铣刀是一种具有一个或多个齿的旋转刀具,用于铣削。工作时,各刀齿间歇地切除工件的边缘。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形面和切削工件。
笔者认为,选择铣刀时,应注意铣刀刀体和刀柄:1、铣刀是用在数控加工中心上还是用在普通铣床上。2、铣刀的材质和硬度。3、铣刀的规格,如:刀片长度、总长度、刀片直径、刀柄直径等。
如果用在CNC加工中心上,则应使用整体硬质合金。白钢可用于普通铣床。
白钢铣刀的硬度比硬质合金铣刀软。高速钢刀具价格便宜,韧性好,但强度不高,使用方便,耐磨性和热硬性相对较差。高速钢铣刀的热硬度约为600度,硬度约为65HRC,这在使用白钢较硬材料的情况下很明显,如果冷却液不到位,很容易烧刀。这也是热硬度不高的原因之一。
硬质合金铣刀热硬性好,耐磨性好,但抗冲击性差,摔一下刀片就会折断。硬质合金是由粉末冶金制成的材料,其硬度可达90HRA左右。高达约900-1000度。因此,普通铣床适合使用白钢铣刀,数控加工中心则使用合金铣刀。
铣刀直径的选择:
根据产品和生产批次的不同,铣刀直径的选择差别很大。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。
①平面铣刀。选择面铣刀直径时,主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作为选择依据选择。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。
②端铣刀。立铣刀直径的选择应主要考虑工件加工尺寸的要求,并保证刀具所需的功率在机床的额定功率范围内。如果是小直径立铣刀,主要应考虑机床的最大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被加工工件的尺寸来选择,切削功率应在机床的允许功率范围内。
铣刀刀片的选择:
1、精铣时,最好选择磨削刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度,因此铣削时切削刃的定位精度较高,可以获得较好的加工精度和表面粗糙度。此外,精加工用铣削刀片的发展趋势是磨出容屑槽,形成大的正切削刃,允许刀片以小进给和小切深进行切削。但对于没有锐前角的硬质合金刀片,当采用小进给和小切深时,刀尖会与工件发生摩擦,刀具寿命会缩短。
2、对于某些加工场合选择压制刀片比较合适,有时也需要选择磨削刀片。粗加工最好选择压制刀片,这样可以降低加工成本。压制刀片的尺寸精度和刃口锋利度比磨削刀片差,但压制刀片具有更好的刃口强度、粗加工时的抗冲击能力,并能承受更大的切削深度和进给量。压制刀片有时在前刀面上有切屑槽,可以减少切削力,同时可以减少与工件和切屑的摩擦,减少功率需求。
3、但压制刀片表面不如抛光刀片紧密,尺寸精度较差。铣刀刀体上每个刀尖的高度差异较大。由于压制刀片价格便宜,在生产中得到广泛应用。
4、大前角磨削刀片可用于铣削粘性材料(如不锈钢)。通过锋利刀片的剪切作用,减少刀片与工件材料之间的摩擦力,切屑可以更快地离开刀片的前部。
5、作为另一种组合,压制刀片可以安装在大多数铣刀的刀座中,然后配置抛光刮刀。刮刀去除粗加工刀痕,比仅用压刀可以获得更好的表面粗糙度。而且,使用刮刀可以缩短周期时间并降低成本。划伤技术是一项先进技术,已广泛应用于车削、切槽和切削钻孔等领域。
铣刀刀体的选择:
铣刀的价格较贵。直径为100mm的面铣刀体的价格可能超过600美元,因此应仔细选择以满足具体的加工需求。
1、首先,选择铣刀时,应考虑齿数。例如,直径100mm的粗齿铣刀只有6齿,而直径100mm的密齿铣刀可以有8齿。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数量,并影响切削的平稳性和对机床切削速率的要求。每个铣刀制造商都有自己的粗齿和密齿面铣刀系列。
2、粗齿铣刀多用于粗加工,因为其容屑槽较大。如果容屑槽不够大,会造成切屑滚压困难或增大切屑与刀体、工件之间的摩擦力。在相同进给量下,粗齿铣刀每齿的切削负荷比密齿铣刀大。
3、精铣时,切削深度比较浅,一般为0.25-0.64mm,每齿切削负荷较小(约0.05-0.15mm),所需功率不大,可选择闭齿铣刀,并且可以选择较大的进给速度。由于精铣中的金属切除率总是有限的,所以闭齿铣刀的容屑槽越小也没关系。
4、对于锥孔较大、刚性较好的主轴,也可用闭齿铣刀进行粗铣。由于闭齿铣刀同时参与切削的齿数较多,因此在使用较大的切削深度(1.27-5mm)时,要注意机床的功率和刚性是否足够,容屑槽是否足够。铣刀足够大。排屑情况需要进行测试和验证。如果排屑出现问题,应及时调整切削量。
5、进行重载粗铣时,切削力过大会引起刚性差的机床振动。这种颤动会导致硬质合金刀片碎裂,从而缩短刀具寿命。使用粗齿铣刀可以降低机床的功率要求。因此,当主轴孔尺寸较小时(如R-8、30#、40#锥孔),可以有效地采用粗齿铣刀进行铣削。