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铣刀的简介特征类型以及种类《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:35:37 阅读: 来源:玻璃粉厂家

2017-12-25 14:59:24来源:贤集网 周莹

铣刀是指用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量,它主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。下面,贤集网的小编就来为大家介绍一下铣刀的简介、特征、类型以及种类。

铣刀的简介

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。

铣刀是指使用旋转的多刃刀具切削工件,是高效率的加工方法。工作时刀具旋转(作主运动),工件移动(作进给运动),工件也可以固定,但此时旋转的刀具还必须移动(同时完成主运动和进给运动)。铣削用的机床有卧式铣床或立式铣床,也有大型的龙门铣床。这些机床可以是普通机床,也可以是数控机床。用旋转的铣刀作为刀具的切削加工。铣削一般在铣床或镗床上进行,适于加工平面、沟槽、各种成形面(如花铣削键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。

铣刀的特征

1、铣刀各刀齿周期性地参与间断切削。

2、每个刀齿在切削过程中的切削厚度是变化的。

3、每齿进给量αf(毫米/齿),表示铣刀每转过一个刀齿的时间内工件的相对位移量。

铣刀的类型

1、圆柱形铣刀

用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上,按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少,刀齿强度高,容屑空间大,适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

2、面铣刀

用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。

3、立铣刀

用于加工沟槽和台阶面等,刀齿在圆周和端面上,工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。

4、三面刃铣刀

用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

5、角度铣刀

用于铣削成一定角度的沟槽,有单角和双角铣刀两种。

6、锯片铣刀

用于加工深槽和切断工件,其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

7、T形铣刀

用来铣T形槽。

铣刀切削部分材料的基本要求:

(1)、高硬度和耐磨性:在常温下,切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨损,延长使用寿命。

(2)、好的耐热性:刀具在切削过程中会产生大量的热量,尤其是在切削速度较高时,温度会很高,因此,刀具材料应具备好的耐热性,既在高温下仍能保持较高的硬度,有能继续进行切削的性能,这种具有高温硬度的性质,又称为热硬性或红硬性。

(3)、高的强度和好的韧性:在切削过程中,刀具要承受很大的冲击力,所以刀具材料要具有较高的强度,否则易断裂和损坏。由于铣刀会受到冲击和振动,因此,铣刀材料还应具备好的韧性,才不易崩刃,碎裂。

铣刀常用材料:

1、高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),分通用和特殊用途高速钢两种。其具有以下特点:

(1)、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高,淬火硬度可达HRC62—70。在6000C高 温下, 仍能保持较高的硬度。

(2)、刃口强度和韧性好,抗振性强,能用于制造切削速度一般的刀具,对于钢性较差的机床,采用高速钢铣刀,仍能顺利切削。

(3)、工艺性能好,锻造、加工和刃磨都比较容易,还可以制造形状较复杂的刀具。

(4)、与硬质合金材料相比,仍有硬度较低,红硬性和耐磨性较差等缺点。

2、硬质合金:是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。其主要特点如下:

能耐高温,在800—10000C左右仍能保持良好的切削性能,切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。 常温硬度高,耐磨性好。 抗弯强度低,冲击韧性差,刀刃不易磨的很锋利。

常用的硬质合金一般可以为三大类:

(1)、钨钴类硬质合金(YG)

常用牌号YG3、YG6、YG8,其中数字表示含钴量的百分率,含钴量愈多,韧性愈好,愈耐冲击和振动,但会降低硬度和耐磨性。因此,该合金适用于切削铸铁及有色金属,还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。

(2)、钛钴类硬质合金(YT)

常用牌号有YT5、YT15、YT30,数字表示碳化钛的百分率。硬质合金含碳化钛以后,能提高钢的粘结温度,减小磨擦系数,并能使硬度和耐磨性略有提高,但降低了抗弯强度和韧性,使性质变脆,因此,该类合金适应切削钢类零件。

(3)、通用硬质合金

在上述两种硬质合金中加入适量的稀有金属碳化物,如碳化钽和碳化铌等,使其晶粒细化,提高其常温硬度和高温硬度、耐磨性、粘接温度和抗氧化性,能使合金的韧性有所增加,因此,这类硬质合金刀具有较好的综合切削性能和通用性,其牌号有:YW1、YW2和YA6等,由于其价格较贵,主要用于难加工材料,如高强度钢、耐热钢、不锈钢等。

铣刀的种类

1、按铣刀切削部分的材料分:

(1)、高速钢铣刀:较复杂的刀具用此类。

(2)、硬质合金铣刀:大都是用焊接或机械夹固于刀体。

2、按铣刀的用途分:

(1)、加工平面的铣刀:圆柱铣刀、端铣刀等。

(2)、加工沟槽(或阶台)的铣刀:立铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀等。

(3)、特形面用的铣刀:成形铣刀等。

3、按铣刀的构造分

(1)、尖齿铣刀:齿背的截形是直线或折线,制造和刃磨容易,刃口较锋利。

(2)、铲齿铣刀:齿背的截形是一条阿基米德螺旋线,这类铣刀刃磨后,只要前角不变,齿形也不变,适宜成形铣刀。

铣刀的主要几何参数及作用:

