铣削刀具选择doc资料
简述数控铣削加工的刀具类型与选用方法
简述数控铣削加工的刀具类型与选用方法数控铣削加工是一种通过数控设备来控制刀具进行铣削加工的工艺。
在数控铣削加工中，刀具的类型和选用方法对于加工效果和质量起着至关重要的作用。
本文将对数控铣削加工的刀具类型和选用方法进行简述。
数控铣削加工中常用的刀具类型有以下几种：1. 铣刀：铣刀是数控铣削加工中最常用的刀具类型之一。
根据不同的加工需求，铣刀可以分为平面铣刀、球头铣刀、立铣刀等多种类型。
平面铣刀适用于加工平面的工件，球头铣刀适用于加工球形的工件，立铣刀适用于加工立体的工件。
2. 钻头：钻头是用于钻孔加工的刀具。
在数控铣削加工中，钻头通常用于预先钻孔，以便后续的铣削加工。
钻头的选用要考虑工件材料、孔径大小、加工精度等因素。
3. 刀片：刀片是用于切削加工的刀具，常用于数控铣床上进行槽铣、开槽等加工。
刀片的选用要考虑加工材料、切削速度、进给速度等因素。
4. 镗刀：镗刀是用于加工孔的刀具，适用于需要加工精度较高的孔。
镗刀的选用要考虑孔径大小、加工精度要求等因素。
对于不同类型的刀具，选用方法也有所不同。
以下是一些常用的选用方法：1. 根据加工材料选择刀具材料：不同的刀具材料对于不同的加工材料有不同的适应性。
例如，对于铸铁材料，可选择硬质合金刀具；对于不锈钢材料，可选择刚玉刀具。
选用合适的刀具材料可以提高刀具的耐磨性和切削性能。
2. 根据加工形状选择刀具类型：不同的工件形状需要选择不同的刀具类型。
例如，对于平面加工，可选择平面铣刀；对于球形加工，可选择球头铣刀。
选用合适的刀具类型可以提高加工效率和加工质量。
3. 根据加工精度选择刀具精度：不同的加工精度要求需要选择不同的刀具精度。
例如，对于一般加工要求，可选择普通刀具；对于高精度加工要求，可选择高精度刀具。
选用合适的刀具精度可以保证加工的精度和质量。
4. 根据加工量选择刀具耐用性：不同的加工量需要选择不同的刀具耐用性。
例如，对于大批量生产，可选择耐磨性好的刀具；对于小批量加工，可选择寿命较长的刀具。
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。
浅谈数控铣削刀具的选择
浅谈数控铣削刀具的选择作者：励军来源：《职业·中旬》2010年第06期在模具制造中,数控铣削刀具的正确选择尤为重要。
一、应考虑的因素(1)被加工工件的材料及性能,如金属、非金属等不同材料,材料的硬度、耐磨性、韧性等。
(2)切削工艺的类别,包括车、钻、铣、镗或粗加工、半精加工、精加工、超精加工等。
(3)被加工的几何形状、零件精度、加工余量等因素。
(4)要求刀具能承受的背吃刀量、进给速度、切削速度等切削参数。
(5)其他因素,如现生产的状况(操作间断时间、振动、电力波动或突然中断)。
二、数控铣削刀具的选择1.铣刀类型铣刀类型应与被加工工件尺寸与表面形状相适应。
加工较大的平面应选择面铣刀;加工凸台、凹槽及平面零件轮廓应选择立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔可选用镶硬质合金的玉米铣刀;曲面加工常采用球头铣刀;加工封闭的键槽选择键槽铣刀;选用鼓形铣刀、锥形铣刀可加工类似飞机上的变斜角零件的变斜角面。
图1为几种数控铣刀的形状。
图1几种数控铣刀2.铣刀参数数控铣床上使用最多的是可转位面铣刀和立铣刀,因此,这里重点介绍面铣刀和立铣刀参数的选择。
(1)面铣刀主要参数的选择标准可转位面铣刀直径为ф16～630mm。
粗铣时,铣刀直径要小些,因为粗铣切削力大,选小直径铣刀可减小切削扭矩。
精铣时,铣刀直径要大些,尽量包容工件整个加工宽度,以提高加工精度和效率,并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹.根据工件的材料、刀具材料及加工性质的不同来确定面铣刀几何参数。
由于铣削时有冲击,故前角数值一般比车刀略小,尤其是硬质合金面铣刀,前角要更小些。
