铣刀的几何参数
铣刀的几何参数及作用【详解】
1、铣刀的各部分名称基面：通过切削刀上任意一点并与该点切削速度垂直的平面。
切削平面：通过切削刃并与基面垂直的平面。
前刀面：切屑流出的平面。
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。
4、成形铣刀成形铣刀是用于加工成形表面的专用铣刀，它的刀刃廓形需要根据被加工工件廓形进行设计计算，可在通用铣床上加工形状复杂的表面，能保证形状基本一致，且效率高，在成批生产和大量生产中被广泛应用。
（1）、成形铣刀可分为尖齿和铲齿两种尖齿成形铣刀的铣削和重磨需要专用靠模，制造和刃磨都较困难。
铲齿成形铣刀齿背是在铲齿车床上铲削和铲磨而成，重磨时只磨前刀面，因为前刀面是平面，所以刃磨比较方便，目前成形铣刀主要采用铲齿齿背结构。
铲齿齿背应满足两个条件：①重磨后切削刃形状不变；②获得所需后角。
（2）、齿背曲线及方程通过铣刀切削刃上任意点作垂直于铣刀轴线的端剖面，它与齿背表面的交线称为铣刀的齿背曲线。
齿背曲线主要应满足两个条件：一是铣刀每次重磨后的后角基本不变；另一是制造简单。
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择铣刀是铣削加工中最为重要的切削工具之一，其几何参数的选择对于加工质量、效率和刀具寿命有着重要的影响。
本章将介绍铣刀几何参数的选择原则和铣削用量的确定方法。
一、铣刀几何参数的选择原则1.刀尖半径（RE）的选择：刀尖半径的大小直接影响到切削力和表面质量。
在一般情况下，刀尖半径越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀尖半径会导致铣削面积减小，加工效率降低。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀尖半径。
2.刀具倾角（AP）的选择：刀具倾角的大小决定了铣削切削力的方向和大小。
一般情况下，刀具倾角越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀具倾角会导致切削力的方向与进给方向夹角过大，容易引起振动和切削不稳定。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀具倾角。
3.切削刃数（Z）的选择：切削刃数的选择与铣削切削力和切削效率有关。
一般情况下，切削刃数越多，每刃切削力越小，切削效率越高。
但是，过多的切削刃数会导致刀具刃间距过小，切削润滑效果差，容易引起刀具卡刃、切削热等问题。
因此，需要根据具体情况选择合适的切削刃数。
4.刀具材料的选择：刀具材料的选择直接影响到刀具的切削性能和寿命。
一般情况下，硬度较高、耐磨性好的刀具材料能够提高刀具的使用寿命。
常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
需要根据具体情况选择合适的刀具材料。
二、铣削用量的选择方法铣削用量的选择是指切削速度、进给量和切削深度的确定。
铣削用量的选择直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命。
1.切削速度的选择：切削速度的选择应根据刀具材料、工件材料和切削润滑条件等因素综合考虑。
一般情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是过高的切削速度会导致刀具温度升高，刀具寿命降低。
需要根据实际情况选择合适的切削速度。
2.进给量的选择：进给量的选择应根据切削力和切削表面质量的要求综合考虑。
一般情况下，进给量越大，加工效率越高，但是过大的进给量会导致切削力增大，切削表面质量降低。
锯片铣刀切削速度计算【干货经验】
锯片铣刀切削速度参数计算： 工序10：铣下端面 1、选择刀具1）根据《切削手册》表1.2，选择YT15硬质合金刀片端铣刀。
据《切削手册》表3.1及实际铣削宽度，取端铣刀直径0d 为200mm ，采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=8。
（《切削手册》表3.15）。
2）铣刀几何形状（《切削手册》表3.2）：由于b σ≤600MPa ，故选择r κ=60°，r εκ=30°，r κ'=5°，0α=8°（假定max c α＞0.08mm ），0α'=10°，s λ=-15°，0λ=-5°。
2、选择切削用量1）取铣削深度p a =5mm ，1次走刀；2）决定每齿进给量z f 根据《切削手册》表3.5，当使用YT15，铣床功率为10KW （《工艺手册》表4.2-35，X53K 型立铣说明书）时，z f =0.09~0.18mm/z但采用不对称端铣，故取z f =0.18mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm ；由于铣刀直径0d =200mm ，故刀具寿命T=240min （《切削手册》表3.8）。
