銑刀,是用于銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等。
中文名稱 | 銑刀 | 外文名稱 | Milling Cutter |
---|---|---|---|
作用 | 銑削加工 | 分類 | 圓柱形銑刀、面銑刀 |
應用領域 | 機械 | 拼音 | 拼音 |
類別 | 工具 |
在后刀面上磨出一條窄的刃帶以形成后角,由于切削角度合理,其壽命較高。尖齒銑刀的齒背有直線、曲線和折線3種形式。直線齒背常用于細齒的精加工銑刀。曲線和折線齒背的刀齒強度較好,能承受較重的切削負荷,常用于粗齒銑刀。
其后面用鏟削(或鏟磨)方法加工成阿基米德螺旋線的齒背,銑刀用鈍后只須重磨前面,能保持原有齒形不變,用于制造齒輪銑刀等各種成形銑刀。
銑刀主要用途
大體上分為:
1.平頭銑刀,進行粗銑,去除大量毛坯,小面積水平平面或者輪廓精銑。
2.球頭銑刀,進行曲面半精銑和精銑;小型球頭銑刀可以精銑陡峭面/直壁的小倒角還有不規(guī)則輪廓面。
3.平頭銑刀帶倒角,可做粗銑去除大量毛坯,還可精銑細平整面(相對于陡峭面)小倒角。
4.成型銑刀,包括倒角刀,T形銑刀或叫鼓型刀,齒型刀,內R刀。
5.倒角刀,倒角刀外形與倒角形狀相同,分為銑圓倒角和斜倒角的銑刀。
6.T型刀,可銑T型槽。
7.齒型刀,銑出各種齒型,比如齒輪。
8.粗皮刀,針對鋁銅合金切削設計之粗銑刀,可快速加工。
刀體和刀齒制成一體。
刀齒用硬質合金或其他耐磨刀具材料制成,并釬焊在刀體上。
刀齒用機械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭,也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內刃磨式;刀頭在夾具上單獨刃磨的稱為體外刃磨式。
(見可轉位刀具):這種結構已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。
一般來說銑床加工銑刀有:圓柱形銑刀、端銑刀、立銑刀、三面刃銑刀。1.圓柱形銑刀:分粗齒和細齒,一般用于臥式銑床,由高速鋼材料制造。應用:粗銑及半精銑平面。2.端銑刀:分文整體式、鑲齒式和可轉位式三種。...
標準立銑刀有粗齒和細齒兩種。粗齒立銑刀的齒數為3~4個,螺旋角β大些;細齒立銑刀的齒數為5~8個,螺旋角β小些。切削部分的材料為高速鋼,柄部為45鋼。 銑刀形狀有很多種,普通銑床和數控銑床加工槽與直線...
平面銑刀和球頭銑刀都是屬于端銑刀,知識端面不一樣,一個是球形的,一個是平底的,平底的有2刃,4刃,3刃和6刃,主要用來銑平面,2刃用來銑鍵槽,6刃是用來精銑的,
用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上,按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數分粗齒和細齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數少,刀齒強度高,容屑空間大,適用于粗加工;細齒銑刀適用于精加工。
又稱盤銑刀,用于立式銑床、端面銑床或龍門銑床上加工平面,端面和圓周上均有刀齒,也有粗齒和細齒之分。其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式 3種。
用于加工溝槽和臺階面等,刀齒在圓周和端面上,工作時不能沿軸向進給。當立銑刀上有通過中心的端齒時,可軸向進給。
用于加工各種溝槽和臺階面,其兩側面和圓周上均有刀齒。
用于銑削成一定角度的溝槽,有單角和雙角銑刀兩種。
用于加工深槽和切斷工件,其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時的摩擦,刀齒兩側有15′~1°的副偏角。此外,還有鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。
用來銑T形槽。
加工中心用銑刀大多接納彈簧夾套裝夾方式,使用時處于懸臂形態(tài)。正在銑削加工過程中,有時可能出現銑刀從刀夾中逐步伸出,以致完整?失落,以致工件報廢的景象,其緣由一般是由于刀夾內孔與銑刀刀柄外徑之間存正在油膜,形成夾緊力不敷所致。銑刀出廠時一般都涂有防銹油,假如切削時使用非水溶切削油,刀夾內孔也會附著一層霧狀油膜,賣刀柄和刀夾上都存正在油膜時,刀夾很難牢固夾緊刀柄,正在加工中銑刀就造成松動和失落。所以正在銑刀裝夾前,應先將銑刀柄部和刀夾內孔用清洗液清洗潔凈,擦干后再進行裝夾。