铣削强度和硬度高的材料可选用负前角。
前角的具体数值可参考表1。
铣刀的磨损主要发生在后刀面上,因此适当加大后角,可减少铣刀磨损。
常取a0=5°～12°,工件材料软取大值,工件材料硬取小值;粗齿铣刀取小值,细齿铣刀取大值。
铣削时冲击力大,为了保护刀尖,硬质合金面铣刀的刃倾角常取λs=﹣5°～﹣15°。
铣削加工中的刀具刃口的选择
铣削加工中的刀具刃口的选择铣削加工是现代制造业中常见的一种金属加工方法，它利用铣刀通过不断的旋转和进给来去除工件上的金属材料，从而实现不同形状和尺寸的零件加工。
而在铣削加工中，刀具刃口的选择则至关重要。
正确的刀具选择不仅能提高加工效率和精度，还能延长刀具的寿命，同时也能降低加工成本。
因此，在进行铣削加工时，刀具刃口的选择显得十分重要。
一、刀具刃口的种类在铣削加工中，刀具刃口可以分为三种：细齿刃口、中齿刃口和粗齿刃口。
细齿刃口通常由多齿和小齿组成。
由于齿数较多，它们的切削面积相对较小，因此可以在加工时保持较小的切削力和热变形。
这种类型的刃口一般适用于要求高精度的加工过程中，例如制作高精度模具或铣削薄壁零件。
中齿刃口与细齿刃口相比，齿数较少，但刃腔和齿廓相对比较宽阔。
这种类型的刃口可以在快速铣削时有比较高的进给和切削深度，因此适用于加工加强梁和大型结构零件。
粗齿刃口的齿距和刃腔的跨度相对很大，切削角度相对较小。
这种刃口的作用是快速去除大量的金属材料，通常适用于粗加工或去除较大的金属量。
二、刀具刃口的选择在选择刀具刃口时，必须考虑工件类型、刀具类型、加工深度、切削速度和加工类型等因素。
错误的刀具选择可能会导致加工不良、刀具破损甚至是人员伤害。
下面是一些刀具选择的实践经验：1. 选择细齿刃口时，应该选择更细的刃口，以确保加工精度。
刀具的高达比和刃尖半径应该尽可能小，以便加工出更尖锐的角度。
2. 选择中齿刃口时，应选择切削力较小的刃口，以减少加工时发生的振动和噪声。
同时，选择防振设计的刀具，以确保加工品质。
3. 选择粗齿刃口时，应该选择结构稳定、减震能力好的刀具，并且将注意力集中在表面粗糙度方面。
三、刀具刃口的保养正确地保养刀具刃口是保证它们寿命和性能的重要因素。
每一种类型的刀具都有不同的保养要求，但一般的保养方法包括以下几个方面：1. 定期清洗：在加工过程中，刀具刃口很容易被切屑和氧化物所污染。
这些杂质会影响切削性能，因此必须清洗刀具。
数控铣削刀具的选择
数控铣削刀具的选择数控铣削加工是一种重要的数控加工方式，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。
标签：数控铣削刀具选择数控铣削在机械零件数控加工中应用广泛，铣削刀具及其参数的选择是数控加工中必不可少内容，它直接影响着零件的加工效率和加工质量。
为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。
一、数控铣削刀具种类平底铣刀、端面铣刀、球头铣刀、圆角铣刀是在数控铣削加工中最常用的刀具类型，另外还有鼓形刀、锥形刀和盘形刀。
1.平底铣刀和端面铣刀平底立铣刀是铣削加工的主要刀具之一，如图1（a）所示。
平底立铣刀主要用周边切削刃进行切削，由于受成形方式和刀具形状等因素影响，它主要适合于曲率变化较为平坦的曲面的加工。
平底立铣刀制造方便，刀刃强度高、切削性能好且价格比较便宜。
端铣刀圆周表面和端面都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。
端面铣刀多制成套式镶齿结构，主要用于大面积平面铣削和较平坦的立体轮廓铣削，加工效率较高。
平底铣刀和端面刀在加工平面时的加工效率和质量优势明显。
2.圆角铣刀圆角铣刀结合了球头铣刀和平底铣刀的共同点，是粗精铣削加工常用刀具之一，如图1（b）所示。
