***可轉位刀具的種類和用途***
刀具名稱及用途
1、可轉位普通形式面銑刀﹕適於銑削大的平面，用於不同深度的粗加工、
半精加工。
2、可轉位精密面銑刀﹕適用於表面質量要求高的場合，用於精銑。
2、可轉位立裝面銑刀﹕適於鋼、鑄鋼、鑄鐵的粗加工，能承受較大的切削
力，適於重切削。
3、可轉位圓刀片面銑刀﹕適於加工平面或根部有圓角肩台、筋條以及難加
工材料，小規格的還可用於加工曲面。
4、可轉位密齒面銑刀﹕適於銑削短切屑材料以及較大平面和較小余量的鋼
件，切削效率高。
6、可轉位三面刃銑刀﹕適用於銑削較深和較窄的台階面和溝槽。
7、可轉位兩面刃銑刀﹕適用於銑削深的台階面，可組合起來用於多組台階
面的銑削。
8、可轉位立銑刀﹕適於銑削淺槽、台階面和盲孔的鏜孔加工。
9、平裝形式螺旋立銑刀﹕適於直槽、台階、特殊形狀及圓弧插補的銑削，
適於高效率的粗加工或半精加工。
10、立裝形式螺旋立銑刀﹕適於重切削，機床鋼性要好。
11、普通形球頭立銑刀﹕適於模腔內腔及過渡R的外形面的粗加工，半精
加工。
12、曲線刃球頭立銑刀﹕適於模具工業。航空工業和汽車工業的仿形加工，
用於粗銑、半精銑各種複雜形面，也可以用於精銑。
13、可轉位淺孔鑽﹕適於高效率的加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等，可進行鑽孔、
銑切等。
14、可轉位成型銑刀﹕適於各種型面的高效加工，可用於重切削。
15、可轉位自夾緊切斷刀﹕適於對工件的切斷、切槽。
16、可轉位車刀﹕適於各種材料的粗車、半精車及精車。
***可轉位銑刀的合理選用***
目前可轉位銑刀已廣泛應用於各行業的高效、高精度銑削加工，其種類已基本覆蓋了現有的全部銑刀類型。由於可轉位銑刀結構各異、規格繁多，選用時有一定難度，而可轉位銑刀的正確選擇和合理使用是充分發揮其效能的關鍵。本文擬就可轉位銑刀的合理選用提供一些依據，供廣大用戶參考。
1.可轉位銑刀的類型﹕
(1)可轉位面銑刀﹕主要有平面粗銑刀、平面精銑刀、平面粗精複合銑刀三種。
(2)可轉位立銑刀﹕主要有立銑刀、孔槽銑刀、球頭立銑刀、R立銑刀、T型槽銑刀、倒角銑刀、螺旋立銑刀、套式螺旋立銑刀等。
(3)可轉位槽銑刀﹕主要有三面刃銑刀、兩面刃銑刀、精切槽銑刀。
(4)可轉位專用銑刀﹕用於加工某些特定零件，其型式和尺寸取決於所用機床和零件的加工要求。此類銑刀種類較多，如加工電機轉子槽的可轉位轉子槽銑刀，加工曲軸的可轉位曲軸銑刀(外銑刀、內銑刀、車拉刀)，加工路道岔的可轉位錳叉道岔銑刀，加工螺桿的可轉位螺桿銑刀，加工葉輪的可轉位葉輪銑刀，加工火車車輪的可轉位輪緣銑刀等。
(5)可轉位組合銑刀﹕由兩個或多個銑刀組裝而成，可一次加工出形狀複雜的一個成形面或幾個面。
2.可轉位銑刀的結構
可轉位銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由於刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此可轉位銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。但對用戶選擇刀具結構類型起主要作用的是刀片排列方式，排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。 (1)平裝結構(刀片徑向排列)
國外以SANDVIK公司的產品為代表，國內大多數工具廠生產的可轉位銑刀均采用此種結構型式。平裝結構銑刀的刀體結構工藝性好，容易加工，並可采用無孔刀片(刀片價格較低，可重磨)。由於需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且切削力方向的硬質合金截面較小，故平裝結構的銑刀一般用於輕型和中量型的銑削加工。
(2)立裝結構(刀片切向排列)
國外以INGERSOLL公司的產品為代表，國內哈一工英格索爾數控刀具廠、陝西航空硬質合金工具廠均生產此種結構型式的銑刀。立裝結構的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結構簡單，轉位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標加工中心進行加工。由於刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大容屑空間。由於刀片切向安裝，在切削力方向的硬質合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用於重型和中量型的銑削加工。
3.可轉位銑刀的角度選擇
可轉位銑刀的角度有前角、後角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角(製造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。
(1)主偏角Kr
主偏角為切削刃與切削平面的夾角。可轉位銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。
