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1、关于立铣刀基础知识现在学习的是第1页，共25页所谓立铣刀是所谓立铣刀是 经常使用立铣刀的机械在机床中被称为铣床。经常使用立铣刀的机械在机床中被称为铣床。铣床用英语表示为铣床用英语表示为millingmillingmachinemachine，这种机床使，这种机床使用的刀具被称为铣刀（用的刀具被称为铣刀（millmill）立铣刀的形状如下图所示，在它的端部，也就是底立铣刀的形状如下图所示，在它的端部，也就是底部也有刀刃。正是由于铣刀的底部也有刀刃，所以部也有刀刃。正是由于铣刀的底部也有刀刃，所以被称为立铣刀（被称为立铣刀（Endmill）现在学习的是第2页，共25页底部底部带带刃刃()铣铣床床(
2、)上上 使用使用的的刀具刀具()立立铣铣刀（）刀（）圆圆周面及底部带有切削刃的柄式铣刀周面及底部带有切削刃的柄式铣刀现在学习的是第3页，共25页立铣刀各部的形立铣刀各部的形状及名称状及名称（以我司普通（以我司普通4刃长颈型铣刀为例）刃长颈型铣刀为例）立铣刀的形状基本上如上所示，由刀刃部、安装在机床上的刀柄立铣刀的形状基本上如上所示，由刀刃部、安装在机床上的刀柄 以及连接刀刃与以及连接刀刃与刀柄的颈部刀柄的颈部3部分组成。部分组成。外径外径立铣刀的切削刃的直径立铣刀的切削刃的直径 刃长刃长刀刃的长度刀刃的长度 颈长颈长颈部的长度颈部的长度 刀柄长刀柄长刀柄部的长度刀柄部的长度 全长全长平行与中心
3、轴测量，包括刀刃，颈部平行与中心轴测量，包括刀刃，颈部,刀柄的总长度刀柄的总长度 刃数刃数切削刃的数量，有切削刃的数量，有1、2、3、4，一般情况下采一般情况下采 用用2、3、4、5、6、8外径刃长颈长全长刃部颈部柄部柄径直柄现在学习的是第4页，共25页1 1、圆周刃前角圆周刃前角圆周刃的前刀面与刀尖与中心的连线形成的角度，它是影圆周刃的前刀面与刀尖与中心的连线形成的角度，它是影响立铣刀切削性能的重要因素。响立铣刀切削性能的重要因素。2、圆周刃后角圆周刃后角称作圆周刃第一后角，是与圆周刃前角同样重要的要素。称作圆周刃第一后角，是与圆周刃前角同样重要的要素。3、圆周刃第二后角圆周刃第二后角圆周刃
4、的第二后角立铣刀切削时保证工件与立铣刀之间有充分的圆周刃的第二后角立铣刀切削时保证工件与立铣刀之间有充分的间隙。间隙。4、圆周第一刃刃带宽圆周第一刃刃带宽圆周刃后角具有的宽度。圆周刃后角具有的宽度。5 5、圆周总刃带宽圆周总刃带宽带有圆周刃后角与圆周刃第二后角的总宽度带有圆周刃后角与圆周刃第二后角的总宽度 6 6、容屑槽容屑槽容纳切屑的地方，也叫作排屑槽。如果切屑槽小的话，切削中会容纳切屑的地方，也叫作排屑槽。如果切屑槽小的话，切削中会被切屑塞满。被切屑塞满。现在学习的是第5页，共25页7 7、底刃底刃指刀具端面的切削刃。指刀具端面的切削刃。8 8、底刃前角底刃前角底刃前刀面与轴线的夹角。底刃
5、前刀面与轴线的夹角。9 9、底刃后角底刃后角指在底刃上的第一后角。指在底刃上的第一后角。1010、底刃第二后角底刃第二后角指在底刃上的第二后角。指在底刃上的第二后角。1111、底刃后角宽底刃后角宽底刃后角具有的宽度。底刃后角具有的宽度。1212、底刃容屑槽底刃容屑槽在底刃上的容屑槽。在底刃上的容屑槽。1313、螺旋角螺旋角螺旋切削刃与轴线的夹角。螺旋切削刃与轴线的夹角。1414、圆周刃倒锥圆周刃倒锥立铣刀从刀尖到刀柄侧的直径略微减小。像这样带有向后的锥立铣刀从刀尖到刀柄侧的直径略微减小。像这样带有向后的锥度称为倒锥。度称为倒锥。1515、底刃底刃倒锥倒锥在底刃面，从刀尖向中心有微微的中凹，这个