4）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v 切削速度c v 根据《切削手册》表3.15，当0d =200mm ，z=8，p a ≤5mm ，z f ≤0.18mm/z 时，t v =129m/min ，t n =206r/min ，ft v =263mm/min 。
各修正系数为：Mv k =Mn k =Mvf k =1.27 sv k =sn k =svf k =0.8故 c v =t v v k =129⨯1.27⨯0.8m/min=131.064m/min n=t n n k =206⨯1.27⨯0.8r/min=209.296r/minf v =ft v vt k =263⨯1.27⨯0.8mm/min=267.208mm/min 根据X53K 型立铣说明书（《工艺手册》表4.2-36）选择c n =190r/min ，fc v =200mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为0c d n 3.14200190v m /min 119.32m /min 10001000π⨯⨯=== fc zc c v 200f mm /z 0.132mm /z n z 1908===⨯5）校验机床功率 根据《切削手册》表3.23，当b σ＜560MPa ，e a ≤138mm ，p a ≤5.9mm ，0d =200mm ，z=8，f v =200mm/min ，近视为cc P =7.8KW根据X53K 型立铣说明书（《工艺手册》表4.2-35），机床主轴允许的功率为cM P =10⨯0.85KW=8.5KW故cc P ＜cM P ，因此所选择的切削用量可以采用，即p a =5mm ，f v =200mm/min ，n=190r/min ，c v =119.32m/min ，z f =0.132mm/z 。
铣刀的选用
铣刀的选用一、铣刀的种类铣刀的种类很多，这里只介绍几种在数控机床上常用的铣刀。
铣刀：在回转体表面上或端面上分布有多个刀齿的多刃刀具。
粗齿铣刀－－刀齿少、粗，刀具强度大，用于粗加工；细齿铣刀－－刀齿多，用于精加工。
1、面铣刀（端铣刀）主要用于立式铣床上加工平面、台阶面。
主切削刃分布在铣刀的圆柱面上，副切削刃分布在端面上。
（1）高速钢整体式：刀齿损坏后很难修复。
――应用不多。
（2）硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工效率高、加工表面质量也好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。
按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为：a.整体焊接式：将硬质合金刀片与合金钢刀体焊接而成，结构紧凑，制造方便。
但刀齿损坏后很难修复。
应用不多。
b.机夹－焊接式：将硬质合金刀片焊接在小刀头上，再将小刀头装在刀体槽中，用机械方法夹固。
刀头损坏后，只要更换新刀头即可，刀体可以继续使用。
应用较多。
c.可转位式将可转位刀片通过夹紧元件夹固在刀体上，一个切削刃用钝后，将刀片转位，全部切削刃钝后，更换新刀片。
该种铣刀加工质量稳定，切削效率高，刀具寿命长，刀片调整、更换方便，适合在数控铣床或加工中心上使用。
应用广泛。
2、立铣刀主要用于立式铣床上加工外周面、凹槽、台阶面等。
主切削刃分布在铣刀的圆柱面上，副切削刃分布在端面上，且端面中心有顶尖孔，因此，铣削时不能沿铣刀轴向进给，只能沿径向进给。
为了能加工较深的沟槽，并保证有足够的备磨量，立铣刀的轴向长度一般较长。
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Z＝5－8，容屑槽圆弧半径r＝2－5mm。
图2－49为高速钢立铣刀。
应用较广，但切削效率较低。
图2－50为硬质合金可转位式立铣刀。
切削效率高。
3、键槽铣刀主要用于立式铣床上加工圆头封闭键槽。
先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。
外形象立铣刀，仅有2个刀瓣，端面无顶尖孔，端面刃从外圆延至轴心。
铣削加工与刀具
三、铣削加工与刀具铣削是广泛使用的切削加工方法之一，它适用于加工平面、阶台面、沟槽、成形表面以及切断等。
铣刀的每一个刀齿都相当于一把车刀，它的切削基本规律与车削相似，但铣削是断续切削，切削厚度和切削面积随时在变化，所以铣削过程具有一些特殊规律。