主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。
ヾ90°主偏角 在銑削帶凸肩的平面時選用，一般不用於純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工台階面，又可加工平面)，在單件、小批量加工中選用。由於該類刀具的徑向切削力等於切削力，進給抗力大，易振動，因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時，也可選用88°主偏角的銑刀，較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。
ゝ60°∼75°主偏角 適用於平面銑削的粗加工。由於徑向切削力明顯減小(特別是60°時)，其抗振性有較大改善，切削平穩、輕快，在平面加工中應優先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具，適用範圍較廣；60°主偏角銑刀主要用於鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。
ゞ45°主偏角 此類銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等於軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用於鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產生崩刃。
(2)前角γ
銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別。
常用的前角組合形式如下﹕
ヾ雙負前角 雙負前角的銑刀通常均采用方形(或長方形)無後角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個)，且強度高、抗沖擊性好，適用於鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由於切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機床具有較大功率和較高剛性。由於軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現積屑瘤和刀具振動。
凡能采用雙負前角刀具加工時建議優先選用雙負前角銑刀，以便充分利用和節省刀片。當采用雙正前角銑刀產生崩刃(即沖擊載荷大)時，在機床允許的條件下亦應優先選用雙負前角銑刀。
ゝ雙正前角 雙正前角銑刀采用有帶後角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由於切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用於軟材料和不�袗�、耐熱鋼等材料的切削加工。對於剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時，也應優先選用雙正前角銑刀。
ゞ正負前角(軸向正前角、徑向負前角) 這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優點，軸向正前角有利於切屑的形成和排出；徑向負前角可提高刀刃強度，改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩，排屑順利，金屬切除率高，適用於大余量銑削加工。
4.可轉位銑刀的齒數(齒距)
銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限製，不同直徑的可轉位銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的可轉位銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。
ヾ粗齒銑刀 適用於普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。
ゝ中齒銑刀 系通用系列，使用範圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。
ゞ密齒銑刀 主要用於鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。
為防止工藝系統出現共振，使切削平穩，還開發出一種不等分齒距銑刀。如英格索爾公司的MAX-I系列、瓦爾特公司的NOVEX系列銑刀均采用了不等分齒距技術。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優先選用不等分齒距的銑刀。
5.可轉位銑刀的直徑
可轉位銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決於設備的規格和工件的加工尺寸。
(1)平面銑刀
