高速切削銑刀安全要求

《高速切削銑刀 安全要求(GB/T 25664-2010/ISO 15641:2001)》由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版。

加工平面工件的刀具主要是面銑刀，其切削刃布滿圓周和端面。其中，端面的切削刃是副切削刃。面銑刀的直徑較大，所以在刀具選用時(shí)通常把刀齒和刀體分開，達(dá)到能夠長(zhǎng)期使用的目的。

面銑刀直徑的選擇

面銑刀直徑的選擇主要分三種情況：

（1）面面積不大，選用刀具時(shí)，要注意選擇直徑比平面寬度大的刀具或銑刀，這樣可以實(shí)現(xiàn)單次平面銑削。在平面銑刀的寬度達(dá)到加工面寬度的1.3～1.6倍時(shí)，可以有效保證切屑的較好形成及排出。

（2）加工平面面積大的時(shí)候，就需要選用直徑大小合適的銑削刀，分多次銑削平面。其中，由于機(jī)床的限制、切削的深度和寬度以及刀片與刀具尺寸的影響，銑刀的直徑會(huì)受到限制；

（3）加工平面較小，工件分散時(shí)，需選用直徑較小的立銑刀進(jìn)行銑削。為使加工效率最高，銑刀應(yīng)有2/3的直徑與工件接觸，即銑刀直徑等于披銑削寬度的1.5倍。順銑時(shí)，合理使用這個(gè)刀具直徑與切削寬度的比值，將會(huì)保證銑刀在切人工件時(shí)有非常適合的角度。如果不能肯定機(jī)床是否有足夠的功率來(lái)維持銑刀在這樣的比率下切削，可以把軸向切削厚度分兩次或多次完成，從而盡可能保持銑刀直徑與切削寬度的比值。

面銑刀銑刀齒數(shù)的選擇

選用銑刀進(jìn)行加工時(shí)，需要考慮銑刀的齒數(shù)。例如直徑為100mm的疏齒銑刀只有6個(gè)齒，而直徑為100mm的密齒銑刀卻可有8個(gè)齒。刀齒的密集與否會(huì)影響生產(chǎn)效率的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。如果刀齒密集，生產(chǎn)的效率就會(huì)提高，加工工件的質(zhì)量也越好，但是刀齒密集也會(huì)導(dǎo)致切屑的排出不便。根據(jù)刀齒的直徑大小，可以分為疏齒、細(xì)齒、密齒。

疏齒應(yīng)用于工件的粗加工，其每25.4mm直徑用1～1.5片刀片，容屑空間較大，這種刀具用于能產(chǎn)生連續(xù)切屑的軟材料的切削，選用長(zhǎng)刀片、大寬度切。密齒有利于平穩(wěn)條件下的加工，一般用于鑄鐵的粗加工，也適用于高溫合金的淺切削、窄切削和無(wú)需容屑空間時(shí)的切削。密齒應(yīng)用于精銑，其軸向切深為0.25～0.64mm，每齒的切削負(fù)荷小，所需功率不大，如用于薄壁材料的加工。齒距的大小將決定銑削時(shí)同時(shí)參與切削的刀齒數(shù)目，切削期間的應(yīng)至少有一把刀片在切削，以避免銑削沖擊，導(dǎo)致刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷。

此外，刀片齒數(shù)的選擇必須使得切屑適當(dāng)卷曲并容易離開切削區(qū)，切屑容屑空間不當(dāng)將導(dǎo)致憋屑，損壞刀刃并可能損壞工件。同時(shí)，刀片又應(yīng)有足夠的密度以保證在切削期間的任何時(shí)候不少于一把刀片在切削，如果不能保證這一點(diǎn)則會(huì)引起劇烈的沖擊，這將導(dǎo)致刀刃的破裂、刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷。