以圆柱铣刀和面铣刀为例，介绍铣刀的几何参数和铣削过程特点，分析常用尖齿铣刀的结构特点、应用范围，为掌握常用标准铣刀的合理选用打下初步基础。
1. 铣刀的类型和几何参数（1）铣刀的类型铣刀是刀齿分布在旋转表面上或端面上的多刃刀具。
按刀齿齿背形状可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀。
尖齿铣刀与铲齿铣刀相比，具有加工表面质量好，耐用度髙，切削效率髙等优点，因此得到广泛的使用。
铲齿铣刀沿前刀面可以重磨，重磨后铣刀刃形能保持不变，当铣刀具有复杂刃形时，铣刀制造容易、重磨简单，主要用于加工成形表面。
（2）铣刀的几何参数以圆柱铣刀和面铣刀为例来分析铣刀的几何参数。
铣削时，铣刀旋转是主运动，工件与铣刀沿进给方向相对运动是进给运动。
铣刀的主剖面标注坐标系由pr 、ps和p三平面组成：基面pr是过切削刃上的选定点且包含铣刀轴线的平面，即垂直于主运动速度方向的平面；切削平面ps是过切削刃上选定点与切削刃相切且垂直于基面的平面；主剖面p是通过切削刃上选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。
圆柱铣刀的主剖面p0与进给剖面pf；切削平面ps与切深剖面pp相互重合。
铣刀的主剖面p亦即为铣刀的端平面。
由于设计和制造的需要，铣刀的标注几何角度除规定在主剖面系外，还分别规定法剖面系和进给切深剖面系。
2）铣刀的几何角度车刀几何角度的定义也适用于铣刀。
①圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的主剖面和进给剖面相重合，所以前角γ0和后角a分别等于进给前角γf和进给后角αf ，图纸上应标注γn和a。
主剖面、法剖面之间前角、后角关系可用下式换算：ββγγc o sc o satgatgtgtgnn==……………………4-13 4-14式中：β－螺旋角，相当于车刀上的刃倾角λs。
确定切削用量及基本工时
(五)确定切削用量及基本工时。
工序Ⅰ：车削A面。
1．加工条件。
工件材料：灰口铸铁HT200。
σb=145 MP a。
铸造。
加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，R a=3.2µm机床C3163-1。
转塔式六角卧式车床。
刀具：刀片材料。
r =12. a o=6-8 b= -10 o=0.5 K r=90 n=15 2、计算切削用量。
（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。
实际端面的最大加工余量为3.8mm 。
故分二次加工（粗车和半精车）。
长度加工公差IT １２级取-0.46 mm （入体方向）（2）进给量、根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ａｅ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B 面的存在所以直径取Φ60mm）ƒ=0.6-0.8mm/ｒ.按C３１６３－１车床说明书取ƒ=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ按C３１６３－１车床说明书ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ（3）计算切削速度。
按《切削简明手册》表 1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）刀具材料YG6V=C v/(T m·a p x v·f y v) ·kv其中：C v=158 x v=0.15 y v=0.4 M=0.2修正系数K o见《切削手册》表1.28k mv=1.15 k kv=0.8 k krv=0.8 k sv=1.04 k BV=0.81∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.530.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000v c/ dw=229.8（r/min）按C３１６３－１车床说明书ｎ＝200 r／min所以实际切削速度V=40.8m/min（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备T m=(L+L1+L2+L3)/n w x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=02、精车1)已知粗加工余量为0.5mm。
第十章铣削与铣刀讲解
三、三面刃铣刀
主要用来加工沟槽或台阶面。它的圆周上是主 切削刃，两侧面是副切削刃。三面刃铣刀按结构可 分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面 刃铣刀 。
