1.直径和孔径
直径是铣刀最重要的参数。大直径铣刀的优点:铣刀齿数可以增多,生产率可提高;刀体及刀杆都较粗、散热好、耐用度高。但大直径铣刀切削扭距大,切入行程大。一般选择铣刀直径的原则是,在确保刀杆刚度的前提下,采用较小直径的铣刀。
铣刀直径都取为标准数值,标准系列是公比为1.25的几何级数,如100,125,160,200等。
铣刀孔径的选择原则主要应保证有足够的刀杆刚度,并取标准值16,22,27,32,40等。
各类立铣刀多为带柄结构,没有孔径。因此柄部承担定位和传递动力的任务。柄部结构主要有两种,直柄(圆柱柄)和莫氏锥柄。莫氏圆锥是工具中最常用的圆锥,它分为0号,1号……,6号。它们的最大特点是圆锥角都近似为3°,例如,1号莫氏圆锥的圆锥角为2°51′26″,2号的为2°51′41″,6号的为2°59′12″。这样小的圆锥角很容易保证自锁性能。
在我国,直径2mm以下的立铣刀做成直柄结构。直柄铣刀可用弹簧夹头很方便地实现夹固与松开。
2.齿数
铣刀有粗齿与细齿之分。粗齿(齿数较少)铣刀刀齿强度高、散热好、容屑空间大,可切下较厚的切屑、重磨次数多,故生产中应用较多。细齿(齿数较多)铣刀在切削区域同时工作的齿数较多,因此切削时的切削力变化较小不易发生振动。一般,粗铣时用粗齿铣刀;精铣和加工脆性材料时宜采用细齿铣刀。整体铣刀的齿数可用下式估算:
式中 d0——铣刀直径(mm);(www.xing528.com)
k——系数,直齿粗齿铣刀k=1.6~2,螺旋齿铣刀小于或等于35°时,取k=1.2~1.6,当螺旋齿铣刀为40°~45°时,取k=0.6~1.2。
3.结构选择对切削的影响
1)选择大的实际前角,减少切削变形和能量消耗。
2)选择大螺旋角,使铣刀的切入和切出都比较平稳。在逆铣时,切削厚度从零开始,要滑行一段距离,刀齿磨损比较严重。螺旋角增大时(相当于刃倾角增加),刃口圆弧半径减小,切削刃显得更锋利,减少了打滑现象,从而提高了刀具寿命。
3)排屑顺利。实验表明,切钢时螺旋角60°效果最佳,切铸铁时用40°效果最佳。
4)尽量增加刀齿强度、增加容屑空间。这方面的主要措施是适当减少铣刀齿数及采用曲线齿背。
5)采取分屑措施。切削刃有了分屑槽后能减少切屑变形,从而减小切削力和切削热,也有利于排屑。如玉米铣刀,它是一种铲齿的分屑铣刀,后面和分屑槽都是铲出来的。玉米铣刀可使切屑变宽,减小了切削力和功率消耗,改善了容屑和排屑条件,因而可采用较大进给量和吃刀量,显著提高生产率。再如波形刃铣刀,它的特点是将刀齿前面做成波形面,即在螺旋沟表面上加一个正弦波。这种铣刀不但可起分屑作用,并且前面上的正弦波加大了局部螺旋角,使切削省力,加工表面粗糙度低。两者的共同缺点就是有较大的残留面积,所以一般只适用于粗加工。
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