1面銑刀簡(jiǎn)介

面銑刀主要用于加工平面，其特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高；剛性好，能采用較大的進(jìn)給量；同時(shí)有多個(gè)刀齒參與切
削，工作平穩(wěn)性好；采剛鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒的刃磨、更換方便，刀具壽命長(zhǎng)。
面銑刀分成兩大類，一類是以釬焊方式將硬質(zhì)合金刀片固定在刀齒上，然后把刀齒安裝在銑刀刀體上，這稱為鑲齒式面銑刀；第二類就是將硬質(zhì)合金刀片直接安裝在銑刀刀體上，然后用螺釘?shù)裙潭ǎ@稱為可轉(zhuǎn)位機(jī)夾式銑刀。面銑刀有軸向前角和徑向前角兩個(gè)前角，根據(jù)被加工對(duì)象的材料和切削條件來(lái)選擇兩個(gè)前角的方向，即正+，負(fù) - ，或零。

2結(jié)構(gòu)類型

硬質(zhì)合金面銑刀的結(jié)構(gòu)可分為整體焊接式、機(jī)夾焊接式與可轉(zhuǎn)位式3種類型。
下圖所示為整體焊接式面銑刀。該刀結(jié)構(gòu)緊湊，較容易制造。但刀齒破損后整把銑刀將報(bào)廢，故已較少使用。
如上圖所示為機(jī)夾焊接式面銑刀。該銑刀是將硬質(zhì)合金刀片焊接在小刀頭上，再采用機(jī)械夾固的方法將刀頭裝夾在刀體槽中。刀頭報(bào)廢后可換裝上新刀頭，因此延長(zhǎng)了刀體的使用壽命。
如圖所示為常用的可轉(zhuǎn)位面銑刀，它由刀體5、刀墊1、緊固螺釘3、刀片6、楔塊2和
偏心銷4等組成。刀墊1通過(guò)楔塊2和緊固螺釘3夾緊在刀體上，在緊固螺釘旋緊前旋轉(zhuǎn)偏心銷4，將刀墊軸向支承點(diǎn)的軸向跳動(dòng)調(diào)整到一定數(shù)值范圍內(nèi)。刀片6安放在了刀墊上后，通過(guò)楔塊2和緊固螺釘3夾緊。偏心銷4還能防止切削時(shí)刀墊受過(guò)大軸向力，而產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。切削刃磨損后，將刀片轉(zhuǎn)位或更換刀片后可繼續(xù)使用。

3主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

（1）直徑和齒數(shù) 直徑和齒數(shù)是面銑刀的兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。為廠適應(yīng)不同的切削要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，同一直徑的面銑刀的齒數(shù)分為粗、中、細(xì)3種。以直徑100 mm為例，粗、中、細(xì)3種齒數(shù)分別為5齒、6齒、和8齒。
（2）幾何角度 可轉(zhuǎn)位面銑刀主要幾何角度有主偏角κr、背前角γp、側(cè)前角γf。主偏角有45°，60°，75°和90°等4種，其中75°為常用。加工帶凸肩的平面或薄壁工件時(shí)，應(yīng)選用90°。
背前角γp和側(cè)前角γf可組合成正前角型、負(fù)前角型及正負(fù)前角型3種類型。正前角型用于加工一般材料，如銑削普通鋼件和鑄鐵件時(shí)常用γp=7°，γf=0°，銑削鋁合金時(shí)常用γp= 18°，γf=11°。負(fù)前角型用于加工鑄鋼及硬材料，常用γp=-7°，γf=-6°正負(fù)前角型的耐沖擊性能及排屑性能較好，適用于銑削一般鋼和鑄鐵，多用于加工中心機(jī)床，常用值為γp= 12°，γf=-8°。

4可轉(zhuǎn)位式面銑刀的使用標(biāo)準(zhǔn)