當銑刀的直徑較大時,即使刀柄和刀夾都很干凈,還是可能發(fā)生失刀事故,這時應選用帶削平缺口的刀柄和相應的側面鎖緊方式。
銑刀夾緊后可能出現的另一問題是加工中銑刀正在刀夾端口處折斷,其緣由一般是由于刀夾使用時間過長,刀夾端口部已磨損成錐形所致,此時應更換新的刀夾。
由于銑刀與刀夾之間存正在微小間隙,所以正在加工過程中刀具有可能出現振動景象。振動會使銑刀圓周刃的吃刀量不均勻,且切擴量比原定值增大,影響加工精度和刀具使用壽命。但當加工出的溝槽寬度偏小時,可以有目的地使刀具振動,經過增大切擴量來獲得所需槽寬,但這種情況下應將銑刀的最大振幅正在0.02mm以下,否則無法進行穩(wěn)定的切削。正常加工中銑刀的振動越小越好。
當出現刀具振動時,應考慮降低切削速度和進給速度,如兩者都已降低40%后仍存正在較大振動,則應考慮減小吃刀量。
如加工零碎出現共振,其緣由可能是切削速度過大、進給速度恰恰小、刀具零碎剛不敷、工件裝夾力不敷以及工件外形或工件裝夾要領等要素所致,此時應接納調解切削用量、添加刀具零碎剛度、進步進給速度等措施。
正在模具等工件型腔的數控銑削加工中,當被切削點為下凹部分或深腔時,需加長銑刀的伸出量。假如使用長刃型銑刀,由于刀具的撓度較大,易孕育發(fā)生振動并導致刀具折損。因此正在加工過程中,假如只需刀具端部相近的刀刃參加切削,則最好選用刀具總長度較長的短刃長柄型銑刀。正在臥式數控機床上使用大直徑銑刀加工工件時,由于刀具自重所孕育發(fā)生的變形較大,更應非常注重端刃切削超卓出現的標題。正在務必使用長刃型銑刀的情況下,則需大幅度降低切削速度和進給速度。
切削速度的挑選主要取決于被加工工件的材質;進給速度的挑選主要取決于被加工工件的材質及銑刀的直徑。國外一些刀具生產廠家的刀具樣本附有刀具切削參數選用表,可供參考。但切削參數的選用同時又受機床、刀具零碎、被加工工件外形以及裝夾方式等多方面要素的影響,應憑據實踐情況適賣調解切削速度和進給速度。
當以刀具壽命為優(yōu)先考慮要素時,可適當降低切削速度和進給速度;當切屑的離刃情況欠好時,則可適當增大切削速度。
接納順銑有益于防御刀刃掩護,可進步刀具壽命。但有兩點需求注重:
①如接納普通機床加工,應想法消弭進給機構的間隙;
②當工件外貌殘留有鑄、鍛工藝組成的氧化膜或其它硬化層時,宜接納逆銑。
模具銑刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具銑刀是由立銑刀演變而成的,按工作部分外形可分為圓錐形平頭、圓柱形球頭、圓錐形球頭三種。硬質合金模具銑刀用途非常廣泛,除可銑削各種模具型腔外,還可代替手用銼刀和砂輪磨頭清理鑄、鍛、焊工件的毛邊,以及對某些成形表面進行光整加工等。該銑刀可裝在風動或電動工具上使用,生產效率和耐用度比砂輪和銼刀提高數十倍。
1)高硬度和耐磨性:在常溫下,切削部分材料必須具備足夠的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨損,延長使用壽命。
2)好的耐熱性:刀具在切削過程中會產生大量的熱量,尤其是在切削速度較高時,溫度會很高,因此,刀具材料應具備好的耐熱性,既在高溫下仍能保持較高的硬度,有能繼續(xù)進行切削的性能,這種具有高溫硬度的性質,又稱為熱硬性或紅硬性。
3)高的強度和好的韌性:在切削過程中,刀具要承受很大的沖擊力,所以刀具材料要具有較高的強度,否則易斷裂和損壞。由于銑刀會受到沖擊和振動,因此,銑刀材料還應具備好的韌性,才不易崩刃,碎裂。
1)高速工具鋼(簡稱高速鋼,鋒鋼等),分通用和特殊用途高速鋼兩種。
其具有以下特點:
a、合金元素鎢、鉻、鉬、釩的含量較高,淬火硬度可達HRC62-70。在600℃高 溫下, 仍能保持較高的硬度。
b、刃口強度和韌性好,抗振性強,能用于制造切削速度一般的刀具,對于鋼性較差的機床,采用高速鋼銑刀,仍能順利切削。
c、工藝性能好,鍛造、加工和刃磨都比較容易,還可以制造形狀較復雜的刀具。
d、與硬質合金材料相比,仍有硬度較低,紅硬性和耐磨性較差等缺點。
2)硬質合金:是金屬碳化物、碳化鎢、碳化鈦和以鈷為主的金屬粘結劑經粉未冶金工藝制造而成的。
其主要特點如下:
a、能耐高溫,在800-1000℃左右仍能保持良好的切削性能,切削時可選用比高速鋼高4-8倍的切削速度。
b、常溫硬度高,耐磨性好。
c、抗彎強度低,沖擊韌性差,刀刃不易磨的很鋒利。
常用的硬質合金一般可以為三大類:
