球头铣刀
硬质合金刀具结构细节关键
五、合金钻头结构及识图
一、开槽
8、钻头沟槽抛光（精磨）必须磨削整个槽型，以保证芯厚对称度 前刀面与沟槽都必须留精磨余量
二、清边
五、合金钻头结构及识图
1、90°清边方式：常用方式，但不适合于超长钻头（刚性问题导致前后刃宽不等）
铲背落差（A、B、C、D处）必须一致
A B C
D
二、清边
五、合金钻头结构及识图
普通麻花钻槽型
五、合金钻头结构及识图
一、开槽
4、法向测量槽宽、背宽：a、适合于普通麻花钻槽型 b、不适合抛物线槽型
普通麻花钻槽型 适合法向测量背宽
抛物线槽型 不适合法向测量背宽
五、合金钻头结构及识图
一、开槽
5、径向测量槽宽、背宽：
五、合金钻头结构及识图
一、开槽
6、轴向测量槽宽、背宽：轴向、径向互换公式如下：
三、端刃
5、六刃铣刀：后刀面 六短齿
二、直角铣刀结构及识图
三、端刃
6、六刃铣刀：前刀面 六长齿隙
三、球头铣刀结构及识图
一、两刃球头铣刀
1、端刃截型
三、球头铣刀结构及识图
一、两刃球头铣刀
2、球头中心后刀面：横刃方式
三、球头铣刀结构及识图
一、两刃球头铣刀
3、周刃交接处后刀面：a、设定周刃径向双后角（根据周刃后角而定，A处） b、单边2°退刀（双边4°，A处）：两刃、三刃、四刃同理
两长齿隙、一短齿隙
二、直角铣刀结构及识图
三、端刃
2、三刃铣刀：前刀面、刀尖保护
一长齿、两短齿
两长齿隙、一短齿隙
二、直角铣刀结构及识图
三、端刃
2、三刃铣刀：前刀面、刀尖保护
一长齿、两短齿
两长齿隙、一短齿隙
数控铣床刀具种类及分类【汇总】
铣刀主要用于铣床平面加工,刀齿强度大、容屑空间大,深得各大厂家喜爱。
今天为大家详细介绍一下。
铣刀的价格比较贵,所以应慎重选择,以能达到真正适合具体的加工需要。
那么,大家知道铣床刀具都有哪些吗?一、对刀具的要求在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受很大的压力和强烈的摩擦，刀具切屑区产生很高的温度，受到很大的应力。
在加工余量不均匀的工件或断续加工时，刀具还受到强烈的冲击和振动，因此刀具材料应具备以下基本要求：1.高的硬度和耐磨性刀具材料的硬度必须比工件材料的硬度要高，一般都在60HRC以上。
耐磨性是指材料抗磨损的能力。
一般说来，刀具材料的硬度越高、晶粒越细、分布越均匀，耐磨性就越好。
2.有足够的强度和韧性切削过程中，刀具承受很大的压力、冲击和振动，刀具必须具备足够的抗弯强度和冲击韧性。
一般说来，刀具材料的硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性值越低，这两个方面的性能尝尝是矛盾的。
一种好的刀具材料，应根据它的使用要求，兼顾以上两方面的性能，并有所侧重。
3.耐热性高耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能，也包括刀具材料在高温下抗氧化、粘结、扩散的性能，故耐热性有时也称为热稳定性。
良好的耐热性是衡量刀具材料切削性能的一项重要指标。
4.经济性经济性也是评价刀具材料切削性能的一项重要指标。
有些刀具材料虽然单位成本较高，但因使用寿命长，分摊到每一个零件上的刀具成本就降低。
除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。
总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。
二、刀具的分类1.按直径分类1）公制（mm）刀常用直径为：0.5、1 、1.5 、2 、2.5、3 、4 、5 、6、8 、10 、12 、16 、20、25、28 、30 、32 、35、40、50 、63。
考虑刀具变形的球头铣刀铣削力建模与仿真
１ 参与切削 的切削刃段信息的提取
参与切削的切削刃段的数 目和分布是决定铣削
力 大 小和 方 向的一 个 关 键 因 素 。在 复杂 曲面加 工
中，为准确抽取该信息，需要采用适当的方法对被 加工工件、刀具、被切除材料等实体进行描述和运 算。实体造型技术为三维物体提供了准确、完整、 无二义性的描述手段，采用以实体造型技术为基础 的直接布尔运算法进行加工过程几何仿真 ，通用性 好 ，精度高口。因此，本文选用 以商用 Ｃ ＤＣ Ｍ 】 Ａ ／Ａ 软件 Ｕ Ｉ ＧＩ 为平台的实体造型方法确定铣刀上参与 切削的部分。 算法的基本过程如下： 通过交互操作、 数据 文 件（ 转换和 ） 递或执 行 用户 程序 自动 生成 的 传 方法产生被加工工件的初始模型，用 曲线拟台的方 法 将球头铣 刀上的各部 分切削刃统一以分段三次 Ｎ Ｒ Ｓ 曲线表示 ；对于刀位文件中的每一走刀路 Ｕ Ｂ 径，用 多个 简单实体 的布尔并运 算产 生刀具扫描 体，用 原工件 实体和该刀具扫描体进行布尔差运
