史上最全的銑刀基本知識
/ 2021/6/5 12:40:38
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1. 銑刀切削部分材料的基本要求
（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(chǎn)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(yīng)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(jìn)行切削的性能，這種具有高溫硬度的性質(zhì)，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?jīng)_擊和振動，因此，銑刀材料還應(yīng)具備好的韌性，才不易崩刃，碎裂。
2. 銑刀常用材料
（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(dá)HRC62—70。在6000C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(fù)雜的刀具。
d、與硬質(zhì)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(zhì)合金：是金屬碳化物、碳化鎢、碳化鈦和以鈷為主的金屬粘結(jié)劑經(jīng)粉未冶金工藝制造而成的。其主要特點如下：
能耐高溫，在800—10000C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。 常溫硬度高，耐磨性好。 抗彎強度低，沖擊韌性差，刀刃不易磨的很鋒利。
常用的硬質(zhì)合金一般可以為三大類:
① 鎢鈷類硬質(zhì)合金（YG）
常用牌號YG3、YG6、YG8，其中數(shù)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(jīng)淬火的鋼件和不銹鋼件。
② 鈦鈷類硬質(zhì)合金(YT)
常用牌號有YT5、YT15、YT30，數(shù)字表示碳化鈦的百分率。硬質(zhì)合金含碳化鈦以后，能提高鋼的粘結(jié)溫度，減小磨擦系數(shù)，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(zhì)變脆，因此，該類合金適應(yīng)切削鋼類零件。
③ 通用硬質(zhì)合金
在上述兩種硬質(zhì)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(xì)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(zhì)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。
3. 銑刀的種類
（1）按銑刀切削部分的材料分：
a、高速鋼銑刀：較復(fù)雜的刀具用此類。
b、硬質(zhì)合金銑刀：大都是用焊接或機械夾固于刀體。
（2）按銑刀的用途分：
a、加工平面的銑刀：圓柱銑刀、端銑刀等。
b、加工溝槽（或階臺）的銑刀：立銑刀、盤形銑刀、鋸片銑刀等。
c、特形面用的銑刀：成形銑刀等。
（3）按銑刀的構(gòu)造分
a. 尖齒銑刀：齒背的截形是直線或折線，制造和刃磨容易，刃口較鋒利。
b. 鏟齒銑刀：齒背的截形是一條阿基米德螺旋線，這類銑刀刃磨后，只要前角不變，齒形也不變，適宜成形銑刀
4. 銑刀的主要幾何參數(shù)及作用
（1）銑刀的各部分名稱
① 基面：通過切削刀上任意一點并與該點切削速度垂直的平面。
② 切削平面：通過切削刃并與基面垂直的平面。
③ 前刀面：切屑流出的平面。
④ 后刀面：與加工表面相對的面
（2）圓柱銑刀的主要幾何角度及作用