面銑刀刀具角度的選擇

刀具切削角度可以相對(duì)徑向平面和軸向平面定位成正前角，負(fù)前角和零前角。由于零前角會(huì)引起整個(gè)切削刃同時(shí)與工件沖擊，故一般不采用。面銑刀角度的選擇對(duì)平面銑削接觸方式有影響，為了使刀具受沖擊最小，降低刀具破損程度，避免STUV的面接觸方式，在考慮刀具切人角的同時(shí)，也要將面銑刀的幾何角度考慮進(jìn)去。徑向和軸向前角的組合決定切削角，常用的基本組合方式包括：徑向負(fù)前角和軸向負(fù)前角；徑向正前角和軸向正前角；徑向負(fù)前角和軸向正前角；徑向正前角和軸向負(fù)前角。

軸向和徑向前角均為負(fù)值（下簡(jiǎn)稱“雙負(fù)”）的刀具多用于鑄鐵和鑄鋼的粗加工，但要求機(jī)床功率高和剛性足夠大。 “雙負(fù)”的刀片其切削刃高強(qiáng)度，能經(jīng)受大切削載荷。雙角均負(fù)的刀具還需要機(jī)床、工件和夾具的剛性高。

軸向、徑向前角均正（下簡(jiǎn)稱“雙正”）的刀具由于增大了切削角，因此切削輕快且排屑順利，但切削刃強(qiáng)度較差。該種組合方式適用于加工軟材料和不銹鋼、耐熱鋼、普通鋼和鑄鐵等。在小功率機(jī)床、工藝系統(tǒng)剛性不足以及有積屑瘤產(chǎn)生時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用該種組合形式。

徑向負(fù)前角和軸向正前角的組合，負(fù)的徑向前角提高了切削刃的強(qiáng)度，而正的軸向前角又產(chǎn)生了一個(gè)剪切作用力。該種組合方式加工時(shí)切削刃抗沖擊性能較強(qiáng)，切削刃也較鋒利，因此適用于鋼、鑄鋼和鑄鐵大余量銑削。

徑向正前角和軸向負(fù)前角使斷屑向中心以下方向，使得切屑會(huì)刮傷被加工表面，故排屑不佳。

面銑刀銑刀片的選擇

平面銑削時(shí)銑刀片制備的選擇也是一種考慮因素。某些加工場(chǎng)合選用壓制刀片是比較合適的，有時(shí)也需要選擇磨制的刀片。

粗加工最好選用壓制的刀片，這可使加工成本降低。壓制刀的尺寸精度及刀口鋒利程度比磨制刀片差，但是壓制刀片的刀口強(qiáng)度較好，對(duì)于粗銑，耐沖擊并能承受較大的背吃刀量和進(jìn)給量。壓制的刀片前刀面上有卷屑槽，可減小切削力，同時(shí)還可減小與工件、切屑的摩擦，降低功率需求。但是壓制的刀片表面不像磨制刀片那么緊密，尺寸精度較差，在銑刀刀體上各刀尖高度相差較多。由于壓制刀片便宜，所以在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。

對(duì)于精銑，最好選用磨制刀片，這種刀片具有較好的尺寸精度，所以刀刃在銑削中的定位精度較高，可得到較高的加工精度及較低表面粗糙度值。另外，精加工所用的磨制銑刀片的發(fā)展趨勢(shì)是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允許刀片在小進(jìn)給、小背吃刀量切削。而沒(méi)有尖銳前角的硬質(zhì)合金刀片，當(dāng)采用小進(jìn)給小背吃刀量加工時(shí)，刀尖會(huì)摩擦工件，降低刀具壽命。 2100433B

配合高速切削的銑床刀具一般是用精細(xì)顆粒及極精細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金制成，多半會(huì)配合硬的鍍膜，也會(huì)有特殊的刀具造形設(shè)計(jì)。常會(huì)用多晶氮化硼（CBN）及多晶鉆石（PKD）作為刀具材料。

在模具加工時(shí)，其輪廓會(huì)由圓形端銑刀的加工軌跡，每次往外拓展一小塊區(qū)域而形成。

為了可以在高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行準(zhǔn)確的加工，刀具一般會(huì)直接由主軸上的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。