數控銑削刀具的結構類型和特點 

 撰文：常州蘭生公司刀具部 杭偉

 

數控可轉位銑刀的類型和型號表示規(guī)則。

按其用途不同，可轉位銑刀可分為可轉位面銑刀、可轉位立銑刀、可轉位三面刃銑刀以及專用可轉位銑刀等（表 2 一 3 ）。我國參照國際標準 1506462 一 1983 制定了 《 可轉位面銑刀 》 （ GB / T5342 一 1985 ) ，參照國際標準 1506262 / 2 一 1982 制定了 《 可轉位立銑刀 》( G B / T534 于一 1985 ) （有削平型直柄立銑刀和莫氏錐柄立銑刀兩部分），參照國際標準 1506986 一 1983 制定了 《 可轉位三面刃銑刀 》 ( GB / T5341 一 1985 ）。        ( l ）可轉位面銑刀的型號表示規(guī)則。根據 GB / T5342 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉位面銑刀的型號由 10 位代號組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 3 所示。

( 2 ）可轉位立銑刀的型號表示規(guī)則。根據 GB / T5340 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉位立銑刀的型號由 11 位代號組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 4 所示。

( 3 ）可轉位三面刃銑刀的型號表示規(guī)則。根據 GB / T5341 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉位三面刃銑刀的型號由 11 位代號組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 5 所示。

數控可轉位面銑刀的結構類型和特點 1 可轉位面銑刀的型號與基本尺寸 ( l ）型號與基本尺寸。根據 GB / T5342 一 1985 規(guī)定，可轉位面銑刀分為錐柄面銑刀和套式面銑刀。按照面銑刀的固定方式，又可將套式面銑刀分為 A 、 B 、 c 三類。 l ）錐柄面銑刀的型式和尺寸見表 5 一 20。

c . C 類銑刀。安裝在 7 : 24 錐柄定心刀桿上，并用 4 個內六角螺釘將銑刀固定在銑床主軸上。直徑 D 二 160mm 、 200m 。和 250mm 銑刀的型式和尺寸見表 5-23 。

 A 類和 B 類銑刀的端面鍵槽按 GB / T6132 一 1993 《 銑刀和銑刀刀桿的互換尺寸 》 ，端鍵傳動刀桿按機床工具行業(yè)標準 JB / T3411117 一 1999 《 7 : 24 錐柄帶端鍵端銑刀桿尺寸 》 ， 7 : 24 錐柄定心刀桿按 GB / T38373 一 1983 （機床工具 7 : 24 圓錐聯結工具錐柄 》 標準選用。

銑刀刀片的型式和尺寸按 GB / T2076 一 1987 《 切削刀具用可轉位刀片型號表示規(guī)則 》 和 GB / T2081 一 1987 《 硬質合金可轉位銑刀片 》 標準選用。

( 2 ）可轉位面銑刀的技術要求（ GB / T5342 - 1955 )

 l ）銑刀刀片不得有裂紋、崩刃，其余零件不得有裂紋、刻痕和銹跡等影響使用性能的缺陷。

 2 ）銑刀刀片定位面、銑刀柄部（或端面）的位置公差按表 524 。檢查圓跳動時，錐柄銑刀以公共軸線為基準；套式銑刀以內孔和端面定位。檢查切削刃圓跳動時，應采用同一刀片在同一切削刃上進行。

3 ）專業(yè)生產的銑刀，其裝用刀片的精度不得低于 C 級（按 GB / T2081 一 1987 ）。 4 ）銑刀的表面粗糙度的最大允許值為：錐柄銑刀柄部外圓：雙 ao 63 拌 m ，套式銑刀的內孔和端面： Ral25 " m 。

 5 ）銑刀刀體用合金鋼制造，其硬度為：錐柄銑刀頭部不低于 45HRC ，柄部 35 一 50HRc ，套式銑刀不低于 22oHBS ，與刀片直徑接觸的定位面硬度不低于 45HRC 。銑刀上其余零件的硬度：定位元件不低于 50HRC ，夾緊元件不低于 40HRCo