对于镶片式圆角刀，由于镶片式铣刀在刀具磨损以后只需将磨损的刀片进行转位或者更换，刀杆可以重复利用，因此成本降低了许多。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年镶片式合金刀片得到越来越广泛的应用。
3.球头铣刀球头铣刀的刀头呈球形，也叫R刀，球头铣刀的结构特点是球部布满切削刃，圆周刃与球部刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给，如图1（C）所示。
球头立铣刀在自由曲面的数控加工中应用最为普遍。
球头铣刀加工时的刀具中心轨迹是由零件轮廓沿其外法线方向偏置一个刀具半径而成，即使在三坐标加工情况下，除了内凹的暗角，球头刀均可加工，且编程与使用方便，球头铣刀具有曲面加工干涉少、表面质量好等特点，常用于铣削各种曲面、圆弧沟槽。
研究数控铣削加工刀具系统的选择原则
研究数控铣削加工刀具系统的选择原则数控铣削加工刀具系统的选择原则是：应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄等。
刀具系统选用总的原则是：适用、安全、经济。
①适用是要求所选择的刀具能达到加工的目的，完成材料去除，并达到预定的加工精度。
如粗加工时，选择有足够刚性的刀具能快速去除材料；而精加工时，为了能把结构形状全部加工出来，要使用较小的刀具加工到每一个角落。
再如，切削低硬度材料时，可以使用高速钢刀具；而切削高硬度材料时，就必须要用涂刀具、硬质合金刀具等。
②安全指的是在有效去除材料的同时，不会产生刀具的碰撞、折断等。
要保证刀具及刀柄不会与工件相碰撞或者挤擦，避免造成刀具或工件的损坏。
如加长的直径很小的刀具切削硬质材料时，很容易折断，选用时一定要慎重。
③经济指的是能以最小的成本完成加工。
在同样可以完成加工的情形下，选择相对综合成本较低的方案，而不是选择最便宜的刀具。
刀具的耐用度和精度与刀具价格关系非常大。
必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，可以使总体成本比使用普通刀具更低，产生更好的效益。
如进行钢材切削时，选用高速钢刀具，其进给只能达到100mm/min；而采用同样大小的硬质合金刀具，其进给可以达到500mm/min以上，可以大幅缩短加工时间，虽然刀具价格较高，但总体成本反而更低。
通常情况下，优先选；经济性良好的可转位刀具。
选择刀具时还要考虑安装调整方便、刚性好、耐用度和精席高。
在满足加工要求的前提下，使刀具的悬伸长度尽可能短，以提高刀具系统的刚性和切削稳定性。
在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。
因此，必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具能迅速、准确地装到机床主轴或刀库上。
编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸，便于编程时输人程序中。
数控铣削加工刀具选择和切削用量确定
0引言刀具选择与切削用量确定是数铣加工中十分重要的环节,直接关系到加工精度、加工表面质量、加工效率。
选择合适的刀具和切削用量可使加工以最低的成本、最短的时间达到最佳的加工质量。
随着CAD /CAM 技术的发展,许多软件都有自动编程功能,数铣加工刀具的选择和切削用量的确定都在计算机上使用软件完成。
编程人员只要在CAD/CAM 软件的工艺规划中设置了刀具和切削用量等参数,就可通过后置处理自动生成NC 程序。
数铣加工中是在人机交互状态下完成加工刀具的选择和切削用量的确定,因此要求编程人员必须懂得刀具选择和切削用量确定的基本原则和方法。
1数控铣削加工的刀具选择[1]编程人员应按数控铣床的加工能力、工件的材料性能、加工工序、切削用量、相关因素正确地选用刀具。
(1)数控铣床常用的刀具种类。
按铣刀形状可分为:1)平刀;2)球刀;3)牛鼻刀;4)异形刀等。