空、航天以及模具制造业中，球头刀具铣削过程分 析和铣削力仿真对加工精度预测、铣削过程适应控 制 以及工艺参数优化都有非常重要 的意义。复杂曲 面产品的加工 ，往往需要采用 “ 长径 比”较大的细
长刀具 ，在铣 削力 的作用 下 ，刀具的变 形及其 对 切
了抽取参与切削切削刃段信息的实体造型方法 ，给 出了刀具进给速 度 的三维 描述方 案 ，推 导 了三维 进 给运动下考虑刀具变形的瞬时切厚计算公式，建立 了三分量的球头铣刀铣削力模型，构造了改进的铣 削力收敛算法。在此基础上，开发了完善的球 头刀 具三轴铣削过程铣削力仿真系统，和 以往的研究相 比，具有完整、精确、合理、通用的特点。
球头刀铣削过程动力学模型
，
，
，
—
—
馈 ．建 立 了铣削 过程 动力 学模 型 ，对动 态铣 削力 和
国家 自然科 学基 金（９ ００ ５ ９７０ ２和 北省 自然科 学基金 ５ ５５ ０ ．５ ６５２ ）
耕 犁 力系 数 将 通 过铣 削 试验 进 行 识别 。对 特 定 的刀 具一 工件 材 质 组 合 ，
ｄ Ｆ＝（ ＾ （ ＋＾ ＋＾ ＋＾ Ｉ
（） ２
Ｔｕｔ ｌ ｙ等【建立了基于切削厚度再生效应的动态铣 ｓ 削 过程 模型 。Ｓ ｔ 等＿基 于 同样 模型 ，应 用 Ｐ Ｐ ｍｉ ｈ ４ ＿ Ｔ
方 法 ，用铣 削力 与振 动位 移 的最 大变 化量 来描 述铣 削 的稳 定区域 和 非稳 定区域 。Ｍｏｎｙｉ ［通 过激 ｕ ａｒ等 ５ 】 振试验 将加工 系统 简 化为在 每个方 向上均 为 ２ 自由 度 的集 中质量 块振 动模 型 。Ａ ｒｒ 等『基于 Ｙ ｒ ［ ｂａｉ ６ ］ ａｇ ｌ 】 的静态 铣削 力模 型 和与 Ｍｏｎｙｉ等相 同 的振 动模 ｕａｒ 型 ，考 虑 了刀具 振动 和 工件 表 面波纹 引起 的切 削厚 度 变化和 后 刀面 与 已加工表 面之 间 的碰 撞 ，建 立 了 球 头刀动 态铣 削 模型 然而 ，刀杆 的柔性 对铣 削过 程动特 性 的影 响是 很重要 的 ，而 上述基 于集 中质 量 的模型 显然 无法 描述 刀杆 柔性 对铣 削过程 动特 性 的 影响 徐 安平 等 提 出了简 化为 悬臂 梁 的柔 性棒 铣 刀刀杆 振 动模型 ，但该模 型不 能处 理球 头铣 刀受 力
。
在刃 线上参 与切 削 的一点处 ，微 元切 削力 为
ｄ Ｆ＝ｄ ， ＋ Ｆ ＋ｄ ＋山 （） １
一种S形球头铣刀的轮廓度补偿方案
2021年第4期______________________________________________________________________________________________TestandQuality絵测与质量一种s 形球头铳刀的轮廓度补偿方案**国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“精密刀具五轴磨削柔性制造单元的研制与示范应用"(2018ZX04041001)刘静文(科德数控股份有限公司，辽宁大连116600)摘 要:为了解决S 形球头铳刀在磨削过程中，由于机械误差和测量误差等不利因素引起的球头刃线轮廓度超差问题，给出了一种轮廓度补偿方案。
该方案根据球头铳刀的轮廓图变化规律,在球头轮廓全段插入若干补偿点，对轮廓度不佳位置处的补偿点附加一个半径修正值,再用简单的连续函数(或 分段函数)来逼近补偿点，保证各补偿点处的半径值实现平滑衔接，从而有效地修正球头铳刀的轮 廓度，提高球头S 型刃线的加工质量。
关键词:S 形球头铳刀;轮廓度;补偿方案;球头S 型刃线中图分类号:TG714文献标识码:BDOI ：10.19287/j. cnki. 1005-2402.2021. 04. 020Contour compensation method for S-shaped ball-end milling cutterLIU Jingwen(KEDE Numerical Control Co.,Ltd., Dalian 116600,CHN)Abstract ：In order to solve the problem of out -of- t olerance profile of the ball-end edge line caused by unfavorablefactors such as mechanical error and measurement error during the grinding process of the S-shaped ball-end milling cutter , a profile