6 ）銑刀片夾緊可靠，切削過程中不允許松動或位移。

 7 ）銑刀各零件應能互換。

( 3 ）可轉位面銑刀的直徑和齒數。系列已標準化，采用公比為 1 . 25 63mm 、 80mm 、 100mm 、 125mm 、

硬質合金可轉位面銑刀的直徑的標準系列，規(guī)格有 50mm 、 160mm 、 200mm 、 250mm 、 3 15mm 、 4O0mm 、 500mm 、 630mm 共 12 種。面銑刀的齒數對銑削效率和加工質量有直接影響，齒數越多，同時工作齒數越多，生產率越高，銑削過程平穩(wěn)，加工質量好。為了滿足不同用途的需要，對同一直徑的銑刀可設計成不同的齒數。一般以每英寸直徑所含的齒數作為衡量標準。通常粗齒銑刀為 1 . 2 一 15 齒／ in ；細齒銑刀為 16 一 2 . 0 齒／ in ；密齒銑刀為 26 一 37 齒／ in ，也有齒數高達 4 一 5 齒／ in 的密齒銑刀。銑刀直徑與齒數的關系見表 5 一 25 。

2 通用型密齒可轉位面銑刀密齒面銑刀由于齒數多，在每齒進給量相等的情況下，可以增大每分鐘進給速度，有時可高達 2000 ? 3500mm / min ，從而可使生產效率成倍地提高。齒密使同時參加切削的齒數多，銑削比較平穩(wěn)，但容屑槽空間小，因而密齒面銑刀最適合于銑削短切屑材料（如薄壁鑄件）和余量小的鋼件，不適于加工面寬、銑削余量大的長切屑材料。加工鑄鐵時，增大每分鐘進給量，適當減小每齒進給量，可減小銑削出口處工件邊緣的崩碎掉碴，因而在大量生產的汽車工業(yè)中，銑削鑄鐵類薄壁件（如氣缸體、缸蓋類零件等）廣泛使用密齒可轉位面銑刀。各刀具廠生產的密齒可轉位面銑刀各有特點，本書只介紹通用型密齒面銑刀。

通用型密齒面銑刀刀片夾緊方式采用楔塊從刀片的后面壓緊。由于省去了刀片后面的刀墊，同樣直徑的銑刀就可排放較多的刀齒，其刀齒密度可達 22 一 3 齒／ in 。如果將楔塊由圖 5 一 6a 改為圖 5 一 6b 的形狀，刀齒密度可達 3 一 35 齒／ ino 由于這種密齒面銑刀結構簡單、制造方便，因此使用很廣泛。這種密齒可轉位面銑刀的基本尺寸見表 5 - 26 。

3 ．重型可轉位面銑刀重型銑削是指大背吃刀量、大進給和高效率銑削鋼、鑄鐵、耐熱合金、有色金屬及特殊材料等。切削負荷大，毛坯的表面狀況惡劣，很容易發(fā)生打刀現象。因此，重型可轉位面銑刀的結構與通用型可轉位面銑刀有所不同。

美國 Ingersoll 公司生產的 MAX 工型（圖 5 一 7 ）硬質合金可轉位面銑刀系列為重型面銑刀的代表，我國陜西航空硬質合金工具廠及哈爾濱第一工具廠也生產這類面銑刀。重型面銑刀的結構特點是：