① 前角γ0：前刀面與基面之間的夾角。 作用是使刀刃鋒利，切削時金屬變形減小， 切屑容易排出，從而使切削省力。
② 后角α0：后刀面與切削平面之間的夾角。其主要作用是減少后刀面與切削平面之間的磨擦，減小工件的表面粗糙度。
③ 旋角0：螺旋齒刀刃上的切線與銑刀軸線之間的夾角。作用是使刀齒逐步地切入和切離工件，提高切削平穩(wěn)性。同時，對于圓柱銑刀，還有使切屑從端面順利流出的作用。
（3）端銑刀的主要幾何角度及作用
端銑刀多一個副切削刃，因此除了前角，后角外還有：
① 主偏角Kr：主切削刃與已加工表面的夾角。其變化影響主切削刃參加切削的長度，改變切屑的寬度和厚度。
② 副偏角Krˊ：副切削刃與已加工表面的夾角。作用是減少副切削刃和已加工表面的磨擦，并影響副切削刃對已加工表面的修光作用。
③ 刃傾角λs：主切削刃與基面之間的夾角。主要起到斜刃切割的作用。
5. 成形銑刀
成形銑刀是用于加工成形表面的專用銑刀，它的刀刃廓形需要根據(jù)被加工工件廓形進(jìn)行設(shè)計計算，可在通用銑床上加工形狀復(fù)雜的表面，能保證形狀基本一致，且效率高，在成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。
（1）成形銑刀可分為尖齒和鏟齒兩種
尖齒成形銑刀的銑削和重磨需要專用靠模，制造和刃磨都較困難。鏟齒成形銑刀齒背是在鏟齒車床上鏟削和鏟磨而成，重磨時只磨前刀面，因為前刀面是平面，所以刃磨比較方便，目前成形銑刀主要采用鏟齒齒背結(jié)構(gòu)。鏟齒齒背應(yīng)滿足兩個條件：①重磨后切削刃形狀不變；②獲得所需后角。
（2）齒背曲線及方程
通過銑刀切削刃上任意點作垂直于銑刀軸線的端剖面，它與齒背表面的交線稱為銑刀的齒背曲線。
齒背曲線主要應(yīng)滿足兩個條件：一是銑刀每次重磨后的后角基本不變；另一是制造簡單。
能滿足后角不變的曲線只有對數(shù)螺旋線，但難以制造。阿基米德螺旋線能滿足后角基本不變，制造簡單，容易實現(xiàn)。所以在生產(chǎn)上廣泛采用阿基米德螺旋線作為成形銑刀齒背曲線。
由幾何學(xué)知識，阿基米德螺旋線上各點的向量半徑ρ值，隨向量半徑的轉(zhuǎn)角θ值的增減而等比例地增減。
因此，只要由等速旋轉(zhuǎn)運動與沿半徑方向的等速直線運動兩者組合，就可獲得阿基米德螺旋線。
用極坐標(biāo)來表示：當(dāng)θ=00時，ρ=R，（R為銑刀半徑），當(dāng)θ>00時,ρ<r,< p=""></r,<>
銑刀齒背的一般方程式為: ρ=R-CQ
假設(shè)鏟刀不退回，則銑刀每轉(zhuǎn)過一個齒間角ε=2π/z ，鏟刀的鏟齒量為K，與此相適應(yīng)，凸輪的升高量也應(yīng)為K。為了使鏟刀能等速移動，凸輪上的曲線應(yīng)為阿基米德螺旋線，故容易制造。此外，凸輪尺寸僅決定于鏟銷量K值，與銑刀直徑齒數(shù)及后角無關(guān)。只要產(chǎn)銷量相等，凸輪即可通用。這也是目前鏟齒成形銑刀齒背廣泛采用阿基米德螺旋線的原因。
當(dāng)銑刀半徑R和鏟削量K為已知時，既可求得C：
當(dāng)θ=2π/z 時 ρ=R-K
則 R-K=R-2πC /z ∴ C= Kz/2π
6. 銑刀鈍化之后會出現(xiàn)的現(xiàn)象
（1）從切屑形狀上看，切屑變得粗大，呈片狀，由于切屑溫度升高，切屑顏色發(fā)紫冒煙。
（2）工件加工表面的粗糙度很差，工件表面出現(xiàn)亮點有啃刀痕跡或波紋。
（3） 銑削過程產(chǎn)生很嚴(yán)重的振動，且有不正常噪音。
（4）從刀口形狀看，刀口有發(fā)亮的白點。
（5）當(dāng)采用硬質(zhì)合金銑刀銑鋼件時，常飛出大量火霧。
（6）用高速鋼銑刀銑鋼件，如用油類潤滑冷卻時，會產(chǎn)生大量煙霧。
當(dāng)銑刀鈍化之后，應(yīng)及時停車檢查銑刀磨損情況，如果磨損的較輕微，可用油石修磨切削刃，然后再用；如果磨損得較重，必須進(jìn)行刃磨，以防止銑刀過度的磨損。
