铣刀的种类、用途及选择原则

什么是铣削刀具？

铣削刀具有一个重要组成部分铣床。铣削刀具是具有一个或多个用于铣削的齿的旋转刀具。在工作过程中，每个刀齿间歇性地切断工件的其余部分。铣刀主要用于铣削平面、台阶、凹槽、成形面、切断工件等。

铣削刀具的意义

在典型的铣削操作过程中，铣床中的刀具垂直于其自身的轴线移动，从而使其能够从刀具周边的工件上去除多余的材料。铣床是一种用途广泛的机器，可以在其上执行多种加工操作。铣床用于加工和制造各种形状和尺寸的零件。铣刀是执行这些任务的必备工具。

铣削刀具的种类

为了使铣削成为一种通用的加工工艺，市场上有多种铣刀可供选择。这些铣刀制造成各种尺寸、形状和材料。一些铣刀由高速钢 (HSS) 制成，而另一些则是硬质合金刀头。

1. 立铣刀：

立铣刀两侧都有切削齿；因此，这种刀具可以非常成功地用于多种钻孔操作。“立铣刀”这个名称是平底刀具的常用术语。钻头和立铣刀的主要区别在于钻头只能在轴向上切削，而立铣刀可以在各个方向切削。立铣刀包含一个或多个排屑槽，最终用于各种铣削操作。它由高速钢或硬化材料制成。这种刀具通常有两种变体。其中一种是俗称的中心切削，在刀具的两侧都有切削刃，另一种是非中心切削刃，其中切削刃仅在一侧。

2. 粗铣刀：

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粗加工立铣刀也俗称“Pippa”刀具。这些立铣刀在最严苛的操作条件下提供出色的性能。顾名思义，它们用于从工件中提取大量不需要的材料。通常，使用这种刀具具有较多的波浪齿。粗加工立铣刀会产生非常小的切屑，从而导致粗糙的表面光洁度。

3. 周边铣刀：

当铣刀上的切削齿存在于圆盘的圆周或周边时，那么这些类型的铣刀就被称为圆周铣刀或周边铣刀。这些铣刀只能在卧式铣床中使用。

4. 侧铣刀：

侧铣刀是另一种类型的铣刀，其切削齿既存在于周边，也存在于面或末端。侧铣刀一般用于绞线铣操作和面铣操作。它们也可用于切割槽，并制作深而窄的槽。

5. 面铣刀：

面铣刀包含一个大直径的切割体，上面有多个机械固定的插入式刀片。通过面铣刀的切割行程，通过径向深、轴向窄的切割，可以去除非常多的不需要的材料。面铣刀刀体的直径通常取决于工件的长度和工件两侧的可用间隙。

这些面铣刀也可用于顺铣操作。面铣刀是一种刚性非常高的切削刀具，它所提供的表面光洁度取决于进给率和刀具上的齿数。

6. 凹形铣刀：

凹形铣刀属于成形刀具的范畴。成型刀具通常设计为能够在工件上创建特定形状。这种铣刀是专门制造的一种刀具，设计用于与圆形轮廓的凸面相对应。该圆形轮廓通常等于或小于半圆。

7. Woodruff 刀具：

“Woodruff ”切削刀具通常用于切削木材料的键槽。木纹切削刀具的边缘略微中空，其齿不用于侧面切割。它的齿形有直齿和交错齿两种类型。

8. 螺纹铣刀：

螺纹铣刀是用来切削形成工件的外螺纹和内螺纹齿形的切削刀具。使用螺纹铣刀的切削过程可以加工出从M2到公称直径为1毫米的单一螺距螺纹或变螺距螺纹。

9. 球头铣刀：

球头铣刀通常也被称为球鼻铣刀。这些铣刀因其切割端呈半球形而得名。这种铣刀通常用于减少操作过程中的应力集中。它通常适用于加工出工件的三维曲面形状。

10. 飞刀：

飞刀是由一个主体组成的，其中插入了一个或两个刀头。随着刀头的旋转，刀头会进行较窄或较宽的切削。面铣刀在各种情况下更通用，但它们价格贵，而这些飞刀也能完成面铣刀的加工内容，价格很便宜，但在切削效率方面远低于面铣刀。

铣刀选择的原则

1.铣刀直径的选择

铣刀直径的选择因产品和生产批次的不同而有很大的差异。刀具直径的选择主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。

平面铣刀

在选择面铣刀具直径时，主要要考虑刀具所需功率应在机床功率范围内，也可根据机床主轴直径选择。

面铣刀直径可按D=1.5d（d为主轴直径）选择。

大批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

立铣刀

立铣刀直径的选择应主要考虑工件的加工尺寸的要求，保证刀具所需功率在机床额定功率范围内。

如果是小直径立铣刀，主要考虑的应该是机床的最大转数能否达到刀具的最小切削速度（60m/min）。

开槽刀

槽铣刀的直径和宽度应根据被加工工件的尺寸选择，其切削功率应在机床允许的功率范围内。

2. 铣刀刀片的选择

a. 对于精加工。最好选择使用研磨刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度，因此铣削是切削刃的定位精度高，可以获得较好的加工精度和表面粗糙度。

b. 对于粗加工，最好使用压制刀片，这样可以降低加工成本。

压制刀片的尺寸精度和锋利度比研磨刀片差，但压制刀片的刃口强度更好，在粗加工时抗冲击，能承受大切深和大进给。

c. 锋利的大前角刀片可用于铣削粘性材料（如不锈钢）。通过锋利刀片的切削作用，减少了刀片于工件材料之间的摩擦，切屑可以更快地离开刀片前端。

3. 铣刀刀体的选择

a. 首先，在选择铣刀时，必须考虑齿数。

齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数，影响切削的平滑度和对机床切削速度的要求。

粗齿铣刀多用于粗加工，因为它具有较大的排屑槽。

在相同进给率下，粗齿铣刀的每齿切削载荷大于密齿铣刀。

b. 精铣时切削深度浅，一般为0.25-0.64mm，推荐选用密齿铣刀。

c. 在重型粗铣削过程中，过大的切削力会导致刚性较低的机床出现颤振。

这种颤振会导致硬质合金刀片崩刃，从而缩短刀具寿命。使用粗齿铣刀可以降低对机床功率的要求。

因此。当主轴孔尺寸较小（如R8、30#、40#锥孔）时，可用粗齿铣刀进行有效铣削。

结语

无论是在CNC铣床还是在普通铣床上选择铣刀，我们都要综合考虑铣削的材料和硬度，铣刀的规格，如：刃长、刀长、刃径、柄径等。高速钢铣刀通常适用于普通铣床，而CNC铣床优先选用硬质合金刀具。