｍｍ／ｍｉｎ，切削速度２６ｍ／ｍｉｎ，切削深度３８ｍｍ．加工后所测得的垂直度误差、平面度误差和表面粗糙度值如图２所示．可以看出，在切削宽度不是特别大时，５５°的大螺旋角立铣刀比３０°螺旋角立铣刀的加工精度高．这一点与图１的铣槽实验结果相吻合．分析其原因，可以认为这是由于当切削宽度较小时，螺旋角较大的立铣刀实际前角大，刃口锋利，切入性好；切向切削阻力小，减小能量消耗和刀具变形，切削轻快；切削刃与被切削面的接触点多，使立铣刀切入和切
具有倾斜角度的球头铣刀
与加工表面呈倾角的球头铣刀的切削力模型 第二部分，切削条件、跳动、犁切和倾角的影响 M. Fontaine, A. Moufki, A. Devillez, D. Dudzinski 修订日期: 2006 —12—12；收稿日期: 2007 —01—12 ————————————————————————————————摘要 本文着重对球头铣刀刀具轴线和工件加工表面之间的加工倾角造成对切削力的影响进行了理论研究。从热力切割模型计算得到的切削力，在本论文第1部分介绍[M. Fontaine, A. Moufki, A. Devillez切割中球头与工具面倾角铣削力模型。第一部分的预测力模型和实验验证J. Mater. Process. Technol. 189 (2007) 73–84]在这里我们将展开详细的讨论并且与实验结果进行比较。前文提出的球头铣刀模型可应用于直线刀具轨迹和变化的加工倾角的机械加工中。本文则同时对斜面和轮廓配置进行了研究。研究中的实验结果是在一台装配Kistler测力计的3 轴数控铣床上进行测试的，注意这里指出的形状和切削力信号水平。为了确定最佳倾角，我们对刀具作用最大的切削力的变化做了研究。全文对切削条件、径向跳动、犁切现象和切削稳定性造成的影响分别进行了讨论。 关键词：球头铣刀，切削力量，切削条件，刀具跳动;犁切;刀具倾角 1.简介 许多学者提出了有效的模型来预测铣削操作中切削力。一些实验结果对钢[2-15]，铝合金[14-18]，锌合金[19,20]或航空合金[6,21-23]是有效的。然而，这些因素对结果的影响很少被讨论。众所周知，一些参数的影响在切削力水平和变化是明显的，并且在加工模型中考虑这些因素是重要的。在球头铣刀的主要参数是切削条件、刀具的跳动、犁切现象和加工倾角。在加工时，我们总是把它们分开对待而不是统一考虑。 在文献中，球头铣削加工所得到的切削力实验结果往往是相对切削条件（（主轴频率，进给量，切削深度，切削模式）的影响。最主要的原因是，实验测试需要大量的时间和经费。许多实验文献表明对于变化的切削速度值与额定进给率相关[3,4,6,11,13,15,18,19,21]，而有其他文献研究表明是受进给率和主轴运动频率的双重影响[7，11，12,16,17,22]。通常的装置来测量切削力是压电式测功机，高速铣削，但它的使用是受限于所使用的传感器动态响应。然而，只有研究处理高切削速度的学者数量减少[6,7,12,22]。有些作者提出是由于轴向切削深度[7,15,19,21]或是径向切削深度[13,17]，也有提出是两者共同影响的结果[3,4,6,12,16,20,22]。在过去研究的过程中，主要还是应用一些旧的切削模式，却鲜有人将它与最新的切削模式进行对比。 刀具跳动是传统地以面铣削加工为蓝本的，仅有少部分学者提出一些解决方案将球头铣削中刀具的运动考虑进来。这样，跳动就通常被认为仅是径向偏心（径向跳动）[3,14]，而摆角（轴向跳动）却很少考虑。在球头铣刀中，有限的刀具的直径和长度减少了自身对跳动的影响。在一个完整的五轴铣削力模型中，利用轴向跳动精确计算工件加工表面与刀具的接触面是非常有趣的[22]。这些过去的文献表明，径向跳动对边缘的接触面和切削力大小有着巨大的影响，尤其是对于高切削速度和低切削厚度的情况。 非剪切现象出现在尖端，并产生额外的力作用在刀具上。它们可以由正交切削下产生的滑移线所决定[24，25]。在球头铣刀中，它们曾被隐晦地考虑到机械模型，但并没有进行具体的说明。然而，一些学者通过利用剪切和从转向实验中获得的边缘系数[21]将剪切过程从边缘现象中分离出去，或者直接通过铣削实验反推然后进行二乘法调整或卷积积分法
直柄立铣刀规格
