立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀,其结构如图5-15所示,图5-16所示为几种典型立铣刀及刀尖形式。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,它们可同时进行切削,也可单独进行切削。主要用于平面铣削、凹槽铣削、台阶面铣削和仿形铣削。近年随着数控机床性能增加,利用立铣刀还可以进行斜坡铣削、螺旋插补铣削、推拉式仿形铣削、等高线铣削等加工,图5-17所示为立铣刀加工方式。 [size=0.85em]图5-15 立铣刀结构 [size=0.85em]图5-16 几种典型立铣刀及刀尖形式 [size=0.85em]图5-16 几种典型立铣刀及刀尖形式(续) [size=0.85em]图5-17 立铣刀加工方式 [size=0.85em]图5-17 立铣刀加工方式(续) 立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃,端面上的切削刃为副切削刃。主切削刃一般为螺旋齿,这样可以增加切削平稳性,提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃,所以立铣刀不能作轴向进给,端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。 为了能加工较深的沟槽,并保证有足够的备磨量,立铣刀的轴向长度一般较长。为改善切屑卷曲情况,增大容屑空间,防止切屑堵塞,刀齿数比较少,容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数z=3~4,细齿立铣刀齿数z=5~8,套式结构z=10~20,容屑槽圆弧半径r=2~5mm。表5-5所示为不同刃数立铣刀特点。 [size=0.85em]表5-5 不同刃数立铣刀特点 [size=0.85em](续) 标准立铣刀的螺旋角β为40°~45°(粗齿)和30°~35°(细齿),套式结构立铣刀的β为15°~25°。直径较小的立铣刀,一般制成带柄形式。ϕ2~71mm的立铣刀制成直柄;ϕ6~63mm的立铣刀制成莫氏锥柄;ϕ25~80mm的立铣刀做成7∶24锥柄,内有螺孔用来拉紧刀具。但是由于数控机床要求铣刀能快速自动装卸,故立铣刀柄部形式也有很大不同,一般是由专业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式、统一尺寸的刀柄。直径大于ϕ40~60mm的立铣刀可做成套式结构。 1.整体硬质合金立铣刀 整体硬质合金立铣刀是在硬质合金圆棒料上,直接磨出刃形而成。整体硬质合金立铣刀刚性高,精度好,耐磨损,热稳定性好,适用于零部件的精加工。整体硬质合金立铣刀规格一般为ϕ2~20mm。此外还有刃径为ϕ0.5~1.5mm的微型整体硬质合金立铣刀,用于微小零件的微细精加工。 一般硬质合金立铣刀以ϕ20mm刃径为分界线。刃径ϕ20mm以下者,多制成整体硬质合金立铣刀。刃径超过ϕ20mm,若制成整体式,则成本高,加工制造困难,故多制成可转位或者焊接硬质合金立铣刀。整体硬质合金直柄立铣刀形式与尺寸如图5-18和表5-6所示。 [size=0.85em]图5-18 整体硬质合金直柄立铣刀 整体硬质合金立铣刀,按切削刃形状分有平端、圆R端、球头、锥刃、锥刃球头、成形、微型切削刃等。按切削刃数分,有单刃、双刃、3刃及4刃和多刃之分。按切削用途分,有键槽加工、台阶加工、侧面加工、圆R加工、倒角加工、轮廓加工、仿形加工、高硬度材料加工、难切削材料加工及非金属材料加工等用途立铣刀。 [size=0.85em]表5-6 整体硬质合金直柄立铣刀主要尺寸 (单位:mm) 2.镶焊式硬质合金立铣刀 镶焊式硬质合金立铣刀分直刃和螺旋齿两种形式。 (1)直刃立铣刀 镶焊式硬质合金斜齿立铣刀用于加工铸铁时,刀片材料选用YG6或YG8,加工钢时选用YT15,刀体材料一般为9SiCr。根据直径大小,镶焊式直刃硬质合金立铣刀有直柄和锥柄两种结构,图5-19和图5-20分别为直柄和锥柄立铣刀的结构。 [size=0.85em]图5-19 直柄硬质合金斜齿立铣刀 [size=0.85em]图5-20 锥柄硬质合金斜齿立铣刀 (2)螺旋齿立铣刀 焊接式硬质合金螺旋齿立铣刀适用于加工碳素结构钢和合金工具钢。结构有普通直柄和削平直柄、莫氏锥柄、7∶24锥柄等硬质合金螺旋齿立铣刀,如图5-21、图5-22、图5-23所示。 [size=0.85em]图5-21 普通直柄和削平直柄的硬质合金螺旋齿立铣刀 [size=0.85em]图5-22 硬质合金螺旋齿莫氏锥柄立铣刀 [size=0.85em]图5-23 硬质合金螺旋齿7∶24锥柄立铣刀 3.机夹可转位立铣刀 机夹可转位立铣刀的适宜直径范围可达ϕ10~50mm,根据直径的不同有1~6个刀齿,广泛用于铣削平面、沟槽、台肩等。一般采用带孔刀片,直接用螺钉压紧,结构简单,容屑空间大。刀片前面为正的径向前角和轴向前角曲面,因而切削轻快,在减少切削阻力与增强刀刃强度之间取得平衡。表5-7和表5-8分别为机夹可转位90°直角立铣刀和机夹可转位球头立铣刀结构及主要参数。 [size=0.85em]表5-7 机夹可转位90°直角立铣刀结构及主要参数 (单位:mm) [size=0.85em]表5-8 机夹可转位球头立铣刀结构及主要参数 (单位:mm)
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