面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，且端部切削刃為副切削刃，，由于面銑刀的直徑一般較大，為Φ50～Φ500 mm，故常制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，即將刀齒和刀體分開，刀體采用40Cr制作，可長(zhǎng)期使用。
1、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式面銑刀
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式面銑刀（可轉(zhuǎn)位式端銑刀）如圖所示。這種結(jié)構(gòu)成本低，制作方便，刀刃用鈍后可直接在機(jī)床上轉(zhuǎn)換刀刃和更換刀片。
可轉(zhuǎn)位式而銑刀要求了刀片定位精度高、夾緊可靠、排屑容易和更換刀片迅速等。硬質(zhì)合金面銑刀與高速鋼面銑刀相比，銑削速度和加工效率較高，且加工表面質(zhì)量也較好，并可加T帶有硬皮和淬硬層的丁件，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率等方面都具有明顯的*性。
2、直徑選用
平面銑削時(shí)，面銑刀直徑尺寸的選擇是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一。
對(duì)于面積不太大的平面，宜用直徑比平面寬度大的面銑刀實(shí)現(xiàn)單次平面銑削，平面銑刀理想的寬度應(yīng)為材料寬度的1.3～1.6倍。
對(duì)于面積太大的平面，由于受到多種岡素的限制，如考慮到機(jī)床功率、刀具和可轉(zhuǎn)位刀片幾何尺寸、安裝剛度、每次切削的深度和寬度以及其他加工因素，而銑刀刀具直徑不可能比加工平面寬度更大時(shí)，宜選用直徑大小適合與的面銑刀分多次走刀銑削平面。特別是平而粗加工時(shí)，切深大，余量不均勻，且考慮到機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)的受力，故銑刀直徑D不宜過(guò)大。
3、面銑刀刀齒選用
面銑刀齒數(shù)對(duì)銑削生產(chǎn)率和加T質(zhì)量有直接影響，齒數(shù)多，則同時(shí)參與切削的齒數(shù)也多，生產(chǎn)率高，銑削過(guò)程平穩(wěn)，加工質(zhì)量好，但要考慮到其負(fù)面的影響：刀齒越密，容屑空間越小，排屑不暢，因此只有在精加工余量小和切屑少的場(chǎng)合才用齒數(shù)相對(duì)多的銑刀，可轉(zhuǎn)位面銑刀的齒數(shù)根據(jù)直徑不同可分為粗齒、細(xì)齒和密齒三種。粗齒銑刀主要用于粗加工；細(xì)齒銑刀用于平穩(wěn)條件下的銑削加工；密齒銑刀的每齒進(jìn)給量較小，主要用于薄壁鑄鐵的加工。
面銑刀主要以端齒為主加工各種平面。刀齒主偏角一般為45°、60°、75°、90°，主偏角為90°的面銑刀還能同時(shí)加工出與平面垂直的直角面，這個(gè)面的高度受到刀片長(zhǎng)度的限制。

5面銑刀的選用

加工平面工件的刀具主要是面銑刀，其切削刃布滿圓周和端面。其中，端面的切削刃是副切削刃。面銑刀的直徑較大，所以在刀具選用時(shí)通常把刀齒和刀體分開，達(dá)到能夠長(zhǎng)期使用的目的。

直徑的選擇

面銑刀直徑的選擇主要分三種情況：
（1）面面積不大，選用刀具時(shí)，要注意選擇直徑比平面寬度大的刀具或銑刀，這樣可以實(shí)現(xiàn)單次平面銑削。在平面銑刀的寬度達(dá)到加工面寬度的1.3～1.6倍時(shí)，可以有效保證切屑的較好形成及排出。
（2）加工平面面積大的時(shí)候，就需要選用直徑大小合適的銑削刀，分多次銑削平面。其中，由于機(jī)床的限制、切削的深度和寬度以及刀片與刀具尺寸的影響，銑刀的直徑會(huì)受到限制；
（3）加工平面較小，工件分散時(shí)，需選用直徑較小的立銑刀進(jìn)行銑削。為使加工效率高，銑刀應(yīng)有2/3的直徑與工件接觸，即銑刀直徑等于披銑削寬度的1.5倍。順銑時(shí)，合理使用這個(gè)刀具直徑與切削寬度的比值，將會(huì)保證銑刀在切人工件時(shí)有非常適合的角度。如果不能肯定機(jī)床是否有足夠的功率來(lái)維持銑刀在這樣的比率下切削，可以把軸向切削厚度分兩次或多次完成，從而盡可能保持銑刀直徑與切削寬度的比值。