直柄立铣刀规格 铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。 种类 铣刀按用途区分有多种常用的型式。 ①圆柱形铣刀:用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。 ②面铣刀:用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面端面和圆周上均有刀齿也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。 ③立铣刀:用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时可轴向进给。 ④三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面其两侧面和圆周上均有刀齿。 ⑤角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。 ⑥锯片铣刀:用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。 铣刀的结构 分为4种。①整体式:刀体和刀齿制成一体。②整体焊齿式:刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成并钎焊在刀体上。③镶齿式:刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式;刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。④可转位式(见可转位刀具):这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。 直柄立铣刀规格表 直柄立铣刀 规格刃部长度全长规格刃部长度全长 27401/83/82—5/16 38403/161/22—5/16 411431/45/82—7/16 512475/163/42—1/2 613573/83/42—1/2 819637/1612—11/16 1022721/21—1/43—1/4 1226829/161—3/83—3/8 1426825/81—5/83—3/4 16329011/161—5/83—3/4 1832907/81—7/84—1/8
立铣刀的基本常识
立铣刀的基本常识 铣刀用于在铣床上进行开槽和加工精密外型部件的操作。我们日常生活当中的许多东西都可通过铣削工序来制造。如果不使用这些铣削刀具，生产那些东西是很费成本的，只有几美圆的东西生产起来或许要花费数百甚至数千美圆。 铣床一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。 铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高 正确的选择和使用立铣刀对于整个加工过程来说至关重要。立铣刀的材料和设计样式多种多样，要根据具体的操作来适当选择。另外，刀具还可有多种多样的外涂膜层，以用来延长刀具寿命以及降低操作温度、起到冷却作用。 刀具要紧紧地固定在刀架上，这一点非常重要，固定不牢的话，会使切削效果变糟而且不稳定。最佳的固定法是将刀具安装与其同一中心的刀架上。 【立铣刀基本使用范围】 端面铣削：适用于较小平面范围、较小切削深度的操作要求。加工后的零件表面相对较为“粗糙不均”。 键槽加工：一般来说，生产一道高质的键槽需要至少两把铣刀。 月牙键槽加工：一般来说，这个过程需要一把铣刀，用全面进给进刀法操作。 特殊切削：包括锥形表面的铣削（比如：“T”形沟槽）以及鸠尾槽的加工。 精细仿形切削：在有平行边壁的工件上完成内表面/ 外表面的轮廓。 模具孔洞加工：大致包括在钢模凹处的俯面加工和精细加工。凹模加工需要三维方位的处理。球铣刀比较适合该项操作。 【铣刀加工的种类】 顺铣：具有方向性的铣削操作。刀具加工方向能够适应性的和加工区域一致，进刀力度较低。该操作应首选由计算机数控生产的刀具，该刀具使用寿命较长。该操作亦称“向下铣削”。常规铣削：具有方向性的铣削操作。刀具易将工件推离加工区域，进刀力度较高。该操作应首选由手工生产的刀具。该操作亦称“向上铣削”。 端铣：用旋转的刀具将工件削去金属皮的过程。该操作亦称“立铣” 外围铣削：加工部件的边缘表面。用铣刀的外围部分来加工工件。 切入式磨削：将刀具沿轴向进给入部件。计算机数控加工机器是按Z轴的方向加工，直接切入部件的表面，切入的方向即是轴的方向。该操作需要中央切削端铣刀。 斜面切削：沿轴向进给入部件。计算机数控加工机器是按Z轴和其它轴（X和Y轴）的方向加工，切入部的表面的角度和轴的方向不同。该操作需要中央切削端铣刀。斜面切削能协
国产硬质合金螺旋立铣刀的应用(20210201145313)