1、铣刀的各部分名称

基面:通过切削刀上任意一点并与该点切削速度垂直的平面。

切削平面:通过切削刃并与基面垂直的平面。

前刀面:切屑流出的平面。

后刀面:与加工表面相对的面

2、圆柱铣刀的主要几何角度及作用

(1)、前角γ0:前刀面与基面之间的夹角。 作用是使刀刃锋利,切削时金属变形减小, 切屑容易排出,从而使切削省力。

(2)、后角α0:后刀面与切削平面之间的夹角。其主要作用是减少后刀面与切削平面之间的磨擦,减小工件的表面粗糙度。

(3)、旋角0:螺旋齿刀刃上的切线与铣刀轴线之间的夹角。作用是使刀齿逐步地切入和切离工件,提高切削平稳性。同时,对于圆柱铣刀,还有使切屑从端面顺利流出的作用。

3、端铣刀的主要几何角度及作用

端铣刀多一个副切削刃,因此除了前角,后角外还有:

(1)、主偏角Kr:主切削刃与已加工表面的夹角。其变化影响主切削刃参加切削的长度,改变切屑的宽度和厚度。

(2)、副偏角Krˊ:副切削刃与已加工表面的夹角。作用是减少副切削刃和已加工表面的磨擦,并影响副切削刃对已加工表面的修光作用。

(3)、刃倾角λs:主切削刃与基面之间的夹角。主要起到斜刃切割的作用。

4、成形铣刀

成形铣刀是用于加工成形表面的专用铣刀,它的刀刃廓形需要根据被加工工件廓形进行设计计算,可在通用铣床上加工形状复杂的表面,能保证形状基本一致,且效率高,在成批生产和大量生产中被广泛应用。

(1)、成形铣刀可分为尖齿和铲齿两种

尖齿成形铣刀的铣削和重磨需要专用靠模,制造和刃磨都较困难。铲齿成形铣刀齿背是在铲齿车床上铲削和铲磨而成,重磨时只磨前刀面,因为前刀面是平面,所以刃磨比较方便,目前成形铣刀主要采用铲齿齿背结构。铲齿齿背应满足两个条件:①重磨后切削刃形状不变;②获得所需后角。

(2)、齿背曲线及方程

通过铣刀切削刃上任意点作垂直于铣刀轴线的端剖面,它与齿背表面的交线称为铣刀的齿背曲线。

齿背曲线主要应满足两个条件:一是铣刀每次重磨后的后角基本不变;另一是制造简单。

能满足后角不变的曲线只有对数螺旋线,但难以制造。阿基米德螺旋线能满足后角基本不变,制造简单,容易实现。所以在生产上广泛采用阿基米德螺旋线作为成形铣刀齿背曲线。

由几何学知识,阿基米德螺旋线上各点的向量半径ρ值,随向量半径的转角θ值的增减而等比例地增减。

因此,只要由等速旋转运动与沿半径方向的等速直线运动两者组合,就可获得阿基米德螺旋线。

用极坐标来表示:当θ=00时,ρ=R,(R为铣刀半径),当θ>00时,ρ<r,< p=""></r,<>

铣刀齿背的一般方程式为: ρ=R-CQ

假设铲刀不退回,则铣刀每转过一个齿间角ε=2π/z ,铲刀的铲齿量为K,与此相适应,凸轮的升高量也应为K。为了使铲刀能等速移动,凸轮上的曲线应为阿基米德螺旋线,故容易制造。此外,凸轮尺寸仅决定于铲销量K值,与铣刀直径齿数及后角无关。只要产销量相等,凸轮即可通用。这也是目前铲齿成形铣刀齿背广泛采用阿基米德螺旋线的原因。

当铣刀半径R和铲削量K为已知时,既可求得C:

当θ=2π/z 时 ρ=R-K

则 R-K=R-2πC /z ∴ C= Kz/2π

5、铣刀钝化之后会出现的现象

(1)、从切屑形状上看,切屑变得粗大,呈片状,由于切屑温度升高,切屑颜色发紫冒烟。

(2)、工件加工表面的粗糙度很差,工件表面出现亮点有啃刀痕迹或波纹。

(3)、铣削过程产生很严重的振动,且有不正常噪音。

(4)、从刀口形状看,刀口有发亮的白点。

(5)、当采用硬质合金铣刀铣钢件时,常飞出大量火雾。

(6)、用高速钢铣刀铣钢件,如用油类润滑冷却时,会产生大量烟雾。

以上,就是贤集网小编为您介绍的铣刀的简介、特征、类型以及种类。在实际生产运用中,当铣刀钝化之后,我们应及时停车检查铣刀磨损情况,如果磨损的较轻微,可用油石修磨切削刃,然后再用;如果磨损得较重,必须进行刃磨,以防止铣刀过度的磨损。

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