 1 ）刀片切向排列，承受切削力的截面大，切削刃強度高，能充分發(fā)揮機床的效率，以大背吃刀量、大進給量進行銑削加工。

 2 ）用一個螺釘將刀片固定在刀體上，切削力方向有利于刀片定位夾緊。銑刀結構簡單，容屑槽大，排屑流暢，金屬切除率高。

 3 ）刀片后面允許磨損區(qū)寬，相鄰刀片不易損壞或崩刃。

 4 ）刀體更換迅速、準確。

 5 ）刀體為優(yōu)質合金鋼，經調質氮化，具有很高的強度和硬度，銑刀壽命較長。

 6 ）用 L 型刀片座承受切削力作用，能有效地保護刀體。

 7 ）加工不同材料時，可換裝不同材質的刀片。 

4 階梯可轉位面銑刀

階梯可轉位面銑刀的刀齒分布與普通面銑刀不同，它將刀片在銑刀體的軸向和徑向都按一定的尺寸差排列成階梯形（圖 5 - 8 ) ，從而形成分層切削，減小和分散了切削力，改善了切削條件，較大的加工余量可在一次進給中切除。在相同的金屬切除率情況下，階梯式比普通面銑刀切削功率小，所以適用于機床功率不足、剛性差，而又需大余量加工的場合。使用階梯可轉位面銑刀可在不減小側吃刀量、背吃刀量，只降低進給速度的情況下進行銑削。由于刀齒呈階梯形排列，可以改善刀齒冷卻，使機床功率消耗低于普通面銑刀 20 ％一 30 % ，還因切屑厚度不減薄，減少刀尖磨損等。階梯面銑刀的基本尺寸見表 527 。上述階梯面銑刀有 6 個刀齒，每個刀齒的徑向和軸向位置都按一定的尺寸差排列成階梯形，為一組刀齒。其第一級刀齒為精銑刀齒，因而其階梯尺寸差為 0 25mm ，并有 lo 的副偏角。有的階梯面銑刀齒數比較多，則可設計成幾組刀齒。每組刀齒也按一定的徑向和軸向尺寸差排列。

 

5 精銑可轉位面銑刀

精銑可轉位面銑刀要求在銑去很少的加工余量后，加工表面能獲得要求的尺寸精度和表面粗糙度。精銑面銑刀的型式很多，如瑞典 Sandvik 公司的 AuTOF 型、 AUTo Fs 型密齒精銑面銑刀，美國 valenite 公司的 85 系列精銑面銑刀， Ingersoll 公司的 Micro Mill 系列 7FZK 型（老牌號為 6FZK ）精銑面銑刀、 gDKG 型（老牌號為 6DKG ）等。

 7FZK 型精銑面銑刀專門用于精銑，最大背吃刀量為 0 ．巧 mm , 它加工平面度、平行度和表面粗糙度要求很高的平面，可以代替磨削，生產效率很高。適于加工機床導軌面、機床工作臺、水輪機和汽輪機中分面夾持板等。 7FZK 型銑刀與粗精復合銑刀相比，有以下特點：

 l ）在精銑大平面過程中不必更換刀片。因為它裝有比粗精銑復合銑刀更多的微量精銑刀片，具有耐磨損，壽命長的特點。

 2 ）刀片安裝在靠近圓周的端面。銑削時比粗精復合銑刀更能接近肩臺面或其他有障礙處。

3 ）刀片安裝位置有利于切削液更容易沖到切削刃，對提高加工表面質量和尺寸精度有利。 7rZK 型平面精銑刀的基本尺寸見表 52-8 。

 

可轉位立銑刀的結構類型和特點

1 ．型式、尺寸和技術要求

 ( l ）可轉位立銑刀的型式和基本尺寸

可轉位立銑刀按其結構及用途的不同，有普通型、螺旋齒型和鉆削型等。刀柄的型式有削平型直柄和莫氏錐柄。削平型直柄立銑刀和莫氏錐柄立銑刀的型式和基本尺寸分別見表 5 一 29 和表 5 一 30。

削平型直柄按 GB / T6131。2 一 1996  《 銑刀直柄第 2 部分：削平直柄的型式和尺寸 》 ，莫氏錐柄按 GB / T1443 一 1996 《 機床和工具柄用自夾圓錐 》 。銑刀刀片的型式和尺寸按 GB / T2076 一 1987 《 切削刀具用可轉位刀片型號表示規(guī)則 》 （等效于 ISO1832 一 1985 ）和 GB / T2081 一 1987 《 硬質合金可轉位銑刀片 》 （等效于 1503365 一 1985 ) 優(yōu)先選用。銑刀的代號和表示規(guī)則按 GB / T5340 一 1985 附錄 A 可轉位立銑刀標記（圖 54 ）。

 ( 2 ）可轉位立銑刀的技術要求（ GB / T5340－ 1985 ) l ）銑刀片不得有裂紋、崩刃，其余零件不得有裂紋刻痕和銹跡等影響使用的缺陷。

 2 ）銑刀刀片定位面和銑刀柄部的位置公差按表 5 一 31 。

 3 ）銑刀配用刀片的精度不得低于 C 級（按 GB / T2081 一 1987 ）。

 4 ）銑刀柄部外圓的表面粗糙度的最大允許值 R 。為 063 拜 m 。

 5 ）銑刀刀體用合金鋼制造，其頭部硬度不低于 45HRc ，柄部硬度為 35 一 50HRc 。銑刀上其余零件的硬度為：定位元件不低于 50HRC ，夾緊元件不低于 40HRC 。

 6 ）銑刀刀片夾緊應可靠，保證切削過程中刀片不松動和不位移。