compensation scheme was proposed. According to the change rule of thecontour map of the ball end milling cutter , this scheme inserts several compensation points in the whole section of the ball end contour , adds a radius correction value to the compensation point at the position of the poor contour , and then uses a simple continuous function ( or segmented function ) to approach thecompensation point to ensure smooth connection of the radius values at each compensation point , therebyeffectively correcting the contour of the ball end milling cutter and improving the processing quality of theball end S-shaped edge line.Keywords : S-shaped ball-end milling cutter ； contour ；球头铳刀是铳制各种复杂曲面的重要刀具，尤其是随着数控机床的日益增多，这种刀具的需求量将与 日剧增。
剖析现代制造生产中球头铣刀产生纹路的原因及解决方法
常用的整体硬质合金球头铣刀一般多以两刃、三刃和四刃右旋为主，螺旋角多以30°、45°常见。
也有侧刃带锥度的，主要用于注塑模壁腔精加工或五轴机床的叶片精加工。
以下将从球头铣刀的切削轨迹因素和球头铣刀常见纹路产生的原因进行分析，并给出具体解决方法。
1 球头铣刀的切削轨迹球头铣刀常用于曲面半精加工和精加工，常见的轨迹有环绕铣削、平行铣削和等高铣削等。
不论选择的铣削方式如何，工件曲面都是由一条条相邻的切削轨迹叠加而成的。
相邻的两条轨迹间的距离称之为径向步距p。
径向步距的大小不仅对曲面的粗糙度有影响，也影响曲面的加工时间。
若曲面有效加工面积为S=1800mm2，径向步距p=0.1mm，进给速度F=1800mm/min，则加工时间T=10min。
球头铣刀因其形状特点，端部的每个圆弧刃切屑后所留下的痕迹是一个小凹球面。
当每齿进给量和径向步距相等时，每个小凹球面的横向和纵向距离相等。
若从宏观上观察这些由小凹球面构成的曲面会发现纹路很像整齐排列的鳞片，称之为鱼鳞纹，如图1所示。
图1 鱼鳞纹这种纹路也被称为基础纹，宏观层面上直接决定了工件的理论表面粗糙度。
也可以说，在选定刀具后只要确定了径向步距和加工速度（包括主轴和进给），被加工零件的表面粗糙度就已经被确定了。
在此前提下的所有改善和优化，对这个表面粗糙度几乎没有任何提高。
既然一开始就已经确定了粗糙度，还需要进行参数优化和改善切削环境的原因在于程序误差、速度控制、切削振动、冷却润滑等诸多因素存在影响，导致在实际的加工过程中零件表面粗糙度往往很难达到理论值。
2 球头铣刀产生纹路的原因及解决方法2.1 刀纹过粗在有Z轴参与运动的斜面上产生的刀纹比平面上的刀纹较粗时，可略微增加Z轴驱动器的位置比例增益，以提高Z轴在上下坡面时的位置响应，使切削余量更均匀，减小微振动的发生。
如图2所示，右侧刀路没有左侧清晰、光滑。
究其原因，在于机床在执行换向和上下陡坡后容易进入不稳定状态，除了增大指令加速度、减小向心加速度以外，也可尝试增加Z轴位置比例增益。
巧用球头铣刀
巧用球头铣刀摘要：手工编程时，在数控铣床上用球头铣刀加工锥面或斜面时，刀具的补偿值的大小是非常关键的参数，确定其补偿规律也是大多数操作者难以逾越的难题。
文章将相同直径的球头铣刀和普通立铣刀在加工位置上作对比，计算两者在半径方向和轴向的位置差值，将此差值的变化规律用公式概括出来，经过上百次的实践检验，该规律准确无误，减轻了编程人员对编程软件的依赖，提高了生产效率。
关键词：球头铣刀；补偿；差值当前在以手工方式编程的数控铣削中，总会发现原本仅有的部分书籍在总结球头铣刀补偿规律时，理论推导复杂，一般读者要花大量时间去理解，消弱了广大编程人员的求知热情，也是横在广大数控铣床操作者面前难以逾越的难题。
基于以上原因，本人在加工斜面和圆锥面的过程中，经过多次的摸索，总结出了一套简洁实用的球头铣刀半径补偿值和长度补偿值修正的公式，经过上百次的实践检验证明，该公式准确无误，减轻了编程人员对电脑的依赖，提高了生产效率。
