铣刀的几种常见类型

铣刀是一种主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要有圆柱形铣刀、面铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、锯片铣刀、T形铣刀等几种常见类型：

圆柱形铣刀：

用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

面铣刀：

用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面，端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式 3种。

立铣刀：

用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时，可轴向进给。

三面刃铣刀：

用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

角度铣刀：

用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。

锯片铣刀：

用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

T形铣刀：

用来铣T形槽。

铣刀加工常见问题及对应

切入或刀具拔出工件时刀具折断：可减小进给量、切削深度，把切削刃长缩短到必要长度的最小限度。

正常加工时刀具折断：

减小进给量、切削深度

对刀具进行钝化处理

更换夹具或弹簧夹头

高刃数刀具变更低刃数，改善排屑防止堵屑

将干式铣削换成湿式(使用切削液)，搭配涡流管枪使用，降低刀具温度避免刀具过热。

若湿式铣削供液方向从前方供给时，改成从斜后方或横向上方供液，冷却液流量应足够

进给方向变更时刀具折断：

利用圆弧插补(NC机床)、或暂时停止(暂时)进给

降低(减少)方向转换前后的进给量

更换夹具或弹簧夹头

刀尖部分崩刃：

用手动修磨在转角部倒角

将顺铣改为逆铣

切深界面部分崩损：

将顺铣改为逆铣

降低切削速度

崩刃分布在部分或者遍布整个切削刃(小崩刃)：

进行钝化倒棱。或者加大倒棱改变主轴转数(机床有振动时)提高切削速度更换夹具或弹簧夹头铣削中有摩擦声时，加大进给量如果釆用的是干式铣削，改成湿式或用空气冷却更换夹具或弹簧夹头降低切削速度

切削刃大崩刃：

减小进给量

高刃数刀具变更低刃数，改善排屑防止堵屑

进行钝化倒棱或者加大倒棱

在钢材铣槽中，以标准切削条件为目标值选择适当的铣削速度(在低铣削速度侧，产生低速破损，压着物分离损伤)(在高铣削速度侧，铣深槽中会产生堵屑、热龟裂)

如果采用的是湿式铣削，改成干式，使用压缩空气，当供气是从前方供给时，改成从横上方或者横上方供给，其流量应充足。

刀具早期磨损：

降低切削速度

如果是逆铣，则改成顺铣

增大进给量

如果使用的是再研磨立铣刀，应提高铲背面的粗糙度

加工工件常见问题及对应

工件表面光泽，但凹凸大：

减小进小量

低刃数刀具变更高刃数，改善表面细腻度

切屑短细，但有粘屑：

提高切削速度

换成湿式(使用切削液)，搭配涡流管枪使用，降低刀具温度避免刀具过热。

进行微小倒圆钝化处理

由逆铣改为顺铣

加大进给量或者要切削余量

有横向切痕

进行微小倒圆钝化处理

使用非水溶切削液

由顺铣改为逆铣

精加工尺寸偏小

由逆铣改为顺铣

减小切削余量

更换卡盘或弹簧夹头

减小立铣刀切削深度

提高切削速度

直角度不良

检查磨损量，更换刀具

产生振动

加大进给量(0.04mm/齿以上时减小)尝试改变切削速度更换卡盘或弹簧夹头减小立铣刀切削深度粗铣用双刃，精铣用4刃由顺铣改为逆铣

切削深度的考虑因素

机台的刚佳、切深大，反之刚差、切深小。

工件材质硬、切深小，反之材质软、切深大。

切削速度快、切深小，反之速度慢、切深大。

工件切深小，则工件表面粗糙度佳。

铣削速度考虑因素及原则

铣削速度速度太高，加工效率未必跟着提高，反而加快刀具摩耗，增加刀具成本及换刀时间；若铣削速度太低，加工效率亦差，浪费时间，所以选择适当的铣削速度(或主轴回转数)才是发挥刀具最高效益与加工效率的正确方法。

提高铣削速度的时机：

1.欲获得高精度的加工面时。

2.工作物材质较软时。

3.轻切削加工时。

4.加注切削剂且冷却情形良好时。

5.铣床刚佳、工作物安装稳固时。

6.使用碳化物等耐磨耗刀具时。

降低铣削速度的时机：

1.欲保持铣刀寿命时，或如角度铣刀之 刀尖强度小时。

2.工作物材质较硬时。

3.刀具会冒出火花时。

4.加工高合金材料，如高镍、高锰等材 质时。

5.铣切安装不稳固的工件时。

6.重切削或进刀大者。

7.切削黑皮工件或含有砂粒的黑皮铸件时。

铣削加工常用工艺装备

一、铣削刀具

铣刀的种类很多(大部分已经标准化)，按齿背形式分铣刀可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀两大类。尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，如图8-13a所示，用钝后重磨后刀面即可。该刀具应用很广泛，加工平面及沟槽的铣刀一般都设计成尖齿的。铲齿铣刀与尖齿铣刀的主要区别是有铲制而成的特殊形状的后刀面，如图8-13b所示，用钝后重磨前刀面。经铲制的后刀面可保证铣刀在其使用的全过程中廓形不变。现按铣刀的用途分述如下。图8-13齿背形式