按铣刀用途可分为:1)立铣刀;2)端铣刀;3)键槽铣刀等。
按铣刀材料可分为:1)高速钢铣刀;2)硬质合金铣刀;3)金刚石铣刀;4)立方氮化硼铣刀;5)陶瓷铣刀等。
(2)选择刀具应考虑的主要因素。
1)工件的材料和性能:有色金属、黑色金属、复合材料、塑料等;及其硬度、刚度、塑性、韧性、耐磨性等。
2)加工工艺类别:粗加工、半精加工、精加工等。
3)工件的几何形状、加工余量、零件精度等。
4)机床的加工能力、刀具能承受的切削用量等。
(3)铣刀类型的选择。
数铣加工CAD/CAM (如:M asterCAM )中可选用的刀具种类很多,数铣中常用刀具的用途如下:1)平刀(r =0)用于加工凸台、凹槽、小平面,开粗和光刀时都可使用,平刀主要用于开粗、平面光刀、外形光刀、清角(清根)。
2)球刀(r =D/2)主要用于曲面光刀,对平面开粗及光刀时粗糙度大,效率低。
3)牛鼻刀(<D )主要用于开粗、平面光刀,适合于加工硬度较高的材料,常用的牛鼻刀圆角半径为R0.2～R6。
4)面铣刀用于较大平面的加工。
铣削刀具入门
在涂层工艺中采用新的合金元素可以改善涂层的粘附性和涂层性能。例如，伊斯卡公司的3P Sumo Tec处理技术能提高PVD和CVD两类涂层的韧性、光滑程度和抗崩刃性能。Sumo Tec涂层技术还能减小摩擦，从而降低加工中的能量消耗，同时提高对积屑瘤的抵抗能力。
Sumo Tec涂层工艺可以减少刀片在CVD涂层后冷却时因收缩率不同而在刀片表面产生的微裂纹。同样，该工艺还能消除PVD涂层时在涂层表面产生的有害液滴，从而使涂层表面更光滑，使刀片在加工时切削温度更低、寿命更长、形成更理想的切屑流，以及能采用更高的切削速度。
此外，将硬质合金刀具材料的钴含量提高6%-12%，可以获得更好的韧性。因此，可以通过调整钴含量来满足特定切削加工的要求，无论这种要求是韧性还是耐磨性。
刀具基体的性能还可以通过在接近外表面处形成富钴层，或者通过在硬质合金材料中有选择性地添加其他合金元素(如钛、钽、钒、铌等)而获得增强。富钴层可以显著提高切削刃强度，从而提高粗加工和断续切削刀具的性能。
平铣刀通常用于卧式加工中心，安装在两端支承的芯轴上使用。卧式端面铣床可提供使平铣刀能充分发挥高金属去除率优势所需
的功率和刚性。不过，通过安装卧式铣削附件，在立式升降台铣床上也可以使用平铣刀进行铣削加工。尽管因为刚性和颤振的问题，在立式升降台铣床上必须采用比在卧式铣床上更小的切削参数，但这种附件仍然非常有用。在安装了卧式铣削附件的立式升降台铣床上，与其它铣刀相比，平铣刀具有更高的金属去除率。在缺少卧式铣床的情况下，在同一根芯轴上安装几把铣刀同时进行加工是一种最佳方式。平铣刀通常要比工件宽，能对工件的整个截面进行铣削。
与双刃立铣刀相比，方头四刃精加工立铣刀铣削更平稳，并能更长时间地保持刀刃锋利度，但它不能进行插铣。这些铣刀最适合用于切削黑色金属。与四刃精加工立铣刀相比，四刃粗加工立铣刀能以更小的机床功率、刀具变形和振动更快地切除金属，而且其断屑器能产生更细小、可控性更好的切屑。
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肩銑
高速剛立刀 硬質合金立銑刀
機挾式立銑刀
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高速剛立銑刀
優點
切削輕快 低的單價 可重磨
缺點
於重磨後必須重新設定 高速鋼的切削速度和進給 不容易做到各種圓弧角的控制
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硬質合金立銑刀
選擇平面銑刀
直徑 切入角 齒距 左右手 幾何設計 連接柄
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刀盤直徑
3:5 工件對銑刀盤直徑的比 (or 1.5 倍的工件寬度)
160
250 mm or 100 mm 刀盤 ?