① 鎢鈷類硬質合金(YG)
常用牌號YG3、YG6、YG8,其中數字表示含鈷量的百分率,含鈷量愈多,韌性愈好,愈耐沖擊和振動,但會降低硬度和耐磨性。因此,該合金適用于切削鑄鐵及有色金屬,還可以用來切削沖擊性大的毛坯和經淬火的鋼件和不銹鋼件。
② 鈦鈷類硬質合金(YT)
常用牌號有YT5、YT15、YT30,數字表示碳化鈦的百分率。硬質合金含碳化鈦以后,能提高鋼的粘結溫度,減小磨擦系數,并能使硬度和耐磨性略有提高,但降低了抗彎強度和韌性,使性質變脆,因此,該類合金適應切削鋼類零件。
③ 通用硬質合金
在上述兩種硬質合金中加入適量的稀有金屬碳化物,如碳化鉭和碳化鈮等,使其晶粒細化,提高其常溫硬度和高溫硬度、耐磨性、粘接溫度和抗氧化性,能使合金的韌性有所增加,因此,這類硬質合金刀具有較好的綜合切削性能和通用性,其牌號有:YW1、YW2和YA6等,由于其價格較貴,主要用于難加工材料,如高強度鋼、耐熱鋼、不銹鋼等。
銑刀常見問題
尺寸不夠精準: 解決方法:
1.過度切削
減低切削時的深度及寬度
2.機器或固定具缺乏準度
修理機器及固定具
3.機器或固定具缺乏剛性
改變機器\固定具或是切削設定
4.刃數太少
使用多刃端銑刀
銑刀發(fā)展很快,業(yè)內人稱是旋轉類刀具,如圖所示只是整體硬質合金銑刀,其實,更多的銑刀應用在孔加工和型腔加工,這種銑刀大多是安裝刀片的!
銑刀設備維護
銑刀
當銑刀軸心線和工件邊緣線重合或接近工件的邊緣線時,情況將很嚴重。
1.檢查機床的功率和剛度,以保證所需要的銑刀直徑能夠在 機床上使用。
2.主軸上刀具的懸伸量盡可能達到最短,減小銑刀軸線與工件位置對沖擊載荷的影響。
3.采用適合于該工序的正確的銑刀齒距,以確保在切削時沒有太多的刀片同時和工件嚙合而引起振動,另一方面,在銑削狹窄工件或銑削型腔時要確保有足夠的刀片和工件嚙合。
4.確保采用每刀片的進給量,以便在切屑足夠厚時能獲得正確的切削效果,從而減小刀具磨損。采用正前角槽形的可轉位刀片,從而獲得平穩(wěn)的切削效果以及最低的功率。
5.選用適合于工件寬度的銑刀直徑。
6.選用正確的主偏角。
7.正確的放置銑刀。
8.僅僅在必要時使用切削液。
9.遵循刀具保養(yǎng)及維修的規(guī)則,并且監(jiān)控刀具磨損。
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,所以在刀具選用時通常把刀齒和刀體分開,達到能夠長期使用的目的。
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,要注意選擇直徑比平面寬度大的刀具或銑刀,這樣可以實現單次平面銑削。在平面銑刀的寬度達到加工面寬度的1.3~1.6倍時,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,銑刀的直徑會受到限制;
(3)加工平面較小,工件分散時,需選用直徑較小的立銑刀進行銑削。為使加工效率最高,銑刀應有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,合理使用這個刀具直徑與切削寬度的比值,將會保證銑刀在切人工件時有非常適合的角度。如果不能肯定機床是否有足夠的功率來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。
選用銑刀進行加工時,需要考慮銑刀的齒數。例如直徑為100mm的疏齒銑刀只有6個齒,而直徑為100mm的密齒銑刀卻可有8個齒。刀齒的密集與否會影響生產效率的高低和產品質量的好壞。如果刀齒密集,生產的效率就會提高,加工工件的質量也越好,但是刀齒密集也會導致切屑的排出不便。根據刀齒的直徑大小,可以分為疏齒、細齒、密齒。
疏齒應用于工件的粗加工,其每25.4mm直徑用1~1.5片刀片,容屑空間較大,這種刀具用于能產生連續(xù)切屑的軟材料的切削,選用長刀片、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、窄切削和無需容屑空間時的切削。密齒應用于精銑,其軸向切深為0.25~0.64mm,每齒的切削負荷小,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同時參與切削的刀齒數目,切削期間的應至少有一把刀片在切削,以避免銑削沖擊,導致刀具的損壞和機床的超負荷。
