立铣刀头型与结构形状的选择

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1）立铣刀头型的选择

立铣刀包括端面立铣刀、球头立铣刀和R角立铣刀三种，其头型分为直角头、球头、圆弧头三种。直角头又可分为带小倒角直角头与完全直角头（见图3-13）。直角头立铣刀主要用于加工槽（包括键槽）、侧平面、台阶面等。球头立铣刀主要用于型腔，斜面、成形、仿形加工等。

[size=0.8em]图3-13　立铣刀的头型

球头立铣刀应用时的注意事项：

（1）在高速加工机床上高速加工时，应使用夹紧力大、刚性好的铣削夹头。

（2）刀具的振动幅度应控制在10 μm以内，高速加工时应在3 μm以内。

（3）加工时立铣刀应尽量缩短伸出量（只伸出有效加工长度）。

（4）小背吃刀量(αp)，大进给量对刀具寿命有利。

（5）尽可能用等高线加工方法加工零件，此方法不易损伤刀具。高精度球头立铣刀球头砸公差可达±0.005μm，其顶刃延至中心，中心处也可进行切削，避免了刮挤和啃切，可使加工表面质量提高，也减轻了刀刃负荷与损伤。在数控机床上，高精度球头立铣刀加工后的型腔可以减少甚至完全免除以后的研磨工作，加速模具交货期。球头立铣刀与圆弧头R角立铣刀的比较，如图3-14所示。

[size=0.8em]图3-14　球头立铣刀与圆弧头立铣刀的比较

2）R角立铣刀

R角立铣刀主要用于等高线、扫描线加工有转角R的型腔侧底面，当零件有圆弧R转角时，R角立铣刀比球头立铣刀刚性大，加工效率高。在高硬材料加工、高转速大进给加工、深腔三维加工时，直角头立铣刀头会产生破损，用R角立铣刀代之，刀头抗破损性能可大大提高。

3）立铣刀的变形结构

为了加工模具中的筋槽，立铣刀在结构上发生改变，如图3-15所示。

[size=0.8em]图3-15　立铣刀的变形结构

3.立铣刀的周铣和端铣

周刃铣削（简称周铣）是利用分布在立铣刀圆柱面上的刀刃来铣削并形成平面的，如图3-16（a）所示。用周铣方法加工平面，其平面度的好坏，主要取决于铣刀的圆柱度，因此在精铣平面时，要保证铣刀的圆柱度。

端刃铣削（简称端铣）是利用分布在立铣刀端面上的刀刃来铣削而形成平面的。用端刃铣削方法加工出的平面，其平面度的好坏，主要决定于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。若主轴轴线与进给方向垂直，则刀尖旋转时的轨迹（圆环）与进给方向平行，就能切出一个平面，刀纹呈网状。若主轴轴线与进给方向不垂直，则会切出一个弧形凹面，刀纹呈单向弧形，铣削时会发生单向拖刀现象，如图3-16（b）所示。

[size=0.8em]图3-16　周铣和端铣

4.立铣刀刃齿数、螺旋角、分屑槽的功用

1）立铣刀的刃齿数

立铣刀刃齿一般有2齿、4齿、6齿。6齿使用较少，近年又增加有3齿的。一般刃齿数越多，容屑槽减小，心部实体直径增大，刚性更高，但排屑性渐差，故一般刃齿数少的用于粗加工、切槽。刃齿数多的用于半精加工、精加工、切浅槽（见图3-17）。通过对3齿立铣刀和2齿立铣刀进行比较，3齿的优越性显而易见。

2）立铣刀的螺旋角

立铣刀的螺旋角θ=0°时，是直刃立铣刀；θ≠0°时，是螺旋立铣刀。

[size=0.8em]图3-17　立铣刀的刃齿数选择

直刃加工时，切削刃全部同时切入工件，同时离开工件，这样反复作用加工，易引起振动缺损，加工表面质量不佳。作用在刀刃上的切削力作用在同一方向上，使刀具弯曲，故侧壁面加工精度差。

螺旋刃加工切入工件时，刀刃上某点其受力位置随刀具回转而变化，结构上难以引起振动，作用在刀刃上的切削力垂直于螺旋角方向，并分解为垂直分力与进给分力，使刀具弯曲的进给分力减小了，故侧壁面加工精度好。螺旋角对切削的影响如图3-18所示。

[size=0.8em]图3-18　螺旋角对切削的影响

3）分屑槽的功用

分屑槽的功用是排屑用的，在排屑时最好将切屑分断，才有利于排出。图3-19是一种带分屑槽的铁刀。

[size=0.8em]图3-19　带分屑槽的立铣刀

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《数控机床加工工艺与编程》
作者： 马有良主编