銑刀齒數(shù)的選擇

選用銑刀進(jìn)行加工時(shí)，需要考慮銑刀的齒數(shù)。例如直徑為100mm的疏齒銑刀只有6個(gè)齒，而直徑為100mm的密齒銑刀卻可有8個(gè)齒。刀齒的密集與否會(huì)影響生產(chǎn)效率的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。如果刀齒密集，生產(chǎn)的效率就會(huì)提高，加工工件的質(zhì)量也越好，但是刀齒密集也會(huì)導(dǎo)致切屑的排出不便。根據(jù)刀齒的直徑大小，可以分為疏齒、細(xì)齒、密齒。
疏齒應(yīng)用于工件的粗加工，其每25.4mm直徑用1～1.5片刀片，容屑空間較大，這種刀具用于能產(chǎn)生連續(xù)切屑的軟材料的切削，選用長(zhǎng)刀片、大寬度切。密齒有利于平穩(wěn)條件下的加工，一般用于鑄鐵的粗加工，也適用于高溫合金的淺切削、窄切削和無(wú)需容屑空間時(shí)的切削。密齒應(yīng)用于精銑，其軸向切深為0.25～0.64mm，每齒的切削負(fù)荷小，所需功率不大，如用于薄壁材料的加工。齒距的大小將決定銑削時(shí)同時(shí)參與切削的刀齒數(shù)目，切削期間的應(yīng)至少有一把刀片在切削，以避免銑削沖擊，導(dǎo)致刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷。
此外，刀片齒數(shù)的選擇必須使得切屑適當(dāng)卷曲并容易離開切削區(qū)，切屑容屑空間不當(dāng)將導(dǎo)致憋屑，損壞刀刃并可能損壞工件。同時(shí)，刀片又應(yīng)有足夠的密度以保證在切削期間的任何時(shí)候不少于一把刀片在切削，如果不能保證這一點(diǎn)則會(huì)引起劇烈的沖擊，這將導(dǎo)致刀刃的破裂、刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷。

刀具角度的選擇

刀具切削角度可以相對(duì)徑向平面和軸向平面定位成正前角，負(fù)前角和零前角。由于零前角會(huì)引起整個(gè)切削刃同時(shí)與工件沖擊，故一般不采用。面銑刀角度的選擇對(duì)平面銑削接觸方式有影響，為了使刀具受沖擊小，降低刀具破損程度，避免STUV的面接觸方式，在考慮刀具切人角的同時(shí)，也要將面銑刀的幾何角度考慮進(jìn)去。徑向和軸向前角的組合決定切削角，常用的基本組合方式包括：徑向負(fù)前角和軸向負(fù)前角；徑向正前角和軸向正前角；徑向負(fù)前角和軸向正前角；徑向正前角和軸向負(fù)前角。
軸向和徑向前角均為負(fù)值（下簡(jiǎn)稱“雙負(fù)”）的刀具多用于鑄鐵和鑄鋼的粗加工，但要求機(jī)床功率高和剛性足夠大。 “雙負(fù)”的刀片其切削刃高強(qiáng)度，能經(jīng)受大切削載荷。雙角均負(fù)的刀具還需要機(jī)床、工件和夾具的剛性高。
軸向、徑向前角均正（下簡(jiǎn)稱“雙正”）的刀具由于增大了切削角，因此切削輕快且排屑順利，但切削刃強(qiáng)度較差。該種組合方式適用于加工軟材料和不銹鋼、耐熱鋼、普通鋼和鑄鐵等。在小功率機(jī)床、工藝系統(tǒng)剛性不足以及有積屑瘤產(chǎn)生時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用該種組合形式。
徑向負(fù)前角和軸向正前角的組合，負(fù)的徑向前角提高了切削刃的強(qiáng)度，而正的軸向前角又產(chǎn)生了一個(gè)剪切作用力。該種組合方式加工時(shí)切削刃抗沖擊性能較強(qiáng)，切削刃也較鋒利，因此適用于鋼、鑄鋼和鑄鐵大余量銑削。
徑向正前角和軸向負(fù)前角使斷屑向中心以下方向，使得切屑會(huì)刮傷被加工表面，故排屑不佳。

銑刀片的選擇

平面銑削時(shí)銑刀片制備的選擇也是一種考慮因素。某些加工場(chǎng)合選用壓制刀片是比較合適的，有時(shí)也需要選擇磨制的刀片。
粗加工好選用壓制的刀片，這可使加工成本降低。壓制刀的尺寸精度及刀口鋒利程度比磨制刀片差，但是壓制刀片的刀口強(qiáng)度較好，對(duì)于粗銑，耐沖擊并能承受較大的背吃刀量和進(jìn)給量。壓制的刀片前刀面上有卷屑槽，可減小切削力，同時(shí)還可減小與工件、切屑的摩擦，降低功率需求。但是壓制的刀片表面不像磨制刀片那么緊密，尺寸精度較差，在銑刀刀體上各刀尖高度相差較多。由于壓制刀片便宜，所以在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。
對(duì)于精銑，好選用磨制刀片，這種刀片具有較好的尺寸精度，所以刀刃在銑削中的定位精度較高，可得到較高的加工精度及較低表面粗糙度值。另外，精加工所用的磨制銑刀片的發(fā)展趨勢(shì)是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允許刀片在小進(jìn)給、小背吃刀量切削。而沒(méi)有尖銳前角的硬質(zhì)合金刀片，當(dāng)采用小進(jìn)給小背吃刀量加工時(shí)，刀尖會(huì)摩擦工件，降低刀具壽命。