国产硬质合金螺旋立铣刀的应用 CNC加工中心用的立铣刀，品种规格繁多，从结构来分有整体式合金立铣刀、可转位硬质合金立铣刀（包括模块式）及焊接式硬质合金螺旋立铣刀3类。第1类和第2类使用面很广，而第3类螺旋立铣刀使用面窄，使用不多。下面对螺旋立铣刀进行分析。 国产螺旋立铣刀，自20世纪80年代已问世，当时由于刀片需挤压呈螺旋状，工艺复杂难度大，迟迟未扩大生产，后逐渐发展，在2008年国家已制定部标，目前国内已有数十家刀具专业厂生产螺旋立铣刀，品种规格齐全。以往螺旋立铣刀，用在普通铣床上较多，应用在CNC加工中心上较少。常规螺旋立铣刀若在硬质合金材质、刀片截面尺寸、刀具几何参数及刀体的强度等方面设计不妥会造成不少缺点。可这种结构立铣刀有它独特的长处，不仅制作工艺较简单、成本低，最主要的是切削性能好，切削刃锐利，刃口用钝后还能多次修磨，刀具使用成本低，可弥补可转位刀具在使用中的不足，若能提高刀具的强度，增加刀具的耐磨性，这类刀具是很理想的刀具。 1.螺旋立铣刀的改进 1998年株洲钻石对螺旋立铣刀尝试了改进，硬质合金刀片材质从原来的单一YG8牌号改为亚微细颗粒YL10.2及YS25合金牌号。丫L10.2合金硬度》91.8HRC抗弯强度达到4 000N/m2, 主要适于切削各种铸铁、有色金属及非金属材料。YS25牌号是在WC-CO-TiC S础上加入8%Tac 元素，对应ISO的P25?P30使用范围，主要用于铣削各种钢材，尤其是合金钢之类材料效果突出。与常用硬质合金刀片材料相比，这两种合金材料无论是物理机械性能还是使用性能都有很大改善和提高，具有很强的耐磨性、抗冲击韧性、抗氧化性、抗粘结和抗扩散能力；同时增加了螺旋硬质合金刀片的截面尺寸，刀体进行了淬火处理，刀具刀尖处由原来倒角形改为小圆弧形。改进后立铣刀经苏州沙迪克三光，在五面体龙门加工中心上多年使用，受到了好评。f50mm新型螺旋立铣刀完全可替代从日本进口的“住友”同规格铣刀，其价格是进口刀的1/4，它的可切削耐用度、加工零件精度及表面粗糙度不逊色于日本着名品牌刀具。 2■导轨螺旋立铣刀 在提高螺旋立铣刀强度与耐用度的基础上，只需改变刀具几何参数就能解决技术难度较高的精加工，下面介绍新研发的精铣导轨用“导轨螺旋立铣刀”（见图1）。此刀具是笔者与 田润科高工共同研发的，刀具是由株洲华新硬质合金工具厂制造。 众所周知，精密机床如电火花慢走丝、电火花成型机及CNC加工中心等，机床主要大件 床身、立柱及拖板上均装有精度非常高的直线导轨定位，固定直线导轨是两个相互垂直的两
铣刀各几何角度的主要功用
铣刀各几何角度的主要功用 1.前角：是刀具上最重要的一个角度。增大前角，切削刃锐利，切削层金属的变形小，减小切屑流经前刀面的摩擦阻力，因而切削力和切削热会降低，但刀具切削部分的强度和散热能力将被削弱。显然，前角取得太大或太小都会降低刀具的寿命。前角的合理数值主要根据工件材料来确定，加工强度、硬度低，塑性大的金属，应取较大前角；而加工强度、硬度高的金属，应取较小前角。由于硬质合金的抗弯强度较低、性脆，所以，在相同切削条件下其合理前角的数值通常均小于高速钢刀具。 2.后角：后角的主要作用是减小后刀面与工件间的摩擦，同时，后角的大小也会影响刀齿的强度。由于铣刀每齿的切削厚度较小，所以后角的数值一般比车刀的大，以减小后刀面与工件间的摩擦。粗加工铣刀，或加工强度、硬度较高的工件时。应取较小后角，以保证刀齿有足够的强度。在加工塑性大或弹性较大的工件时，后角应适当加大，以免由于已加工表面的弹性恢复，使后刀面与工件的摩擦接触面过大。 高速钢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：它实际上是圆柱铣刀或立铣刀的刃倾角。螺旋角为0°时，切削刃沿其全长同时切入工件，最后又同时离开，所以容易产生振动。加大螺旋角后，各刀齿沿切削刃逐渐切入和切出，从而提高了切削过程的平稳性。此外，加大螺旋角，可以获得斜刃切削的效果，使实际前角加大，并可提高工件的加工表面质量，这就是大螺旋角铣刀切削效果的主要原因。但螺旋角过大或过小都会降低刀具的寿命，因此，应根据具体的切削条件，确定合理的数值。
4.前角与砂轮角度的关系 a .砂轮角度越小，齿数不变，齿槽越深，后角越大，齿越薄，没有强度。 b.前角是在齿槽加工时，通过移动Y轴偏移来调整前角大小。 c.齿数不变，砂轮角度不变，Y轴偏移越多前角越大，越锋利，齿越浅，齿越薄，没有强度。 d..砂轮角度不是齿刃的角度，砂轮角度与修磨转盘角度是90度互为余角。 5.齿刃与坐标轴的关系 a..圆柱侧齿是由a轴旋转与b轴运动两轴插补联动形成。 b.圆锥侧齿，倒锥侧齿是由a轴旋转，z轴上下运动与b轴运动三轴插补联动形成。