6、角度为底刃在底刃面，从刀尖向中心有微微的中凹，这个角度为底刃间隙角间隙角（底刃底刃倒锥）倒锥）。现在学习的是第6页，共25页立铣刀的分类立铣刀的分类 整体硬质全金立铣刀整体硬质全金立铣刀刀柄部，刀刃部全部由硬质合金构成（整体型）。由于是整体型，刀具的刚性高，刀柄部，刀刃部全部由硬质合金构成（整体型）。由于是整体型，刀具的刚性高，切削时不易弯曲，能进行高精度加工。另外，与高速钢立铣刀一样，能够制成许切削时不易弯曲，能进行高精度加工。另外，与高速钢立铣刀一样，能够制成许多形状。但由于刀刃外部分也使用了昂贵的硬质合金，所以成本很高，一般多用多形状。但由于刀刃外部分也使用了昂贵的硬质合金，所以成本很高
7、，一般多用于于1212 m m以下的小直径立铣刀。但是在进行垂直度为以下的小直径立铣刀。但是在进行垂直度为10m以下的高精度加工时，由于以下的高精度加工时，由于刀具的刚性高，也有采用直径超过刀具的刚性高，也有采用直径超过12到到20的中等尺寸立铣刀。的中等尺寸立铣刀。硬质合金刀头焊接立铣刀硬质合金刀头焊接立铣刀只有刃部是整体型的硬质合金，通过焊接与柄部相联接的立铣刀，一般被称之为只有刃部是整体型的硬质合金，通过焊接与柄部相联接的立铣刀，一般被称之为硬质合金刀头焊接立铣刀。因为是焊接结合型，所以整体的刚性还不及整体型立硬质合金刀头焊接立铣刀。因为是焊接结合型，所以整体的刚性还不及整体型立铣刀，但
8、是能够确保与整体型相接近的刀具刚性。一般多用于铣刀，但是能够确保与整体型相接近的刀具刚性。一般多用于12到到20的中等的中等到尺寸立铣刀，比整体型便宜是它的优点。到尺寸立铣刀，比整体型便宜是它的优点。1 根据硬质合金立铣刀的构造来基本分类根据硬质合金立铣刀的构造来基本分类(4类类)现在学习的是第7页，共25页 螺旋刀片焊接型立铣刀螺旋刀片焊接型立铣刀是指把螺旋硬质合金刀片焊接在钢质的刀体上，形成切削刃的形式。用于整是指把螺旋硬质合金刀片焊接在钢质的刀体上，形成切削刃的形式。用于整体硬质合金立铣刀直径大的立铣刀，价格便宜。另一方面，制造螺旋槽刀片体硬质合金立铣刀直径大的立铣刀，价格便宜。另一方面
9、，制造螺旋槽刀片很困难，受到列法自由设定螺旋角的制约，另外很难应对特殊的形状。最近，很困难，受到列法自由设定螺旋角的制约，另外很难应对特殊的形状。最近，由于硬质合金螺旋刀制造技术的提高，开发出了一定的大螺旋刀片，随之，由于硬质合金螺旋刀制造技术的提高，开发出了一定的大螺旋刀片，随之，这种形式铣刀的普及是经人注目的。这种形式铣刀的普及是经人注目的。可转位型立铣刀可转位型立铣刀通过销子锁紧等方式装夹硬质合金刀片来使用的立铣刀为可转位型立通过销子锁紧等方式装夹硬质合金刀片来使用的立铣刀为可转位型立铣刀。即使被加工材料改变了，通过更换刀片就能够选定最佳的硬质铣刀。即使被加工材料改变了，通过更换刀片就能