選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率範圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D＝1．5d（d為主軸直徑)選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。
(2)立銑刀
立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，並保證刀具所需功率在機床額定功率範圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度( 60m /min)。
(3)槽銑刀
槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，並保證其切削功率在機床允許的功率範圍之內。
6.可轉位銑刀的最大切削深度
不同系列的可轉位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規格。當然還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用於最大切削深度時的需要。
7.進口和國產可轉位銑刀的比較
國外可轉位刀具從七十年代開始全面普及和發展，到八十年代進入成熟期。近十幾年來我國可轉位銑刀和刀片的開發和生產發展速度也很快，可轉位銑刀刀體加工的關鍵工序基本上已使用數控機床和加工中心，一部分可轉位銑刀通用產品(面銑刀、立銑刀、槽銑刀等)已達到國外八十年代中期水平。有些生產廠通過引進國外刀具製造技術，在國內生產國外公司的刀具產品，質量和性能均達到國外刀具的水平，但價格卻相當於國產刀具的價格。國內很多行業使用的可轉位專用銑刀過去主要靠進口，近幾年已逐步實現國產化。
通過技術引進，國內生產的一般銑削用刀片已接近國外同類產品水平(如株洲硬質合金廠三分廠、自貢硬質合金廠十五分廠的產品)。但一些高精度刀片、帶斷屑槽及曲線刃刀片以及陶瓷、超硬材料的銑削刀片，無論產量還是質量與國外相比均存在較大差距。
進口的可轉位銑刀和刀片盡管在質量和性能上有相當優勢，但價格較高，通常為國產刀具的3∼10倍，其零配件的價格更高，一般企業很難承受。目前，國產的一般加工用可轉位銑刀和刀片已完全能滿足使用要求，已無必要采用進口刀具。
8.刀片牌號的選擇
合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般用戶選用可轉位銑刀時，均由刀具製造廠根據用戶加工的材料及加工條件配備相應牌號的硬質合金刀片。
由於各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類﹕P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯數字表示，每類中數字越大，其耐磨性越低、韌性越高。
(1)P類合金(包括金屬陶瓷)
用於加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不�袗�、耐熱鋼等。分類號及選擇原則如下﹕
P01 P05 P10 P15 P20 P25 P30 P40 P50
(2)M類合金
用於加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不�袗�、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。分類號及選擇原則如下﹕
M10 M20 M30 M40
(3)K類合金
用於加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。分類號及選擇原則如下﹕
K01 K10 K20 K30 K40
各廠生產的硬質合金雖然有各自編製的牌號，但都有對應國際標準的分類號，選用十分方便。
***數控立銑刀的正確使用***
在銑削加工中心上銑削複雜工件時，數控立銑刀的使用應注意以下問題﹕
1.立銑刀的裝夾
加工中心用立銑刀大多采用彈簧夾套裝夾方式，使用時處於懸臂狀態。在銑削加工過程中，有時可能出現立銑刀從刀夾中逐漸伸出，甚至完全掉落，致使工件報廢的現象，其原因一般是因為刀夾內孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜，造成夾緊力不足所致。立銑刀出廠時通常都涂有防�蛌o，如果切削時使用非水溶性切削油，刀夾內孔也會附著一層霧狀油膜，當刀柄和刀夾上都存在油膜時，刀夾很難牢固夾緊刀柄，在加工中立銑刀就容易松動掉落。所以在立銑刀裝夾前，應先將立銑刀柄部和刀夾內孔用清洗液清洗干淨，擦干後再進行裝夾。
當立銑刀的直徑較大時，即使刀柄和刀夾都很清潔，還是可能發生掉刀事故，這時應選用帶削平缺口的刀柄和相應的側面鎖緊方式。
立銑刀夾緊後可能出現的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷，其原因一般是因為刀夾使用時間過長，刀夾端口部已磨損成錐形所致，此時應更換新的刀夾。
2.立銑刀的振動