铣刀的种类及选择
https://www.360docs.net/doc/624527511.html,/ https://www.360docs.net/doc/624527511.html,/ 铣刀的种类及选择 铣刀为多齿回转刀具，其每一个刀齿都相当于一把车刀固定在铣刀的回转面上。铣削时同时参加切削的切削刃较长，且无空行程，Vc也较高，所以生产率较高。铣刀种类很多，结构不一，应用范围很广，按其用途可分为加工平面用铣刀、加工沟槽用铣刀、加工成形面用铣刀等三大类。通用规格的铣刀已标准化，一般均由专业工具厂生产。现介绍几种常用铣刀的特点及其适用范围。 1．圆柱铣刀 圆柱铣刀如如下。它一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋形的刀齿切削时是逐渐切人和脱离工件的，所以切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度小于铣刀长度的狭长平面。 根据加工要求不同，圆柱铣刀有粗齿、细齿之分，粗齿的容屑槽大，用于粗加工，细齿用于精加工。铣刀外径较大时，常制成镶齿的。 2．面铣刀 面铣刀，主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。 高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80～250mm，螺旋角β=10°，刀齿数Z=10～26。 硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹一焊接式和可转位式三种。
面铣刀主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90°的面铣刀可铣底部较宽的台阶面。用面铣刀加工平面，同时参加切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量，生产率较高，应用广泛。 3．立铣刀 立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，其结构，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。 为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，刀齿数比较少，容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数Z=3～4，细齿立铣刀齿数Z=5～8，套式结构Z=10～20，容屑槽圆弧半径r=2～5mm。当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用，使切削过程平稳。 标准立铣刀的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为15°～25°。 直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。φ2～φ71mm的立铣刀为直柄； φ6～φ63mm的立铣刀为莫氏推柄；φ25～80mm的立铣刀为带有螺孔的7：24 锥柄，螺孔用来拉紧刀具。直径大干φ40～φ160mm的立铣刀可做成套式结构。 立铣刀主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。另外有粗齿大螺旋角立铣刀、玉米铣刀、硬质合金波形刃立铣刀等，它们的直径较大，可以采用大的进给量，生产率很高。 4．三面刃铣刀 三面刃铣刀，可分为直齿三面刃和错齿三面刃。它主要用在卧式铣床上加工台阶面和一端或二端贯穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外，两侧面https://www.360docs.net/doc/624527511.html, https://www.360docs.net/doc/624527511.html,
立铣刀螺旋角大小对切削性能的影响