（一）加工平面用铣刀

1.圆柱形铣刀

圆柱形铣刀一般用于在卧式铣床上用周铣方式加工较窄的平面。图8-14为其工作部分的几何角度。为便于制造，其切削刃前角通常规定在法平面内，用γn表示；为测量和刃磨方便，其后角规定在正交平面内，用α0表示；螺旋角即为其刃倾角且λs；其主偏角为kr=90?。圆柱形铣刀有两种类型：粗齿圆柱形铣刀具有齿数少、刀齿强度高，容屑空间大、重磨次数多等特点，适用于粗加工；细齿圆柱形铣刀齿数多、工作平稳，适于精加工。

2.面铣刀

高速钢面铣刀一般用于加工中等宽度的平面。标准铣刀直径范围为?80-?250mm。硬质合金面铣刀的切削效率及加工质量均比高速钢铣刀高，故目前广泛使用硬质合金面铣刀加工平面。

图8-15所示为整体焊接式面铣刀。该刀结构紧凑，较易制造。但刀齿磨损后整把刀将报废，故已较少使用。

图8-16为机夹焊接式面铣刀。该铣刀是将硬质合金刀片焊接在小刀头上，再采用机械夹固的方法将刀装夹在刀体槽中。刀头报废后可换上新刀头，因此延长了刀体的使用寿命。

图8-17为可转位面铣刀。该铣刀将刀片直接装夹在刀体槽中。切削刃用钝后，将刀片转位或更换刀片即可继续使用。可转位铣刀与可转位车刀一样且有效率高、寿命长、使用方便、加工质量稳定等优点。这种铣刀是目前平面加工中应用最广泛的刀具之一。可转位面铣刀已形成系列标准，可查阅刀具标准等有关资料。

（二）加工沟槽用的铣刀

1.三面刃铣刀

三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率和减小表面粗糙度。主要用于加工沟槽和阶台面。三面刃铣刀的刀齿结构可分为直齿、错齿和镶齿三种。

图8-18a所示为直齿三面刃铣刀。该刀易制造、易刃磨。但侧刃前角γ0＝0?，切削条件较差。

图8-18b为错齿三面刃铣刀。该刀的刀齿交错向左、右倾斜螺旋角ω。每一刀齿只在一端有副切削刃，并由ω角形成副切削刃的正前角，且ω角使切削过程平稳，易于排屑，从而改善了切削条件。整体错齿铣刀重磨后会减少其宽度尺寸。

图8-18c为镶齿三面刃铣刀，它可克服整体式三面刃铣刀刃磨后厚度尺寸变小的不足。该刀齿镶嵌在带齿纹的刀体槽中。刀的齿数为Z，则同向倾斜的齿数Z1＝Z/2，并使同向倾斜的相邻齿槽的齿纹错开P/Z1（P为齿纹的齿距）。铣刀重磨后宽度减小时，可将同向倾斜的刀齿取出并顺次移入相邻的同向齿槽内，调整后的铣刀宽度增加了P/Z1，再通过刃磨使之恢复原来的宽度。

2.锯片铣刀

如图8-19是薄片的槽铣刀，用于切削或切断。

3.立铣刀

立铣刀主要用在立式铣床上加工凹槽、阶台面，也可以利用靠模加工成形表面。如图8-20所示，立铣刀圆周上的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃是副切削刃，故切削时一般不宜沿铣刀轴线方向进给。为了提高副切削刃的强度，应在端刃前面上磨出棱边。

4.波形刃立铣刀

图8-21所示为波形刃立铣刀。它是在普通高速钢立铣刀的螺旋前刀面的基础上，用专用铣夹具将螺旋前刀面再加工成波浪形螺旋面，它与后刀面相交成波浪形切削刃。相邻两波形刃的峰谷沿轴线错开一定距离，使切削宽度显著减小，而切削刃的实际切削厚度约增大三倍，切下的切屑窄而厚，降低了切削变形程度，并使切削刃避开表面硬化层而切入工件。波形刃使切削刃各点刃倾角、工作前角以及承担的切削负荷均不相同。而且波形刃使同一端截面内的齿距也不相同。这些因素大大减轻了切削力变化的周期，使切削过程较平稳。铣削气割钢板等粗糙表面的工件，波形刃立铣刀尤其能显示出其优良的切削能。