由於立銑刀與刀夾之間存在微小間隙，所以在加工過程中刀具有可能出現振動現象。振動會使立銑刀圓周刃的吃刀量不均勻，且切擴量比原定值增大，影響加工精度和刀具使用壽命。但當加工出的溝槽寬度偏小時，也可以有目的地使刀具振動，通過增大切擴量來獲得所需槽寬，但這種情況下應將立銑刀的最大振幅限製在0.02mm以下,否則無法進行穩定的切削。在正常加工中立銑刀的振動越小越好。
當出現刀具振動時，應考慮降低切削速度和進給速度，如兩者都已降低40%後仍存在較大振動，則應考慮減小吃刀量。
如加工系統出現共振，其原因可能是切削速度過大、進給速度偏小、刀具系統剛性不足、工件裝夾力不夠以及工件形狀或工件裝夾方法等因素所致，此時應采取調整切削用量、增加刀具系統剛度、提高進給速度等措施。
3.立銑刀的端刃切削
在模具等工件型腔的數控銑削加工中，當被切削點為下凹部分或深腔時，需加長立銑刀的伸出量。如果使用長刃型立銑刀，由於刀具的撓度較大，易產生振動並導致刀具折損。因此在加工過程中，如果只需刀具端部附近的刀刃參加切削，則最好選用刀具總長度較長的短刃長柄型立銑刀。在臥式數控機床上使用大直徑立銑刀加工工件時，由於刀具自重所產生的變形較大，更應十分注意端刃切削容易出現的問題。在必須使用長刃型立銑刀的情況下，則需大幅度降低切削速度和進給速度。
4.切削參數的選用
切削速度的選擇主要取決於被加工工件的材質；進給速度的選擇主要取決於被加工工件的材質及立銑刀的直徑。國外一些刀具生產廠家的刀具樣本附有刀具切削參數選用表，可供參考。但切削參數的選用同時又受機床、刀具系統、被加工工件形狀以及裝夾方式等多方面因素的影響，應根據實際情況適當調整切削速度和進給速度。
當以刀具壽命為優先考慮因素時，可適當降低切削速度和進給速度；當切屑的離刃狀況不好時，則可適當增大切削速度。
5.切削方式的選擇
采用順銑有利於防止刀刃損壞，可提高刀具壽命。但有兩點需要注意﹕ヾ如采用普通機床加工，應設法消除進給機構的間隙；ゝ當工件表面殘留有鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它硬化層時，宜采用逆銑。
6.硬質合金立銑刀的使用
高速鋼立銑刀的使用範圍和使用要求較為寬泛，即使切削條件的選擇略有不當，也不至出現太大問題。而硬質合金立銑刀雖然在高速切削時具有很好的耐磨性，但它的使用範圍不及高速鋼立銑刀廣泛，且切削條件必須嚴格符合刀具的使用要求。
***可轉位車孔刀的選用要點***
車孔刀與外圓車刀相比有如下特點﹕
１、由於尺寸受到孔徑的限製，裝夾部分結構要求簡單、緊湊，夾緊件最好不外露，夾緊可靠。
２、刀桿懸臂使用，剛性差，為增強刀具剛性盡量選用大斷面尺寸刀桿，減少刀桿長度。
３、內孔加工的斷屑、排屑可靠性比外圓車刀更為重要，因而刀具頭部要留有足夠的排屑空間。
（品種規格的選用）﹕ 常用的車刀有三種不同截面形狀的刀柄，即圓柄、矩形柄和正方形柄。普通型和模塊式的圓柄車刀多用於車削加工中心和數控車床上。矩形和方形柄多用於普通車床。
還有一些特殊用途的車孔刀，如柄部有切削液輸送孔的，柄部裝有減振機構的和用於重金屬做刀柄的等，但是不常用。
１、刀柄截面形狀的選用。優先選用圓柄車刀。由於圓柄車刀的刀尖高度是刀柄高度的二分之一，且柄部為圓形，有利於排屑，故在加工相同直徑的孔時圓柄車刀的剛性明顯高於方柄車刀，所以在條件許可時應盡量采用圓柄車刀。在臥式車床上因受四方刀架限製，一般多采用正方形或矩形柄車刀。如用圓柄車刀，為使刀尖處於主軸中心線高度，當圓柄車刀頂部超過四方刀架的使用範圍時，可增加輔具後再使用。
２、刀柄截面尺寸的選用。標準內孔車刀已給定了最小加工孔徑。對於加工最大孔徑範圍，一般不超過比它大一個規格的車孔刀所定的最小加工孔徑，如特殊需要，也應小於再大一個規格的使用範圍。
３、刀柄形式的選用。通常大量使用的是整體鋼製刀柄，這時刀桿的伸出量應在刀桿直徑的４倍以內。當伸出量大於４倍或加工剛性差的工件時，應選用帶有減振機構的刀柄。如加工很高精度的孔，應選用重金屬（如硬質合金）製造的刀柄，如在加工過程中刀尖部需要充分冷卻，則應選用有切削液送孔的刀柄。
***可轉位鏜刀的使用方法及注意事項***
1. 刀具安裝時，要特別注意清潔。鏜孔刀具無論是粗加工還是精加工，在安裝和裝配的各個環節，都必須注意清潔度。刀柄與機床的裝配，刀片的更換等等，都要擦拭干淨，然後再安裝或裝配，切不可馬虎從事。
2.刀具進行預調，其尺寸精度，完好狀態、必須符合要求。可轉位鏜刀、除單刃鏜刀外，一般不采用人工試切的方法，所以加工前的預調就顯得非常重要。預調的尺寸必須精確，要調在公差的中下限，並考慮因溫度的因素，進行修正、補償。刀具預調可在專用預調儀、機上對刀器或其他量儀上進行。
3.刀具安裝後進行動態跳動檢查。動態跳動檢查是一個綜合指標，它反映機床主軸精度、刀具精度以及刀具與機床的連接精度。這個精度如果超過被加工孔要求的精度的1/2或2/3就不能進行加工，需找出原因並消除後，才能進行。這一點操作者必須牢記，並嚴格執行。否則加工出來的孔就不能符合要求。
4.應通過統計或檢測的方法，確定刀具各部分的壽命，以保證加工精度的可靠性。對於單刃鏜刀來講，這個要求可低一些，但對多刃鏜刀來講，這一點特別重要。可轉位鏜刀的加工特點是﹕預先調刀，一次加工達到要求，必須保證刀具不損壞，否則會造成不必要的事故。
留言列表