立铣刀螺旋角大小对切削性能的影响 工中得到了广泛应用．根据加工设备和加工对象的不同要求，螺旋刃立铣刀有左刃、右刃和左螺旋、右螺旋之分的４种不同组合〔１〕，其中左刃左螺旋和右刃右螺旋在加工中的轴向切削阻力有把立铣刀从刀夹中拔出的趋势，需采用拉紧螺栓克服轴向切削阻力．而左刃右螺旋和右刃左螺旋的轴向切削阻力刚好把立铣刀压向夹头方，故多采用锥柄加扁尾，以适应大功率切削．因为右刃右螺旋立铣刀可让切屑沿排屑槽向柄部排出，易保证切削的平稳进行，符合机床主轴旋向标准，在高性能夹头的支持下装卸方便，所以，其使用范围最广，使用量最大．实际应用中的螺旋刃立铣刀，其螺旋角通常在３０～４５．在刀具原理、设计和应用技术领域，根据工件材料、刀具材料及切削加工诸参数的不同，有关螺旋刃立铣刀的切削力、扭矩、切削功率及前角、后角等主要刀具角度的设计计算公式、实验数据与使用经验等资料很多，但有关螺旋角大小与立铣刀加工性能的讨论和资料介绍很少．一般认为，螺旋刃立铣刀的螺旋角β就是刃倾角λｓ，但有关刃倾角的介绍和讨论主要以车削加工为主线展开，而铣削和车削毕竟有许多不同之处，因此不可能完全适用．对铣削而言，通常认为较大的螺旋角可以增加同时工作的齿数，减少铣削过程中的冲击和增加其平稳性〔２〕，并使立铣刀刀刃锋利、实际前角增大．除此之外，螺旋角的大小对立铣刀的性能究竟还
会产生什么样的影响呢？刀具角度之间是相互联系和影响的．不妨首先通过实验和实际加工例，取得初步认识和相关知识，为进一步的深入探讨做准备．２螺旋角与２刃立铣刀铣槽实验实验在立式加工中心上进行．采用直径１２ｍｍ的不同螺旋角的２刃立铣刀，铣宽度高度为１２ｍｍ１２ｍｍ的槽，并以加工后槽的底面为基准，测量槽的两侧面的垂直度误差（侧面最大变形量ΔＸ），通过比较误差值的大小来评价螺旋角大小对立铣刀铣槽时加工精度的影响．被切削材料为硬度２８ＨＲＣ的碳素钢．实验中各刀具的切削参数统一为：进给速度５０ｍｍ／ｍｉｎ，切削速度２９ｍ／ｍｉｎ，吃刀深度１２ｍｍ．切削中冷却液选用油性．实验结果如图１所示．图１螺旋角与铣槽时的加工精度图２铣侧面时的螺旋角与加工精度从实验结果可以看出：（１）逆铣侧总是出现过切，而与之相反，顺铣侧总是出现漏切，且过切量和漏切量的最大点在立铣刀伸出最远处．这一点符合逆铣、顺铣时的刀具变形规律和刀具伸出长度的变形规律．（２）立铣刀的螺旋角小于３０前，不管是顺铣侧还是逆铣侧，垂直度误差值都随螺旋角的增大而增大．螺旋角大于４０以后，又随螺旋角的增大而变小．因此，可以认为立铣刀有较小的螺旋角或有较大的螺旋角时，其铣槽加工的形状精度高．（３）从加工精度看，在螺旋角为０，即切削刃为直刃时精度最高．但从立铣刀螺旋角的基本特性可知，这时完全呈断续切削，切削冲击力大，对刀具本身的制作精度要求高，加工精度对刀具本身精度的依赖性很强，刀
铣刀各几何角度的主要功用是什么铣刀各几何角度
铣刀各几何角度的主要功用是什么 前角：是刀具上最重要的一个角度。增大前角，切削刃锐利，切削层金属的变形小，减小切屑流经前刀面的摩擦阻力，因而切削力和切削热会降低，但刀具切削部分的强度和散热能力将被削弱。显然，前角取得太大或太小都会降低刀具的寿命。前角的合理数值主要根据工件材料来确定，加工强度、硬度低，塑性大的金属，应取较大前角；而加工强度、硬度高的金属，应取较小前角。由于硬质合金的抗弯强度较低、性脆，所以，在相同切削条件下其合理前角的数值通常均小于高速钢刀具。 后角：后角的主要作用是减小后刀面与工件间的摩擦，同时，后角的大小也会影响刀齿的强度。由于铣刀每齿的切削厚度较小，所以后角的数值一般比车刀的大，以减小后刀面与工件间的摩擦。粗加工铣刀，或加工强度、硬度较高的工件时。应取较小后角，以保证刀齿有足够的强度。在加工塑性大或弹性较大的工件时，后角应适当加大，以免由于已加工表面的弹性恢复，使后刀面与工件的摩擦接触面过大。 高速钢刀具的后角可比同类型硬质合金刀具的后角稍大些。 螺旋角：它实际上是圆柱铣刀或立铣刀的刃倾角。螺旋角为0°时，切削刃沿其全长同时切入工件，最后又同时离开，所以容易产生振动。加大螺旋角后，各刀齿沿切削刃逐渐切入和切出，从而提高了切削过程的平稳性。此外，加大螺旋角，可以获得斜刃切削的效果，使实际前角加大，并可提高工件的加工表面质量，这就是大螺旋角铣刀切削效果的主要原因。但螺旋角过大或过小都会降低刀具的寿命，因此，应根据具体的切削条件，确定合理的数值。 主偏角：主偏角的大小影响主切削刃的工作长度，它能改变切削厚度a和b的比例关系，如图1所示。当切削深度和进给量一定时，切削厚度a和切削宽度b变化是很直观的，并有a=SZsinkr，b=ap/sinkr，的关系式。主偏角越小，则主切削刃的工作长度越长，切削宽度增加，而切削厚度减小，并对刀具散热，提高刀尖强度等都有利。但主偏角过小，将引起机床主轴受力过大。 1：主偏角变化影响切削厚度及宽度变化