5.鍵槽铣刀

图8-22所示为键槽铣刀，用于加工圆头封闭键槽。该铣刀外形似立铣刀，立铣刀有三个或三个以上的刀齿，而键槽铣刀仅有两个刀齿，端面铣削刃为主切削刃，强度较高；圆周切削刃是副切削刃。按国家标准规定，直柄键槽铣刀直径d=2mm~22mm，锥柄键槽铣刀直径d=14mm~50mm。键槽铣刀的精度等级有eB和dB两种，通常分别加工H9和N9键槽。加工时，键槽铣刀沿刀具轴线作进给运动，故仅在靠近端面部分发生磨损。重磨时只需刃磨端面刃，所以重磨后刀具直径不变，加工精度高。

（三）加工成型面用的铣刀

1.成形铣刀

成形铣刀是根据工件的成形表面形状而设计切削刃廓形的专用成形刀具，有尖齿和铲齿两种类型，如图8-23所示。前者与一般尖齿铣刀一样，用钝后重磨刀齿的后刀面，其耐用度和加工表面质量较高，但因后刀面也是成形表面，制造与刃磨都比较困难。后者的齿背(后刀面)是按照一定的曲线铲制的，用钝后则重磨前刀面(平面)，比较方便。所以在铣削成形表面时，多采用铲齿成形铣刀。

设计和使用成形铣刀的关键在于每次重磨后，要求刀齿的切削刃形状不变和具有适当的后角，且要工艺好，制造、刃磨简单。为了满足这些要求，铲齿成形铣刀常制成侧前角γf＝0?(这时前刀面就在铣刀轴向平面内)，且铲齿铣刀的后刀面应是铣刀切削刃在绕其轴线回转的同时，沿其半径方向均匀地趋近铣刀轴线而形成的表面。铲齿成形铣刀的后刀面都采用阿基米德螺旋面，并用γf＝0?的平体成形车刀(其刃形与γf＝0?铣刀的刃形相同，但凹凸相反)，在铲齿车床上进行铲齿得到。

2.模具铣刀

模具铣刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具铣刀是由立铣刀演变而成的，如图8-24所示。按工作部分外形可分为圆锥形平头、圆柱形球头、圆锥形球头三种。硬质合金模具铣刀用途非常广泛，除可铣削各种模具型腔外，还可代替手用锉刀和砂轮磨头清理铸、锻、焊工件的毛边，以及对某些成形表面进行光整加工等。该铣刀可装在风动或电动工具上使用，生产效率和耐用度比砂轮和锉刀提高数十倍。

二、铣床夹具

铣削加工的常用装夹方法

铣削加工是平面、键槽、齿轮以及各种成形面的常用加工方法。在铣床上加工工件时，一般采用以下几种装夹方法：

(1)直接装夹在铣床工作台上大型工件常直接装夹在工作台上，用螺柱、压板压紧，这种方法需用百分表、划针等工具找正加工面和铣刀的相对位置，如图8-25a所示。

(2)用机床用平口虎钳装夹工件对于形状简单的中、小型工件，一般可装夹在机床用平口虎钳中，如图8-25b所示，使用时需保证虎钳在机床中的正确位置。

(3) 用分度头装夹工件如图8-25c所示，对于需要分度的工件，一般可直接装夹在分度头上。另外，不需分度的工件用分度头装夹加工也很方便。

(4) 用V形架装夹工件这种方法一般适用于轴类零件，除了具有较好的对中以外，还可承受较大的切削力，如图8-25d所示。

(5)用专用夹具装夹工件专用夹具定位准确、夹紧方便，效率高，一般适用于成批、大量生产中。

铣刀常见加工问题 铣刀损坏破损知识

一般来说，铣刀有8种常见的磨损形式：

1.刃口磨损。改进办法：提高进给量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材质；使用涂层刀片。

2.崩碎。改进办法：使用韧更好的材质；使用刃口强化的刀片；检查工艺系统的刚；加大主偏角。

3.热变形。改进办法：降低切削速度；减少进给；减少切深；使用更具热硬的材质。

4.切深处破损。改进办法：改变主偏角；刃口强化；更换刀片材质。

5.热裂纹。改进办法：正确使用冷却液；降低切削速度；减少进给；使用涂层刀片。

6.积屑。改进办法：提高切削速度；提高进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液；使刃口更锋利。

7.月牙洼磨损。改进办法：降低切削速度；降低进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液。

8.断裂。改进办法：使用韧更好的材质或槽型；减少进给；减少切深；检查工艺系统的刚。

注意：通常当后刀面磨损达0.7毫米时，应更换刀片刃口；精加工时最大磨损量为0.04毫米。

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