金属切削原理与刀具基本知识

1、1金属切削原理与刀具基本知识铣、镗刀具介绍及选择121. 镗、铣刀具介绍及选择231.1铣刀 铣削特点1每个刀齿不均匀,不连续切削,切入与切离时均会硬性冲突与振动;2铣削时切削层参数及切削力是变化的,也易引起振动,影响加工质量;3同时参加切削的刀齿较多,生产率较高。341.2铣刀的种类铣刀为多齿回转刀具，其每一个刀齿都相当于一把车刀固定在铣刀的回转面上。铣削时同时参加切削的切削刃较长,且无空行程,Vc(切削速度)也较高,所以生产率较高。铣刀种类很多，结构不一，应用范围很广，按其用途可分为加工平面用铣刀、加工沟槽用铣刀、加工成形面用铣刀等三大类。通用规格的铣刀已标准化，一般均由专业工具厂生产。现

2、介绍几种常用铣刀的特点及其适用范围。451.2.1圆柱铣刀圆柱铣刀一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度小于铣刀长度的狭长平面。根据加工要求不同，圆柱铣刀有粗齿、细齿之分，粗齿的容屑槽大，用于粗加工，细齿用于精加工。铣刀外径较大时，常制成镶齿的。 56圆柱铣刀671.2.2面铣刀面铣刀主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。高速钢面铣刀按国家标准规定，直

3、径d=80250mm，螺旋角=10，刀齿数Z=1026。781.2.2面铣刀硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹一焊接式和可转位式三种。面铣刀主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90的面铣刀可铣底部较宽的台阶面。用面铣刀加工平面，同时参加切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量，生产率较高，应用广泛。89面铣刀9101.2.3立铣刀 立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，圆

4、柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，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，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。粗加工时，为了改善切屑卷曲情况，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=34，细齿立铣刀齿数Z=58，套式结构Z=1020，容屑槽圆弧半径r=25mm。当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用，使切削过程平稳。10111.2.3立铣刀标准立铣刀的螺旋角为4045（粗齿）和3035（细齿），套式结构立铣刀的为1525。立铣刀

5、主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。另外有粗齿大螺旋角立铣刀、玉米铣刀、硬质合金波形刃立铣刀等，它们的直径较大，可以采用大的进给量，生产率很高。1112立铣刀12131.2.4三面刃铣刀 三面刃铣刀可分为直齿三面刃和错齿三面刃。它主要用在卧式铣床上加工台阶面和一端或二端贯穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率，减小了表面粗糙度值。1314三面刃铣刀a.直齿b.交错齿c.镶齿14151.2.5锯片铣刀 锯片铣刀本身很薄，只在圆周上有刀齿，用于切断工件和铣窄槽。为了避免夹刀，其厚度由边缘向中心减薄，使两侧形成副偏角。1516锯

6、片铣刀16171.2.6旋风铣刀旋风铣是与瑞士型自动车床配套的高速铣削螺纹装置。用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀，从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。因其铣削速度快，加工效率高，并采用压缩空气进行排屑冷却。加工过程中切削飞溅如旋风而得名-旋风铣。特点：高效率加工，表面光洁度高，刀具使用寿命长适用：医疗用非标小底径螺纹和长螺纹加工1718旋风铣刀18191.2.7其他特种铣刀其它还有角度铣刀、成形铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、仿形铣用的指形铣刀等。192020212.铣刀的选用一、铣刀类型的选择 选择何种铣刀，主要决定于加工的性质，被加工表面的形状、尺寸与分布位置，加工表面的质量，工件的材料、

7、性能，铣刀的用途等因素。二、铣刀尺寸的选择。 铣刀尺寸的选择主要决定于被加工表面的尺寸和分布位置、加工表面与铣刀杆之间的距离、背吃刀量以及铣刀的夹持方法等。2122刀具涂层的类别2223铣刀的选用三、铣刀刀齿数选择。 尖齿铣刀按齿数的多少可分为粗齿铣刀和细齿铣刀两种。粗齿铣刀在刀体上的刀齿粗，刀齿强度好，容屑空间大，所以排屑方便，但同时参加切削的刀齿数少，工作平稳性；细齿铣刀的刀齿较密，同时参加切削的刀齿数多，工作平稳，加工中能获得较小的表面粗糙度值，在每齿进给量一定时，增加齿数可提高铣削效率。2324铣刀的选用 一般加工塑性材料时，粗加工选用粗齿铣刀；精加工采用细齿铣刀以保证加工表面质量。在

8、铣削硬金属材料时，无论粗铣还是精铣均采用细齿铣刀。2425刀具材料与工件材料的匹配 力学性能：高速钢刀具硬度不够，不能用来切削淬硬钢和冷硬铸铁，硬质合金和陶瓷刀具则能胜任，CBN（立方氮化硼）刀具更适于加工硬脆材料。 物理性能：在加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以使切削热得以导出从而降低切削温度。 化学性能：金刚石刀具不能加工钢铁材料。CBN最适合加工钢铁，但只能进行干切削，水基切削液在高温下将使CBN分解。 25刀具材料的发展与切削加工高速化的关系切削速度（m/min）200010005002001005020101800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具钢

9、合金工具钢WC系硬质合金高速钢WC-TiC系硬质合金涂层硬质合金TiAlN涂层硬质合金DLC涂层硬质合金TiC-TiN金属陶瓷聚晶立方氮化硼 （PCBN）陶瓷聚晶金刚石（PCD）26273.镗刀及其选用 镗削及其特点镗削加工是利用镗刀对已有孔、孔系进行再加工的方法。镗孔可以在车床、镗床、组合机床、数控机床及自动线机床上进行。镗削使用的刀具镗刀。一般镗孔精度可达IT7IT9，精镗可达到IT6，粗糙度为Ra0.81.6m。除浮动镗削外，镗孔能纠正孔的直线度误差，获得高的位置精度，特别适合于箱体、支架、杠杆等零件上的单个孔或孔系的加工。IT为标准工差等级代号，7为中等加工精度2728镗刀的分类28293.1单刃镗刀2930单刃镗刀3031单刃镗刀3132单刃镗刀3233单刃镗刀33343.2双刃镗刀3435双刃镗刀3536双刃镗刀3637双刃镗刀37383.3镗刀的工艺特点1.单刃