10、够选定最佳的硬质合金。因为是采用更换刀片的方式，所以可以省去再刃磨的时间，不合金。因为是采用更换刀片的方式，所以可以省去再刃磨的时间，不会产生象其它类型铣刀再磨削后性能下降的现象，这是它很大的优点。会产生象其它类型铣刀再磨削后性能下降的现象，这是它很大的优点。但是用于外径精度要求严格来的加工有一定困难等，也是它的问题。但是用于外径精度要求严格来的加工有一定困难等，也是它的问题。现在学习的是第8页，共25页螺旋方向与切刃的方向螺旋方向与切刃的方向 1、定义、定义螺旋方向螺旋方向 从立铣刀的正面看，容屑槽朝从立铣刀的正面看，容屑槽朝刀柄方向伸延时是向左倾的就刀柄方向伸延时是向左倾的就叫左螺旋，向右
11、倾的就叫右螺叫左螺旋，向右倾的就叫右螺旋。旋。切刃的方向切刃的方向切削刃的朝向因立铣刀工作时的切削刃的朝向因立铣刀工作时的回转方向而异。把立铣刀的底刃回转方向而异。把立铣刀的底刃朝上摆放并从立铣刀的正面看，朝上摆放并从立铣刀的正面看，切削刃的刃口朝左边的就叫左刃，切削刃的刃口朝左边的就叫左刃，朝右边的就叫右刃。朝右边的就叫右刃。右螺旋右螺旋 左螺旋左螺旋 右刃右刃 左刃左刃 现在学习的是第9页，共25页2、立铣刀的螺旋方向和切削刃的朝向可以有、立铣刀的螺旋方向和切削刃的朝向可以有4种不同的组合，可种不同的组合，可根据工件的材质和形状选择所需的组合根据工件的材质和形状选择所需的组合 右刃右螺旋立
12、铣刀，因切屑沿容屑槽由柄部方向排除，易保右刃右螺旋立铣刀，因切屑沿容屑槽由柄部方向排除，易保证切屑的平稳进行证切屑的平稳进行 右刃左螺旋和左刃右螺旋铣刀，在加工时切屑朝底刃方向移右刃左螺旋和左刃右螺旋铣刀，在加工时切屑朝底刃方向移动，致使底刃切削出的工件表面质量不好，刀具寿命也短。动，致使底刃切削出的工件表面质量不好，刀具寿命也短。但是对加工通孔或不使用底刃的精加工，切屑朝底刃方向但是对加工通孔或不使用底刃的精加工，切屑朝底刃方向排出时有不损伤工件表面、无划痕和无毛刺的优点排出时有不损伤工件表面、无划痕和无毛刺的优点 现在学习的是第10页，共25页螺旋角与导程螺旋角与导程参看下图。这是一根线螺
13、旋卷曲后的图形。如图所示，螺旋线旋转一圈参看下图。这是一根线螺旋卷曲后的图形。如图所示，螺旋线旋转一圈时前进的距离被称之为导程。时前进的距离被称之为导程。（导程，螺距）（导程，螺距）把根线螺旋卷曲把根线螺旋卷曲 现在学习的是第11页，共25页有根螺旋线，下面是它的展开图。用图形表示出了螺旋角有根螺旋线，下面是它的展开图。用图形表示出了螺旋角与导程的关系。与导程的关系。立铣刀的螺旋角立铣刀的螺旋角与导程的关系是：与导程的关系是：.是圆周率是圆周率 .是外径是外径现在学习的是第12页，共25页螺旋角特性的归纳螺旋角特性的归纳1、螺旋角与切削阻力、螺旋角与切削阻力 切削阻力随螺旋角的增大而减小切削阻
14、力随螺旋角的增大而减小 切削阻力的轴向分力与螺旋角成比例切削阻力的轴向分力与螺旋角成比例。结论：有螺旋容屑槽的螺旋刃立铣刀结论：有螺旋容屑槽的螺旋刃立铣刀的径向切削阻力小，因此可以指的径向切削阻力小，因此可以指定较大的径向吃刀量和较大的进定较大的径向吃刀量和较大的进给速度，这对切削加工是很有利给速度，这对切削加工是很有利的。但另一方面，螺旋有越大，的。但另一方面，螺旋有越大，切削阻力的轴向分力也越大，过切削阻力的轴向分力也越大，过大的轴向分力不但有将立铣刀从大的轴向分力不但有将立铣刀从刀夹中拔出的危险，而且还有将刀夹中拔出的危险，而且还有将工件从工作台表面抬起的趋势，工件从工作台表面抬起的趋势