1 球头铣刀加工斜面和圆锥面半径补偿值与长度补偿值修正方法探讨首先，本文讨论的刀具是球头铣刀和立铣刀，被加工工件表面是规则斜面或正圆锥的圆锥面，编程时就按与球头铣刀同等直径的立铣刀来编程，并采用该程序和立铣刀对加工的斜面进行粗加工，由于立铣刀的半径补偿值和长度补偿值计算和设置都较简单，这里不再赘述。
本文以CAD软件为工具，在加工位置上，如图1（a）中的A点所示，将相同直径的球头铣刀和普通立铣刀作对比，计算两者在半径方向和轴向的位置差值，将此差值的变化规律用公式概括出来，下面讨论在球头铣刀与工件的圆锥面相切时，刀具的半径补偿和长度补偿的变动量。
现利用CAD软件的二维绘图工具中平移命令优势将球头铣刀置于如图1所示的双点划线位置，该位置也是同等直径的立铣刀在加工余量为零时所处的位置，此时球刀的外圆不能接触工件，而正常切削时球刀端部旋转所形成的球面应与被加工表面相切，切点如图1（b）中的A点所示。
现在只需明确在以上两个位置时球刀在水平方向和竖直方向的偏移量△R、△Z，以便加工前调整球刀的各种补偿值。
球头铣刀加工倾角对汽轮机叶片变形影响
球头 铣 刀 加 工倾 角对 汽 轮机 叶 片变 形 影 响
董久虎 ，谌 永祥 ，李双跃 ，江敏
（ 西南科技 大 学制 造科 学与 工程 学院 ，四川 绵 阳 ６ ２ １ ０ １ ０ ）
摘要 ：球头铣 刀加工汽轮机 叶片 时的加工倾 角是影响 叶片加工质量 的关键因素之一 。通过建立球头 铣刀加工汽轮 机叶
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｌ ｌ ｅ ｎ ｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ， ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｆ ａ ｃ — ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｂ ｌｌ ａ ｅ ｎ ｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ，ＭＡＴ Ｌ ＡＢ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｎ — ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｌ ｏ ｇ ｕ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｒａ ｇ ｍｍｅ ｄ ｏｒ ｆ ｃ ａ ｌ — ｅ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｃ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ ｂ ａ ｌ ｌ ｅ ｎ ｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ
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在1998年以前，ISO/TC29就成立了专门的工作组TC/WG34，并提出了制订该标准的工作计划。
1998年完成了CD草案，共分4部分，即ISO/CD13399-1《切削加工数据描述及交换——第1部分：概述、基本原理和基本信息模块》，ISO/CD13399-2《切削加工数据描述及交换——第2部分：切削刀具的基准层次》，ISO/CD13399-3《切削加工数据描述及交换——第3部分：切削刀具的通用数据》，ISO/CD13399-4《切削加工数据描述及交换——第4部分：车削刀具的数据》。
提交给各ISO成员征求意见，1999年工作组根据反馈意见，起草了这4部分的DIS草案征求意见，因分歧较大最终没能通过。
工作组于2002年重新起草了ISO/CD13399-1草案，与1999年的DIS草案相比变化较大，经ISO成员征求意见后，于2004年提出了DIS 草案征求意见，我国投了赞成票。
该草案除了对概述和基本原理的描述外，基本信息模块的定义和描述占了大部分篇幅。
2．ISO/DIS15488《带8°安装角的夹簧和工具柄——夹簧、螺母和与之相关的配合尺寸》
2001年立项，2002年提出CD草案，并获得通过，2003年提出DIS草案，并交ISO成员征求意见。
3．ISO/WD15917《整体硬质合金和陶瓷直柄球头立铣刀——尺寸》共7页
该草案是一个工作草案，由首次提出，并交各ISO成员征求意见。
我国投了赞成票，但同时提交了我们的建议。
该草案给出了长型和短型两种型式和尺寸。
见下表：。