此外,刀片齒數的選擇必須使得切屑適當卷曲并容易離開切削區(qū),切屑容屑空間不當將導致憋屑,損壞刀刃并可能損壞工件。同時,刀片又應有足夠的密度以保證在切削期間的任何時候不少于一把刀片在切削,如果不能保證這一點則會引起劇烈的沖擊,這將導致刀刃的破裂、刀具的損壞和機床的超負荷。
刀具切削角度可以相對徑向平面和軸向平面定位成正前角,負前角和零前角。由于零前角會引起整個切削刃同時與工件沖擊,故一般不采用。面銑刀角度的選擇對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,也要將面銑刀的幾何角度考慮進去。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:徑向負前角和軸向負前角;徑向正前角和軸向正前角;徑向負前角和軸向正前角;徑向正前角和軸向負前角。
軸向和徑向前角均為負值(下簡稱“雙負”)的刀具多用于鑄鐵和鑄鋼的粗加工,但要求機床功率高和剛性足夠大。 “雙負”的刀片其切削刃高強度,能經受大切削載荷。雙角均負的刀具還需要機床、工件和夾具的剛性高。
軸向、徑向前角均正(下簡稱“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。在小功率機床、工藝系統(tǒng)剛性不足以及有積屑瘤產生時應優(yōu)先選用該種組合形式。
徑向負前角和軸向正前角的組合,負的徑向前角提高了切削刃的強度,而正的軸向前角又產生了一個剪切作用力。該種組合方式加工時切削刃抗沖擊性能較強,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前角使斷屑向中心以下方向,使得切屑會刮傷被加工表面,故排屑不佳。
平面銑削時銑刀片制備的選擇也是一種考慮因素。某些加工場合選用壓制刀片是比較合適的,有時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度較好,對于粗銑,耐沖擊并能承受較大的背吃刀量和進給量。壓制的刀片前刀面上有卷屑槽,可減小切削力,同時還可減小與工件、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,所以在生產上得到廣泛應用。
對于精銑,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)展趨勢是磨出卷屑槽,形成大的正前角切削刃,允許刀片在小進給、小背吃刀量切削。而沒有尖銳前角的硬質合金刀片,當采用小進給小背吃刀量加工時,刀尖會摩擦工件,降低刀具壽命。 2100433B
數控機床上常用的銑刀:
一、面銑刀,面銑刀的圓周表面和端面都有切削刃,端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結構,刀齒為高速鋼或硬質合金,刀體為40Cr
二、立銑刀,立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃,它們可同時進行切削,也可單獨進行切削。立銑刀圓柱表面的切削刃為主切削刃,端面上的切削刃為副切削刃。注意,因為立銑刀的端面中間有凹槽,所以不可以做軸向進給。
三、模具銑刀,他的結構特點是球頭或端面上布滿了切削刃,圓周刃與球頭刃圓弧連接,可以作徑向和軸向進給。
四、鍵槽銑刀,它有兩個刀齒,圓柱面和端面都有切削刃,端面刃延至中心。加工時先軸向進給達到槽深,然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。
五、鼓形銑刀,他的切削刃分布在半徑為R的圓弧面上,端面無切削刃。加工時控制刀具上下位置,相應該面刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負到正的不同斜角。R越小,鼓形銑刀所能加工的斜角范圍越廣。
六、成形銑刀,一般都是為特定的工件或加工內容專門設計制造的。
還有些通用銑刀,但因主軸錐孔有別,必須配制過渡套和拉釘
面銑刀主要用于加工平面,其特點是:生產效率高;剛性好,能采用較大的進給量;同時有多個刀齒參與切
削,工作平穩(wěn)性好;采剛鑲齒結構,刀齒的刃磨、更換方便,刀具壽命長。
面銑刀分成兩大類,一類是以釬焊方式將硬質合金刀片固定在刀齒上,然后把刀齒安裝在銑刀刀體上,這稱為鑲齒式面銑刀;第二類就是將硬質合金刀片直接安裝在銑刀刀體上,然后用螺釘等固定,這稱為可轉位機夾式銑刀。面銑刀有軸向前角和徑向前角兩個前角,根據被加工對象的材料和切削條件來選擇兩個前角的方向,即正 ,負 - ,或零。