15、，尤其是在加工薄壁类零件时，很尤其是在加工薄壁类零件时，很易引起振动。易引起振动。现在学习的是第13页，共25页2、当螺旋角很大时，刀刃很锋利，刀具的刚性变差，易卷刃、当螺旋角很大时，刀刃很锋利，刀具的刚性变差，易卷刃、崩刃，从而影响刀具的使用寿命。崩刃，从而影响刀具的使用寿命。(为防止螺旋刃的卷刃和崩刃，通常沿刃口磨出一小平面或小为防止螺旋刃的卷刃和崩刃，通常沿刃口磨出一小平面或小弧面的倒棱。弧面的倒棱。)3、螺旋角的选取方法、螺旋角的选取方法 对一般的粗铣、精铣，考虑到刀具的使用寿命，通常选用对一般的粗铣、精铣，考虑到刀具的使用寿命，通常选用30左右的螺旋角。（螺旋角大时，切削刃与被切削面
16、的接触点多，左右的螺旋角。（螺旋角大时，切削刃与被切削面的接触点多，刀刃越锋利，圆周刃刃带的磨损与螺旋角大小基本成比例刀刃越锋利，圆周刃刃带的磨损与螺旋角大小基本成比例）加工切削阻力比较小的轻合金时，通常选用加工切削阻力比较小的轻合金时，通常选用40左右的螺旋角。左右的螺旋角。现在学习的是第14页，共25页立铣刀的刃数（目前加工过）立铣刀的刃数（目前加工过）单刃刀单刃刀2刃刃3刃刃4刃刃5刃刃6刃刃立铣刀的刚性和容屑槽的大小都是很重要的，一般刃数少的铣刀容屑槽增大，立铣刀的刚性和容屑槽的大小都是很重要的，一般刃数少的铣刀容屑槽增大，排屑良好。但另一方面截面积率减小，刚性降低。因此切削时容易发生
17、弯曲。排屑良好。但另一方面截面积率减小，刚性降低。因此切削时容易发生弯曲。现在学习的是第15页，共25页切削刃的刃数对铣刀切削性能的影响切削刃的刃数对铣刀切削性能的影响 例子例子（两刃立铣刀与刃立铣刀）（两刃立铣刀与刃立铣刀）1、2刃立铣刀与刃立铣刀相比容屑槽大，但是截面积率小，刚性差。因而，刃立铣刀与刃立铣刀相比容屑槽大，但是截面积率小，刚性差。因而，刃立铣刀适于加工对容屑槽要求大于铣刀整体刚性要求的沟槽切削或钻孔切刃立铣刀适于加工对容屑槽要求大于铣刀整体刚性要求的沟槽切削或钻孔切削。削。例子：例子：在加工较深的沟槽（沟槽深度宽度比大于在加工较深的沟槽（沟槽深度宽度比大于1）时，如果立铣刀的
18、容屑槽）时，如果立铣刀的容屑槽小，易产生下列问题：小，易产生下列问题：1、由于切屑阻塞，会使切削扭矩增大，严重时还有可能折断刀具。、由于切屑阻塞，会使切削扭矩增大，严重时还有可能折断刀具。2、切削液不易到达立铣刀的刃口部位，刃口得不到充分的冷却和润滑，刃口附、切削液不易到达立铣刀的刃口部位，刃口得不到充分的冷却和润滑，刃口附近的切屑也不能被切削液带走，会导致圆周刃异常磨损。近的切屑也不能被切削液带走，会导致圆周刃异常磨损。3、就是参与切削的刃口越长，其切削阻力也越大，容易产生振动。、就是参与切削的刃口越长，其切削阻力也越大，容易产生振动。现在学习的是第16页，共25页 2、刃立铣刀与刃立铣刀相
19、比虽然容屑槽、刃立铣刀与刃立铣刀相比虽然容屑槽小了，但是截面积率增加了，因此刚性得到了小了，但是截面积率增加了，因此刚性得到了提高，对立铣刀的弯曲减小是有利的。提高，对立铣刀的弯曲减小是有利的。对铣侧面来说，因为切屑阻塞现象较小，不大考虑容屑槽对铣侧面来说，因为切屑阻塞现象较小，不大考虑容屑槽的大小，而较重视刀具的刚性。一般认为采用刃数多的的大小，而较重视刀具的刚性。一般认为采用刃数多的刀具切削阻力变化小，刀具刚度大，不易弯曲变形，被刀具切削阻力变化小，刀具刚度大，不易弯曲变形，被加工面的表面质量刀加工面的表面质量刀 现在学习的是第17页，共25页开槽的槽形开槽的槽形openclose现在学习
