不同种类铣刀的介绍

1.铣刀的种类

铣刀的种类很多，一般由专业工具厂生产。按刀具材料可分为两大类：高速钢铣刀与硬质合金铣刀。

（1）高速钢铣刀

这类铣刀切削部分的材料是高速钢，其结构有整体的，也有镶齿的。镶齿铣刀的刀齿为高速钢，刀体则为中碳钢或合金结构钢。高速钢铣刀按刀具用途可分为如下几种：

①圆柱铣刀。圆柱铣刀（如图3-14所示）的螺旋形切削刃分布在圆柱表面，没有副切削刃，主要用于卧式铣床上铣平面。螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，其切削过程比较平稳，一般适用于加工工件上的狭长平面和收尾带圆弧的平面。

图3-14　圆柱铣刀

（a）整体式；（b）镶齿式

②三面刃铣刀。三面刃铣刀如图3-15所示，由于在刀体的圆周上及两侧环形端面上均有刀刃，故称为三面刃铣刀，也称盘铣刀。它主要用在卧式铣床上，可加工台阶、小平面和沟槽，它的圆柱刀刃担负主要切削作用，端面刀刃担负修光作用。按照刀齿的排列方式可分为直齿、错齿和镶齿。

图3-15　三面刃铣刀

（a）直齿；（b）错齿；（c）镶齿

图3-16　锯片铣刀

直齿三面刃铣刀刀刃的整个宽度都同时参加切削，因此，每个刀齿切入和离开工件时，切削力的变动较大，铣削不平稳。但这种铣刀制造和刃磨比较方便。

③锯片铣刀。锯片铣刀如图3-16所示，用来切断工件，主要用于卧式铣床。它是整体的直齿圆盘铣刀，因为其很薄，所以只有圆柱刀刃。在相同外径下，按照刀齿数量的多少，锯片铣刀分为粗齿和细齿两种。粗齿锯片铣刀的刀齿数量少、容屑槽较大、排屑容易、切削轻快，在切断有色金属和非金属材料时特别应当选用粗齿。锯片铣刀的规格以外径和宽度表示。

还有一种切口铣刀，它的结构和锯片铣刀相同，只是外径小得多，适用于在工件上铣切窄缝。

④立铣刀。立铣刀（如图3-17所示）用来铣削台阶、小平面和沟槽，主要用于立式铣床。立铣刀的柄部安装在立铣头主轴中，小直径为直柄，大直径为莫氏锥柄。它的圆柱刀刃担负主要切削作用，端面刀刃担负修光作用。

图3-17　立铣刀

（a）细齿；（b）粗齿

立铣刀也有细齿和粗齿两种。细齿立铣刀刀齿的螺旋角比较小，粗齿立铣刀刀齿的螺旋角比较大。增大刀齿的螺旋角可使切削过程更加平稳，排屑顺利，有利于采用较大的进给量和铣削深度，以提高生产率。

⑤键槽铣刀。键槽铣刀（如图3-18（a）所示）主要用来铣削轴上的键槽。它的外形与立铣刀相似，是带柄的，具有两个螺旋刀齿。它与立铣刀的主要差别是这种铣刀的端面刀刃直至中心，而立铣刀的端面刀刃不到中心。因此，键槽铣刀的端面刀刃也可以担负主要切削作用，做轴向进给，直接切入工件。

还有一种半圆键槽铣刀（如图3-18（b）所示），专门用来加工轴上的半圆键槽，它的规格以外径和宽度来表示。

图3-18　键槽铣刀

（a）键槽铣刀；（b）半圆键槽铣刀

⑥角度铣刀。角度铣刀（如图3-19所示）用来加工带有角度的沟槽和小斜面，特别是加工多齿刀具的容屑槽。它分为单角铣刀和双角铣刀两种。双角铣刀又分为对称双角铣刀和不对称双角铣刀。

其他还有加工T形槽的T形槽铣刀（如图3-20所示），加工圆弧形状的半圆铣刀（如图3-21所示），加工齿轮的齿轮盘铣刀（如图3-22所示），以及加工平面的套式面铣刀（如图3-23所示）等，这里就不再一一叙述了。

图3-19　角度铣刀

（a）单角铣刀；（b）对称双角铣刀；（c）不对称双角铣刀

图3-20　T形槽铣刀

图3-21　半圆铣刀(www.xing528.com)

