GB/T 6118-2010《立铣刀技术条件》标准深度解读

admin

在机械加工领域，立铣刀作为一种常用的切削刀具，其性能和质量直接影响加工精度、效率以及操作安全性。2010 年 11 月 10 日，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布了 GB/T 6118-2010《立铣刀技术条件》，该标准于 2011 年 3 月 1 日正式实施，代替了 1996 年版的同名标准。本标准由中国机械工业联合会提出，全国刀具标准化技术委员会（SAC/TC91）归口，主要起草单位包括成都成量工具集团有限公司、成都工具研究所、上海工具厂有限公司，主要起草人有赵庆、严松波、黄华新、查国兵、励政伟、张红。该标准在原有基础上进行了多项修订与完善，为立铣刀的生产制造、质量检验等环节提供了明确且严格的规范，对推动行业技术进步和产品质量提升具有重要意义。

一、标准范围与规范性引用文件（一）范围界定

本标准明确规定了立铣刀的位置公差、材料和硬度、外观和表面粗糙度、标志和包装的基本要求，适用范围涵盖了按 GB/T 6117.1、GB/T 6117.2 和 GB/T 6117.3 生产的立铣刀。同时，根据供需双方协议，其他立铣刀也可参照使用。这一清晰的范围界定，为各类立铣刀的生产、检验和使用提供了统一的标准依据，确保了在整个产业链中都有章可循，有效避免了因标准适用范围模糊而导致的质量管控漏洞。无论是生产企业还是使用单位，都能依据该标准明确立铣刀的质量要求，从而保障加工过程的稳定性和产品质量的一致性。

（二）规范性引用文件

标准引用了 GB/T 6117.1《立铣刀 第 1 部分：直柄立铣刀》、GB/T 6117.2《立铣刀 第 2 部分：莫氏锥柄立铣刀》、GB/T 6117.3《立铣刀 第 3 部分：7∶24 锥柄立铣刀》以及 JB/T 10231.3《刀具产品检测方法 第 3 部分：立铣刀》。这些引用文件与本标准相互配合，形成了一个完整的标准体系。GB/T 6117.1 - 3 分别对不同类型立铣刀的结构、尺寸等做出了具体规定，为本标准中位置公差等要求提供了基础；JB/T 10231.3 则明确了立铣刀的检测方法，确保了对本标准各项技术要求的检验能够科学、准确地进行。

二、尺寸和位置公差详解

立铣刀的尺寸和位置公差是衡量其精度的关键指标，直接影响加工零件的质量。标准通过表 1 详细规定了不同直径范围的立铣刀在各项位置公差上的要求，检测方法按 JB/T 10231.3 执行。

（一）圆周刃对柄部轴线的径向圆跳动

径向圆跳动反映了立铣刀圆周刃相对于柄部轴线的偏心程度，对加工表面的粗糙度和尺寸精度影响较大。根据立铣刀直径（d）的不同以及系列（标准系列和长系列）的差异，径向圆跳动的要求有所不同：

• 当直径在 1.9~6mm 时，标准系列一转的径向圆跳动为 0.025mm，相邻的为 0.013mm；长系列一转的为 0.032mm，相邻的为 0.016mm。较小的直径对应较严格的跳动要求，因为小直径立铣刀在加工时更容易因微小的偏心而导致加工误差增大。

• 直径在 > 6~18mm 范围内，标准系列一转的径向圆跳动为 0.032mm，相邻的为 0.016mm；长系列一转的为 0.040mm，相邻的为 0.020mm。随着直径增大，允许的跳动值略有增加，但仍保持在较低水平，以保证加工精度。

• 直径 > 18~28mm 时，标准系列一转的径向圆跳动为 0.040mm，相邻的为 0.020mm；长系列一转的为 0.050mm，相邻的为 0.025mm。

• 直径 > 28~95mm 时，标准系列一转的径向圆跳动为 0.050mm，相邻的为 0.025mm；长系列一转的为 0.063mm，相邻的为 0.032mm。

长系列立铣刀由于工作部分较长，刚性相对较差，在加工过程中更容易产生弯曲变形，因此其径向圆跳动的允许值比同直径的标准系列稍大，但仍严格控制在合理范围内，以满足实际加工需求。

（二）端刃对柄部轴线的端面圆跳动

端面圆跳动体现了立铣刀端刃与柄部轴线的垂直度，影响端铣时的加工精度。标准规定，当直径在 1.9~18mm 时，端刃对柄部轴线的端面圆跳动为 0.050mm；直径 > 18~28mm 时，为 0.060mm。端面圆跳动过大会导致端铣时切削深度不均匀，使加工表面出现台阶或凹凸不平，因此必须严格控制。