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切入角
0°Lead
15°Lead
30°Lead
7 Teeth x
0.127 mm/fz x
500 rev/min = 444.5 mm/min
密齒
12 Teeth x
0.127 mm/fz x
500 rev/min = 762 mm/min
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左右手
左旋
右旋
不通用的
較通用的
應用於特殊情況
一般用途
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45°Lead
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齒距
粗
每齒能有較大的進給量 較大的齒槽
最小的切削馬力 很少的齒數
密
較多的齒接觸 更高的每分鐘進給量
較小的排屑空間 多一點的切削馬力
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齒距 - 進給的作用
500 rev/min 0.127 mm/fz
粗齒
OK 對硬作材料 & 軟黏材料加 工很好
缺點
切削刃數比雙負角少 易碎的刃口 拉的切削力 對高拉力或硬化材料不好
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正負角
優點
缺點
良好的鐵屑排除
通常用於粗重的加工
馬力消耗低於雙負角
一般裝大的刀片
刃口強度較雙正角好
粗重的刀盤本体
良好的應用於一般用加工
雙負角的一半刃口
雙正角
幾何設計
(+)
雙負角
(-)
(+)
(-)
正負角
(+)
(-)
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幾何設計的變化
高正角 徑向高正角 依直徑而定 軸向高正角 20°正角
高正負角 徑向零度或負角 依直徑而定 軸向高正角 20°正角
特性
鋁合金 切削輕快 易碎的刃口
特性
一般用途最好 加工多種工件材料 需要低的切削馬力 好的鐵屑排除
對加工工具剛球墨鑄鐵 & 馬氏 大於雙正角或高正負角的切削
鐵不銹鋼很好
力
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高正負角
優點
最佳的排屑 最佳的用於一般加工 推薦用於多數的工件材料 小於雙正角的切削馬力 平衡的切削力 輕到中度的銑削
缺點
小於正負角的切削深度 不要用於硬化材料 (>400BHN)
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p.35
Cutter Selection Guide
Technical Data
Selection Guide Chart
The purpose of this cutter selection guide is to assist you in selecting a Kennametal face milling cutter to suit the material being machined.
Cutter Angle
Lead Angle Page Numbers
High Shear
Shear
Positive
Double Positive
High Positive
Double Negative
0
45
0
20
0
15
45 0?1 1/2 15
0
142-143, 170-175, 136-137, 165-166 141, 143 157, 159 177 138-139 156, 159 147
機挾式螺旋立銑刀
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優點
缺點
最小的變形量
初期高成本
(好的錐度控制)
高的重磨費
長的刀具售命
於重磨後必須重新
設定 硬質合金的切削速度進給
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機挾式立銑刀
優點
缺點
塗層硬質合金的切削 較少的切削刃數
速度和進給
刀片重疊部位有接痕
不需要重磨
能控制刀片圓弧角
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146, 151 179 140, 143,
149
163
150
15
0?15
164 144-145, 160-162
Materials to be Milled: Free-Machining Steels Carbon Steels Alloy Steels 400 & 500 & PH Stainless Gray Cast Iron Malleable & Nodular Iron Chilled Cast Iron 200 & 300 Stainless Ultra High Strength Steel High-Speed Steel Hot Work Tool Steel Cold Work Tool Steel High Magnesium Steels
材料 4140 steel 硬度 200BHN 切削深度 3.175 mm 粗糙度 125 AA 工差 + or - 0.127 mm 厚度 機床 CNC 立式. 銑, 手動刀具換刀 馬力 25 主軸 挾持 虎鉗 數量 100 每月, 總數 1,000 件,
1 每年的合同
p.36
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銑刀盤 選擇
?1997 Kennametal Inc., Latrobe, PA 15?615909.7AKllernignhatsmreetsael rInvecd.
挾具 預留量 材料 硬度 剛性 尺寸 公差 粗糙度 數量
pp.30-31
評估工件圖紙
R
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銑平面
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雙負角
優點 強度最好的刀片外形 最多的轉位次數 大的進給 可使用陶瓷刀片
鑄鐵 硬化的材料
缺點 最高的切削力 需要最好的剛性 熱量增加
低的刀具壽命
鐵屑重復切削 不能應用於軟或硬作材料 可能造成粗糙度降低
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雙正角
優點
良好的鐵屑排除 低馬力消耗