20、的是第18页，共25页刃长刃长 刃长（刃部的长度）越短，刀具的刚性和切削性能越好。立铣刀刃长（刃部的长度）越短，刀具的刚性和切削性能越好。立铣刀的刃长与刚性的关系可用下面的公式表示：的刃长与刚性的关系可用下面的公式表示：=（PL）/（3EI）：立铣刀的挠度：立铣刀的挠度 P：切削阻力：切削阻力 E：纵向弹性系数：纵向弹性系数 L：立铣刀的刃部长度：立铣刀的刃部长度 I：惯性矩（：惯性矩（I=D/64，D=0.70.8立铣刀刀径）立铣刀刀径）现在学习的是第19页，共25页 因为立铣刀的刃长增在以后，刀具的刚度将下降，因为立铣刀的刃长增在以后，刀具的刚度将下降，从而影响到被加工面的垂直度和表面质量
21、。所以从而影响到被加工面的垂直度和表面质量。所以在实际加工中，如果必须使用长刃立铣刀时，应在实际加工中，如果必须使用长刃立铣刀时，应降低有关的切削参数（例如加大芯径，加强刚性降低有关的切削参数（例如加大芯径，加强刚性等）。因此，选择立铣刀时，应尽可能地选用符等）。因此，选择立铣刀时，应尽可能地选用符合加工要求的短刃型合加工要求的短刃型现在学习的是第20页，共25页 楔角楔角 1、圆周刃的前角过大时，虽然切削刃比较锋利，但刃口的强度小，在加工中易出现振动、卷刃和崩刃。圆周刃前角过小时，切削刃的锋利度不好，切削阻力较大，排屑差，前面易磨损。现在学习的是第21页，共25页2、圆周刃后角大小的利弊与前
22、角的情况差不多、圆周刃后角大小的利弊与前角的情况差不多 圆周刃后角过小，不但会出现背切现象。而且圆周刃后角过小，不但会出现背切现象。而且刀刃磨损快，刀具寿命短；相反圆周刃后角过刀刃磨损快，刀具寿命短；相反圆周刃后角过大，容易导致振动、卷刃和崩刃。大，容易导致振动、卷刃和崩刃。结论：结论：从被切削材料方面来考虑，当加工硬质材料时，为从被切削材料方面来考虑，当加工硬质材料时，为了防止卷刃、崩刃，一般采用小楔角：当加工软了防止卷刃、崩刃，一般采用小楔角：当加工软质材料、由加工硬化性材料及刃性大易粘刀的材质材料、由加工硬化性材料及刃性大易粘刀的材料时，为使刃口锋利，切削性能好，采用大楔角料时，为使刃口
23、锋利，切削性能好，采用大楔角的效果比较好的效果比较好。现在学习的是第22页，共25页不同圆周后刀面产生的特性不同圆周后刀面产生的特性 圆周后刀面的形状有圆周后刀面的形状有（1）凹面形（）凹面形（2）平面齿背（）平面齿背（3）偏心形三种。）偏心形三种。以前一般使用凹面形和平面形最近偏心形面了主以前一般使用凹面形和平面形最近偏心形面了主流。从图流。从图7中也可以看出，因为偏心形铣刀的刀尖角中也可以看出，因为偏心形铣刀的刀尖角比其它铣刀的刀尖角要大，所以刀尖的强度增强，比其它铣刀的刀尖角要大，所以刀尖的强度增强，再加上加工后的圆周后刀面的精加工面非常良好，再加上加工后的圆周后刀面的精加工面非常良好，切削性能提高。所示，可以清楚地表明带有偏心形切削性能提高。所示，可以清楚地表明带有偏心形后刀面的立铣刀性能优越。后刀面的立铣刀性能优越。现在学习的是第23页，共25页立铣刀的柄部形状与装夹方式立铣刀的柄部形状与装夹方式 现在学习的是第24页，共25页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第25页，共25页