（三）工作部分直径锥度

工作部分直径锥度反映了立铣刀工作部分在长度方向上的直径变化程度，对保证加工孔或槽的尺寸精度至关重要。标准要求，直径在 1.9~6mm 时，标准系列工作部分直径锥度为 0.02mm，长系列为 0.03mm；直径 > 6~95mm 时，锥度要求与长系列 1.9~6mm 的相同，均为 0.03mm。较小的锥度允许值确保了立铣刀在工作长度上的直径一致性，避免因直径变化过大而影响加工尺寸的准确性。

三、材料和硬度要求

立铣刀的材料和硬度直接决定了其切削性能、耐磨性和使用寿命，是立铣刀质量的核心要素。

（一）材料选择

1. 工作部分材料：立铣刀工作部分可采用 W6Mo5Cr4V2 或同等性能的高速钢（代号 HSS）制造，也可采用 W6Mo5Cr4V2Al 或同等性能及以上高性能高速钢（代号 HSS-E）制造。W6Mo5Cr4V2 是一种常用的高速钢，具有较高的硬度、耐磨性和韧性，能够满足一般金属材料的切削需求；W6Mo5Cr4V2Al 等高性能高速钢通过添加铝等元素，进一步提高了钢的红硬性和耐磨性，适用于对切削性能要求更高的场合，如加工高强度合金材料等。标准中增加高性能高速钢的材料要求，体现了对提高立铣刀性能以适应更复杂加工需求的考虑。

2. 焊接柄部材料：焊接立铣刀柄部采用 45 钢或同等性能的其他牌号钢材制造。45 钢是一种优质碳素结构钢，具有良好的强度和韧性，且焊接性能较好，能够与工作部分的高速钢可靠连接，同时保证柄部具有足够的强度以传递扭矩。

（二）硬度要求

硬度是衡量立铣刀材料抵抗变形和磨损能力的重要指标，标准对工作部分和柄部的硬度分别做出了规定：

1. 工作部分硬度：

◦ 普通高速钢（HSS）：当直径 d≤6mm 时，硬度为 62HRC~65HRC；当 d>6mm 时，硬度为 63HRC~66HRC。较小直径的立铣刀在切削时承受的单位面积切削力较大，因此需要稍高的硬度来保证耐磨性；较大直径的立铣刀由于切削力更大，适当提高硬度范围以增强其抗磨损能力。

◦ 高性能高速钢（HSS-E）：硬度不低于 64HRC。高性能高速钢本身具有更优异的性能，较高的硬度要求使其能够在更苛刻的切削条件下保持良好的切削性能。

1. 柄部硬度：

◦ 普通直柄、螺纹柄和锥柄，硬度不低于 30HRC。这些柄部主要起传递扭矩和定位的作用，不需要过高的硬度，30HRC 以上的硬度能够保证其具有足够的强度，避免在装夹和使用过程中发生变形或损坏。

◦ 削平直柄和 2° 斜削平直柄，硬度不低于 50HRC。这类柄部在装夹时需要与机床主轴的夹爪紧密配合，较高的硬度可以提高其耐磨性和抗变形能力，确保装夹的可靠性和稳定性。

四、外观和表面粗糙度

立铣刀的外观和表面粗糙度不仅影响其使用寿命，还会对切削性能产生一定影响。

（一）外观要求

1. 立铣刀的表面不应有裂纹，裂纹的存在会严重影响立铣刀的强度，在切削过程中可能导致刀具断裂，引发安全事故和加工质量问题。

2. 切削刃应锋利，不应有崩刃、钝口以及磨削烧伤等影响使用性能的缺陷。锋利的切削刃能够减少切削力，降低加工过程中的能耗，同时提高加工表面质量；崩刃和钝口会导致切削力突然增大，使加工表面粗糙度增加，甚至可能损坏工件；磨削烧伤会降低刀具材料的硬度和韧性，加速刀具磨损。

3. 焊接柄部的立铣刀在焊缝处不应有砂眼和未焊透现象。砂眼和未焊透会导致焊缝强度降低，在传递扭矩时可能出现焊缝断裂，使工作部分与柄部分离，造成严重的安全隐患和设备损坏。

