数控铣削刀具结构和参数选择

1.铣削刀具简述

数控铣刀是具有一个或多个刀齿的旋转刀具。数控铣刀的变化要远大于数控车刀，其分类的方式有多种。

（1）按用途不同 分圆柱形铣刀、面铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、锯片铣刀和T形槽铣刀等。数控加工用得较多的是面铣刀和立铣刀等。

（2）按齿背的加工方式不同 分为尖齿铣刀与铲齿铣刀两种。数控加工刀具基本以尖齿铣刀为主。

（3）按铣刀结构不同 分为整体式、整体焊齿式、镶齿式和机夹可转位式。数控加工以机夹可转位铣刀与整体铣刀为主。

（4）按加工方式不同 数控铣床上除可进行常规的铣削加工外，还能进行钻孔、镗孔、攻螺纹等加工。因此，按加工方式分，除铣削加工刀具外，钻头（麻花钻为主）、镗刀、铰刀、丝锥等也是常用的铣削刀具。

2.铣削刀具结构分析

图1-25列举了几种常用的数控铣削刀具以供参考。

图1-25 常用铣刀示例

a）整体式立铣刀 b）机夹式立铣刀 c）机夹式面铣刀 d）机夹式三面刃铣刀 e）可调镗刀 f）机夹式镗刀 g）倒角铣刀与定心钻 h）整体与机夹式机用铰刀

铣削刀具结构分析：

1）立式铣刀有整体式与机夹式两大类，实际生产中都有应用。

2）立式铣刀根据切削部分不同可分为圆柱立铣刀、圆锥立铣刀、圆角立铣刀（又称圆鼻刀）和球头立铣刀等。

3）整体圆柱式立式刀在切削刃数量上有一定的变化，如两刃的键槽铣刀、三刃及更多刃的立式铣刀。传统的三刃立式铣刀由于制作工艺的原因，端面中部往往不能切削，限制了这种刀具的应用，但近年来制作工艺的进步使得端面有一条切削刃延伸至中心，克服了端面不能下刀的缺陷。

4）整体圆柱式立式刀在螺旋角上也有一定的变化范围，较大的螺旋角相当于刃倾角增大，其切削较为省力，但制作工艺复杂，成本稍高。

5）面铣刀以机夹可转位式为主。

6）镗刀的形式有一定的变化，但其价格稍高，不可能完全配齐，因此各厂使用的镗刀结构与形式有一定的差异。

7）钻头以整体式结构的麻花钻应用较多，尺寸稍大时也可见机夹可转位式。

8）丝锥是定尺寸螺纹孔加工的主要刀具，但需注意数控加工可较方便地通过编程铣削螺纹孔，因此，必须关注螺纹铣削刀具。

9）铰刀是中、小定光孔精加工常用的定尺寸刀具，数控铣削一般采用机用铰刀，稍大尺寸的铰刀也有机夹式结构。

10）此外，还有一些特殊用途的刀具结构应该引起关注，如雕刻立铣刀一般多为单刃立铣刀。另外，还有倒角立铣刀、定心钻、三面刃铣刀、锯片铣刀等，这些刀具在数控铣削加工中也是可能用到的。数控车削加工的中心钻也常常用于孔加工之初钻中心孔。(www.xing528.com)

3.铣削刀具主要参数的选择

铣削刀具种类繁多，结构复杂，但也是有章可循的。铣刀多由专业厂家生产，因此用户以选用为主，铣削刀具选择时只需紧扣各种刀具的主要特征参数即可。图1-26列举了部分常用刀具及其主要特征参数供参考。

图1-26 常用铣刀主要参数描述

a）面铣刀 b）圆柱立铣刀 c）雕刻刀d）圆锥立铣刀及圆锥球头立铣刀 e）球头立铣刀 f）圆角立铣刀 g）倒角立铣刀

4.铣削刀具与机床的联系

铣刀结构形式多样，而铣床主轴装夹部分却是固定的，这其中离不开过渡部分——刀柄。限于篇幅，这里不作介绍，有兴趣的读者可查阅相关刀具样本或参考资料[6][9][11][12][15]等，关注常见的BT、JT、HSK等刀柄的结构，并重点关注自己使用机床的刀柄结构与尺寸。

5.铣削刀具与加工表面之间的关系

图1-27描述了铣刀与加工表面特征的关系，对铣刀结构的选择有一定的参考作用。图a所示为铣削，包括平面铣削（端铣和周铣）和曲面铣削；图b所示为孔加工，包括钻、铰、镗、锪、倒角、螺旋铣孔、插铣孔等；图c所示为螺纹铣削，包括攻螺纹和内、外螺纹铣削；图d所示为槽铣削示例。

6.铣削刀具选择技巧

通过以上铣刀介绍，可以总结出以下几点选择技巧：

1）每种铣刀有其一定的应用范围。

2）三维曲面铣削加工以立式铣刀铣削为主，粗加工和半精加工可选择圆柱立铣刀或圆角立铣刀，精加工则以球头铣刀为主，曲率变化较小的曲面可考虑选用圆角立铣刀。

3）尽可能选用机夹可转位式铣刀。

4）铣刀的选择一定要考虑刀柄问题。刀柄的结构形式较多，而用户往往未配全各类刀柄，因此选刀时一定要注意手头是否存在可用的刀柄，若没有是否需要购买，是否能够尽快买到。

5）三面刃铣刀与锯片铣刀虽然加工表面特征均表现为槽，但前者可以保证槽宽尺寸，而后者槽宽精度几乎不能保证。

6）平时多关注刀具样本，生产中多关注各种结构刀具的铣削特点与规律，多去刀具商店观察各类刀具。

图1-27 机夹可转位铣刀的类型

a）铣削 b）孔加工 c）螺纹加工 d）槽铣削加工