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铣刀选用三大原则,让机加工事半功倍

  铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。笔者认为,在选择铣刀时,对铣刀刀体与刀架都要留意:1.铣刀是数控加工中心上用,还是普通铣床上用。2.铣刀加工的材料及硬度。3.铣刀的规格,如:刃长、全长、刃径、柄径等。
  如果是数控加工中心上用的,那就应该选用整体硬质合金的。普通铣床上用的就可以选用白钢的。
  白钢铣刀和硬质合金铣刀相比硬度较软。高速钢刀便宜,韧性好,但强度不高,容易让刀,而且耐磨性,热硬性相对来说较差,高速钢铣刀的热硬性600度左右,硬度65HRC左右,很明显当用白钢铣较硬材料的时候,如果冷却液不到位的话很容易烧刀这就是热硬性不高的原因之一。
  硬质合金铣刀热硬性好,耐磨,但抗冲击性能差,随便摔一下刀刃就会碎,硬质合金是用粉末冶金的方法制成的材料,硬度可达90HRA左右,热性性可达900-1000度左右。所以,白钢适合普通铣床用,合金铣刀时候数控加工中心用。
铣刀直径的选用:
  铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大,刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。
  ①平面铣刀。选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内,也可将机床主轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按D=1.5d(d为主轴直径)选取。在批量生产时,也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。
  ②立铣刀。立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求,并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀,则应主要考虑机床的最高转数能否达到刀具的最低切削速度(60m/min)。
  ③槽铣刀。槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择,并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。
铣刀刀片的选择:
  1、对于精铣,最好选用磨制刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度,所以刀刃在铣削中的定位精度较高,可得到较好的加工精度及表面粗糙度。另外,精加工所用的磨制铣刀片发展趋势是磨出卷屑槽,形成大的正前角切削刃,允许刀片在小进给、小切深上切削。而没有尖锐前角的硬质合金刀片,当采用小进给、小切深加工时,刀尖会摩擦工件,刀具寿命短。
  2、某些加工场合选用压制刀片是比较合适的,有时也需要选择磨制的刀片。粗加工最好选用压制的刀片,这可使加工成本降低。压制刀片的尺寸精度及刃口锋利程度比磨制刀片差,但是压制刀片的刃口强度较好,粗加工时耐冲击并能承受较大的切深和进给量。压制的刀片有时前刀面上有卷屑槽,可减小切削力,同时还可减小与工件、切屑的摩擦,降低功率需求。
  3、但是压制的刀片表面不像磨制刀片那么紧密,尺寸精度较差,在铣刀刀体上各刀尖高度相差较多。由于压制刀片便宜,所以在生产上得到广泛应用。
  4、磨过的大前角刀片,可以用来铣削粘性的材料(如不锈钢)。通过锋利刀刃的剪切作用,减少了刀片与工件材料之间的摩擦,并且切屑能较快地从刀片前面离开。
  5、作为另一种组合,可以将压制刀片装在大多数铣刀的刀片座内,再配置一磨制的刮光刀片。刮光刀片清除粗加工刀痕,比只用压制刀片能得到较好的表面粗糙度。而且应用刮光刀片可减小循环时间、降低成本。刮光技术是一种先进工艺,已在车削、切槽切断及钻削加工领域广泛应用。
铣刀刀体的选择:
  铣刀的价格比较贵,一把直径为100mm的面铣刀刀体价格可能要超过600美元,所以应慎重选择,以能达到真正适合具体的加工需要。
  1、首先,在选择一把铣刀时,要考虑它的齿数。例如直径为100mm的粗齿铣刀只有6个齿,而直径为100mm的密齿铣刀却可有8个齿。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数目,影响到切削的平稳性和对机床切率的要求。每个铣刀生产厂家都有它自己的粗齿、密齿面铣刀系列。
  2、粗齿铣刀多用于粗加工,因为它有较大的容屑槽。如果容屑槽不够大,将会造成卷屑困难或切屑与刀体、工件摩擦加剧。在同样进给速度下,粗齿铣刀每齿切削负荷较密齿铣刀要大。
  3、精铣时切削深度较浅,一般为0.25——0.64mm,每齿的切削负荷小(约0.05——0.15mm),所需功率不大,可以选择密齿铣刀,而且可以选用较大的进给量。由于精铣中金属切除率总是有限,密齿铣刀容屑槽小些也无妨。
  4、对于锥孔规格较大、刚性较好的主轴,也可以用密齿铣刀进行粗铣。由于密齿铣刀同时有较多的齿参与切削,当用较大切削深度(1.27——5mm)时,要注意机床功率和刚性是否足够,铣刀容屑槽是否够大。排屑情况需要试验验证,如果排屑有问题,应及时调整切削用量。
  5、在进行重负荷粗铣时,过大的切削力可使刚性较差的机床产生振颤。这种振颤会导致硬质合金刀片的崩刃,从而缩短刀具寿命。选用粗齿铣刀可以减低对机床功率的要求。所以,当主轴孔规格较小时(如R-8、30#、40#锥孔),可以用粗齿铣刀有效地进行铣削加工。

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