（二）表面粗糙度要求

表面粗糙度反映了立铣刀表面的微观不平度，对刀具的耐磨性、排屑性能以及与工件的摩擦情况有重要影响：

1. 前面和后面的表面粗糙度为 Rz 6.3μm。前面是刀具与切屑接触的表面，后面是与加工表面相对的表面，较低的表面粗糙度可以减少切屑与前面的摩擦，便于排屑，同时减少后面与加工表面的摩擦，提高加工表面质量。

2. 普通直柄或螺纹柄柄部外圆的表面粗糙度为 Ra1.25μm。这类柄部主要通过摩擦力与机床主轴连接，适当的表面粗糙度可以保证足够的摩擦力，防止打滑。

3. 削平直柄、2° 斜削平直柄和锥柄柄部外圆的表面粗糙度为 Ra0.63μm。这些柄部的装夹精度要求更高，较低的表面粗糙度能够提高与机床主轴的配合精度，保证立铣刀在高速旋转时的稳定性。

五、标志和包装规范（一）标志要求

1. 产品上的标志：

◦ 制造厂或销售商的商标（d₁≤5mm 的立铣刀允许不标志商标）。商标是企业的标识，有助于用户识别产品的来源和质量保证，但对于直径较小的立铣刀，由于尺寸限制，允许不标注商标。

◦ 立铣刀直径。明确的直径标识方便用户根据加工需求选择合适的立铣刀。

◦ 高速钢代号。高速钢代号（HSS 或 HSS-E）能够让用户快速了解立铣刀工作部分所用材料的性能等级，以便根据加工材料和工艺选择合适的刀具。

1. 包装盒上的标志：

◦ 制造厂或销售商的名称、地址和商标。这些信息有助于用户联系厂家，了解产品相关信息，同时也体现了厂家的责任和信誉。

◦ 立铣刀标记。立铣刀标记包含了产品的型号、规格等详细信息，便于用户确认所购买的产品是否符合需求。

◦ 高速钢牌号或代号。与产品上的高速钢代号相呼应，进一步明确材料信息。

◦ 件数。方便用户清点数量。

◦ 制造年月。制造年月有助于用户了解产品的生产时间，对于刀具的库存管理和使用寿命评估有一定参考价值。

注：如包装盒太小，也可在合格证、说明书等包装盒内文件上标志部分内容，体现了标准的灵活性，在保证信息完整的前提下，考虑了实际包装的可行性。

（二）包装要求

立铣刀在包装前应经防锈处理，这是为了防止刀具在储存和运输过程中发生锈蚀，影响其性能和使用寿命。包装应牢靠，防止运输过程中的损伤。可靠的包装能够避免立铣刀在运输过程中因碰撞、挤压等而产生变形、崩刃等损坏，确保用户收到的产品符合质量要求。

六、与 1996 年版标准的主要变化

GB/T 6118-2010 与 1996 年版相比，主要有以下变化：

• 编写格式按 GB/T1.1-2000 进行了调整，使标准的结构更规范、条理更清晰，便于理解和使用。

• 删除了第 3 章 “符号” 的内容，可能是因为相关符号在引用文件或行业内已形成共识，无需在本标准中单独列出。

• 将第 4 章章标题由 “尺寸” 改为 “尺寸和位置公差”，更准确地反映了该章节的内容，强调了位置公差的重要性。

• 在 4.1 中增加了高性能高速钢的材料要求，适应了加工行业对高性能刀具的需求，推动了立铣刀材料的升级。

• 增加了焊接柄部的材料要求，使焊接柄部的材料选择有了明确依据，保证了焊接立铣刀的整体质量。

• 删除了第 6 章性能试验的内容，可能是因为性能试验可通过其他相关标准或供需双方协议来规定，使本标准更聚焦于立铣刀的基本技术条件。

• 删除了附录 A “立铣刀圆跳动的检测方法” 的内容，因为该检测方法已在 JB/T 10231.3 中做出明确规定，避免了标准内容的重复。

这些变化使 GB/T 6118-2010 更加符合行业发展的实际需求，提高了标准的科学性和适用性，为立铣刀的生产和质量控制提供了更有力的指导。

GB/T 6118-2010《立铣刀技术条件》的实施，对于规范立铣刀市场秩序、提高产品质量、促进机械加工行业的发展具有重要意义。生产企业应严格按照标准要求组织生产，加强质量管控；使用单位应依据标准选择合适的立铣刀，确保加工质量和效率。同时，随着加工技术的不断发展，标准也应适时进行修订和完善，以适应新的需求和挑战。