直齿三面 刃铣刀
错齿三面刃铣刀
镶齿三面刃铣刀
硬质合金可转 位三面刃铣刀
五、角度铣刀
主要用于加工带角度的沟槽和斜面。
单角铣刀：圆锥切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃； 双角铣刀：两圆锥面上的切削刃均为主切削刃，分对称双角铣 刀和不对称双角铣刀。
刀 分
般做成尖齿成形铣刀。
类 铲齿成形铣刀 ：其刃形与后面在铲齿车床上用铲刀
铲齿获得。刃形复杂的都作成铲
齿成形铣刀。
一、铲齿成形铣刀的铲齿过程
铲齿成形铣刀的刃形与后面是在铲齿车床上用铲刀铲 齿获得的。铲齿成形铣刀的齿背是阿基米德螺旋线，在刃 磨前面后，能保持刃形不变，而且后角变化很小。
二、铲削量及后角分析
单角铣刀
双角铣刀
六、模具铣刀
用于加工模具型腔或凸模成形表面。由立铣刀演变而成。 主要分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立 铣刀。
圆锥形球头立铣刀
可转位球头立铣刀
第七节 可转位面铣刀
硬质合金可转位面铣刀 适用于高速铣削平面，由于它刚 性好、效率高、加工质量好、刀具寿命长，所以得到广泛应 用。
逆铣
顺铣
逆铣特点：
①切削厚度由薄变厚，即从hD=0到hDmax。切入时，由于 刃口钝圆半径太于瞬时切削厚度，刀齿与工件表面进行挤压和 摩擦，刀齿较易磨损。尤其当冷硬现象严重时，更加剧刀齿的 磨损，并影响已加工表面的质量。
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力FfN向上，有挑起工件 的趋势，因此要求夹紧可靠。
量 背吃刀量 a p
铣削刀具介绍
h
i
图2.3.1 铣刀的种类及用途
几种先进的铣刀：
波形立铣刀（玉米铣刀）
可转位面铣刀
球头立铣刀
镶齿三面刃铣刀
2.3.2 铣刀的几何参数
2.3.2.1 刀具角度的换算
一.刀具角度换算的目的 （1）为了刀具设计、制造和刃磨的需要，常常要知道正交平面内刀具标注 角度与法平面以及假定工作平面、背平面参考系内的标注角度之间的换算 关系。 （2）特别是螺旋刃铣刀以及其它切削刃为曲线的复杂刀具，它们的标注角 度不再正交平面内，其国家标准的参考角度却是在正交平面内的角度。
600～1000
＞1000
铸铁
高速钢铣刀 硬质合金铣刀
20° 15° 12°～10° 5°～15°
15°
-5°
-（10°～ 15°）
-5°～5°
（2）后角的选择
在铣削过程中，铣刀的磨损主要发生在后刀面上，采用较大的后角 可以减少磨损；当采用较大的负前角时，可适当增加后角。具体数 值可参考表2.3.2。
二、加工沟槽用铣刀
1.锯片铣刀 2.立铣刀 3.键槽铣刀 4.角度铣刀 三、成形铣刀
1. 铲齿成形铣刀 2. 球头铣刀（模具铣刀）
2.3.2.2 按刀齿齿背形式分
1.尖齿铣刀:齿背经铣制而成，在切削刃后磨出一条窄后刀面，铣刀 用钝后只需刃磨后刀面。 2.铲齿铣刀：齿背经铲制而成，铣刀用钝只需刃磨前刀面。
铣削刀具
内容提要：
2.3.1 铣刀的种类及用途 2.3.2 铣刀的几何角度 2.3.3 铣削规律 2.3.4 尖齿铣刀 2.3.5 成形铣刀
2.3.1 铣刀的种类及用途（图2.3.1）
2.3.1.1 按用途分
一、加工平面的铣刀 1.圆柱铣刀：有高速钢整体式圆柱铣刀、硬质合金镶齿圆柱铣 刀； 2.面铣刀（端铣刀）：面铣刀的主切削刃位于圆柱或圆锥表面 上，副切削刃位于圆柱或圆锥的端面上。 3.三面刃铣刀（盘铣刀）：在刀体的圆周及两侧环形端面上均 有刀刃。圆周切削刃为主切削刃，侧面刃为副切削刃。有直齿、 斜齿两种。
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铣刀的分类
可转位铣刀的四种分类 Milling cutters categorization
面铣刀
可转位槽铣刀（如三面刃 铣刀）
立铣刀
圆柱铣刀的几何角度
螺旋角——螺旋切削刃展开成直线后，与铣刀轴线内的夹角。ω＝λ s 1） 它能使刀齿逐渐切入和切离工件。 2） 能增加实际前角，使切削轻快平稳，同时形成螺旋形切屑，排屑易、可防止切屑堵塞 现象。 3） 一般 [ 细齿圆柱形铣刀：ω＝ 30 ° ~35 °； 粗齿圆柱形铣刀：ω＝ 40 °~45 ° ]
2. 前角：
1） 通常：图样标注γn （以便于制造）；
2） 检验时测量γ0tg γn ＝ tg γ0cos ω 3） 按被加工材料选择：铣削钢时取γn ＝ 10 °~20 °
4） 铣削铸铁时取γn ＝5 ° ~15 °
3. 后角： 圆柱形铣刀后角规定 P 0 平面内变量，磨损主要发生在后 面上，故适当增大后角 a 0 于减少磨损通常面铣刀的几何角度
机夹面铣刀每个刀齿安装在刀上之前，相当于一把车刀。