（a）凸半圆铣刀；（b）凹半圆铣刀

图3-22　齿轮盘铣刀

图3-23　套式面铣刀

（a）整体面铣刀；（b）镶齿面铣刀

（2）硬质合金铣刀

端铣刀、三面刃铣刀、立铣刀和键槽铣刀等，其切削部分均可采用焊接或机械装夹的硬质合金刀片，这样就变成了硬质合金铣刀。

①硬质合金端铣刀。

图3-24所示是一种装配式硬质合金端铣刀，目前广泛应用这种铣刀铣削平面，可用于立式铣床，也可用于卧式铣床。它是把硬质合金刀片焊在刀齿上，再用机械方法把刀齿夹固在刀体上。夹固刀齿可采用楔块、螺钉以及螺钉压板等方法，如图3-25所示。

刃磨这种铣刀可以使用专用磨床或夹具整体刃磨，也可以体外刃磨，即把刀齿拆下来分别刃磨，然后借助于样板或百分表，把各个刀齿的位置安装的一致。对于体外刃磨的硬质合金端铣刀，刀体上最好有微量调节刀齿位置的装置。

图3-24　装配式硬质合金端铣刀

图3-25　夹固刀齿的方法

（a）使用楔块；（b）使用螺钉；（c）使用螺钉压板

②不重磨式硬质合金端铣刀。

这种铣刀是直接把多边形刀片夹固在刀体上，刀刃磨钝后不再重磨，而是把刀片转过一个角度使用另一个尖角。使用不重磨式硬质合金端铣刀，不但顺利解决了一般工厂中刃磨装配式端铣刀不易保证各刀齿径向跳动和端面跳动的问题，更重要的是刀片没有焊接时所产生的内应力和细小裂纹，因而能采用较大的切削速度和进给量，以提高生产率，同时也节约了刃磨的辅助时间。

图3-26所示为一种不重磨式硬质合金端铣刀。四边形硬质合金刀片2放在淬硬工具钢刀垫6的缺口中，采用三点定位方式。刀垫不但可以防止刀体被刀片压塌，而且刀垫的位置可以调整，然后由压块4压紧，以保证各个刀片安装后的径向跳动和端面跳动很小。刀片由压块3压紧。5为左、右牙螺栓，拧动它，可分别使压块3和压块4上下移动。

③不重磨式硬质合金立铣刀。

图3-27所示为一种不重磨式硬质合金立铣刀。它是把三角形硬质合金刀片用螺钉压板夹固在刀体的槽中。这种结构简单、紧凑、零件少，但是刀片的定位精度取决于刀体的制造精度。

图3-26　不重磨式硬质合金端铣刀

1—刀体；2—刀片；3，4—压块；5—左、右牙螺栓；6—刀垫

图3-27　不重磨式硬质合金立铣刀

2.铣刀的几何参数

虽然铣刀的种类很多、形状不同，但可以归纳为圆柱铣刀和端铣刀两种基本形式，每个刀齿可以看作是绕中心旋转的一把简单刀头。因此，只要通过对一个刀齿的分析，就可以了解整个铣刀的几何角度。圆柱铣刀的标注角度如图3-28所示。

图3-28　圆柱铣刀的标注角度

圆柱铣刀的正交平面是垂直于铣刀轴线的端剖面，切削平面是通过切削刃选定点的圆柱切平面，因此，刀齿的前角γo和后角αo都标注在端剖面上。螺旋角β相当于刃倾角λ，当β=0°时，就是直齿圆柱铣刀。加工铣刀齿槽及刃磨刀齿时都需要铣刀齿槽的法向剖面参数，因此，如果是螺旋槽铣刀，还要标注法向剖面上的前角γn和后角αn及螺旋角β。

端铣刀各部分结构及标注角度如图3-29所示。端铣刀的一个刀齿可以看作是一把刀尖向下倒立着车平面的车刀，因此，端铣刀每个刀齿都有前角γo、后角αo、主偏角κr和刃倾角λs四个基本角度。除此之外，还有副偏角过渡刃长bε及过渡刃主偏角κre等。由于端铣刀的每一个齿相当于一把车刀，其各角度的定义可参照车刀确定。

图3-29　端铣刀各部分结构及标注角度