2铣刀的种类和结构特点

铣刀的种类和结构特点

铣刀的种类很多(大部分已经标准化)，其分类方法也很多，下面是几种通常的分类方法和常用的铣刀。

按铣刀切削部分的材料分类：高速钢铣刀、硬质合金铣刀、特殊材料刀具、涂层刀具等。

高速钢铣刀有整体的和镶齿的两种一般形状较复杂的铣刀都是整体高速钢铣刀．

硬质合金铣刀、陶瓷刀具以及超硬材料刀具大多数不是整体的，将硬质合金刀片以焊接或机械夹固的方式镶装在铣刀刀体上，如硬质合金立铣刀、三面刃铣刀等。

按铣刀的刀齿结合方式分类：整体铣刀、镶齿铣刀及特殊形式铣刀等。

整体铣刀是指铣刀的切削部分，装夹部分及刀体成一整体。这类铣刀可用高速钢整料制成，也可用高速钢制造切削部分，用结构钢制造刀体部分，然而焊接成一整体，直径不大的立铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀都采用这种结构．

镶齿铣刀可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，可分为可转位和不转位。

不转位的如高速钢镶齿铣刀的刀体用结构钢，刀齿是高速钢，刀体和刀齿利用尖齿形槽镶嵌在—起。

直径较大的三面刃高速钢铣刀和高速钢套式面铣刀，一般都采用这种结构。

可转位铣刀是用机械夹固的方式把硬质合金刀片或其它刀具材料安装在刀体上，因而保持了刀片的原有性能。

刀刃磨损后，可将刀片转过一个位置继续使用。这种刀具节省了材料，节省了刃磨时间，提高了生产效率。

特殊型式铣刀有复合刀具、可逆攻螺纹刀具等等。

按刀齿齿背的形式分类：（见图1-4-3）尖齿铣刀、铲齿铣刀。

尖齿铣刀的刀齿截面上，齿背是由直线或折线组成，如图1-4-3（b）所示。这类铣刀齿刃锋利，刃磨方便，制造比较容易，生产中常用的二面刃铣刀、圆柱铣刀等都是尖齿铣刀。

铲齿铣刀的刀齿截面上，齿背是阿基米德螺线，齿背必须在铲齿机床上铲出。如图1-4-3（a）所示。这类铣刀刃磨后，只要前角不变，齿形也不变。由于铲齿铣刀前角小，因此切削性能差。成形铣刀为了保证刃磨后齿形不变，一般都采用铲齿结构。

图1-4-3 铣刀刀齿的结构形式

(a) 铲齿铣刀的刀背截面(b)尖齿铣刀的刀背截面

按铣刀的安装方式分类：带孔铣刀、带柄铣刀。

带孔铣刀是采用孔安装的铣刀称为带孔铣刀，如三面刃铣刀、圆柱铣刀等。

带柄铣刀是采用柄部安装的带柄铣刀，有锥柄和直柄两种形式。

较小直径的立铣刀和键槽铣刀是直柄铣刀，较大直径的立铣刀和键槽铣刀是锥柄铣刀。

按标准化程度分类：标准刀具、非标准刀具。

标准刀具是指专业工厂按国际、国标或部标生产的刀具。如麻花钻、铰刀、铣刀、丝锥、板牙等等。

非标准刀具是指需要专门设计制造的刀具。如成形刀、专用刀具等等。

按铣刀的用途分：加工平面用铣刀、加工沟槽用的铣刀、加工曲面用铣刀等等。

加工平面用铣刀：铣削平面用铣刀主要有圆柱铣刀和端铣刀等等。

端铣刀：（见图1-4-4）端铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃，常用于端铣较大的平面。

端铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。

高速钢端铣刀按国家标准规定，直径d＝80~250mm，螺旋角β＝10°，刀齿数Z＝10~26。

硬质合金端铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。

硬质合金端铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹一焊接式和可转位式。

整体式硬质合金端铣刀是将硬质合金刀片焊在刀体上成一整体，目前在数控加工中用得较少。见图1-4-4（a）。

(a)整体焊接式面铣刀图 1-4-4端铣刀

硬质合金机夹—焊接式端铣刀是将硬质合金刀片焊接在小刀头上，再采用机械夹固的方法将刀装夹在刀体槽中。如图1-4-4（b）所示，刀头报废后可换上新刀头，因此延长了刀体的使用寿命。这类铣刀的重磨方式有体外刃磨和体内刃磨两种。

硬质合金可转位端铣刀：

它是将硬质合金可转位刀片直接用机械夹固的方法安装在铣刀体上，磨钝后，可直接在铣床上将刀片转位更换切削刃或更换刀片。其刀片的夹固方法与可转位车刀的夹固方法相似。与可转位车刀一样且有效率高、寿命长、使用方便、加工质量稳定等优点。可转位面铣刀已形成系列标准。

(b)机夹—焊接式面铣刀图1-4-4端铣刀

端铣刀的几何角度：见图1-4-5，端铣刀的几何角度由于截面的

不同，测得的角度也不同。

前角0γ：端铣刀的前角规定为在主刀刃主剖面0P （主截面）中测

得的前刀面与基面之间的夹角。

后角0α：端铣刀的后角也规定为在主剖面0P （主截面）中测得的

后刀面与切削平面之间的夹角。

刃倾角s λ：端铣刀的刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角，也在

切削平面中测量。它是铣刀的重要角度之一。刃倾角取正值时，可以保护刀尖，但切屑流向已加工表面，刃倾角取负值时，刀尖容易损坏，但切屑流出顺利。

主偏角r k ：端铣刀的主切削刃与已加工表面之间的夹角是主偏

角。也就是主切削刃与进给方向在基面上投影间所夹的角度。

主偏角的大小影响刀尖部分的强度和散热条件，影响铣削分力之间的比值。减小主偏角，刀尖部分的强度与散热条件可得到改善；同时，切削厚度减小，切削宽度增大，使刀刃上的负荷减轻，这样可以提高刀具耐用度。

副偏角'r k ：端铣刀副切削刃与已加工表面之间的夹角是副偏角。

也就是副切削刃与进给方向在基面上投影间所夹的角度。副偏角的作用主要是减小副切削刃、副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦。端铣刀的副偏角一般取2º~3º。

图1-4-5 端铣刀的几何角度

圆柱铣刀：

圆柱铣刀可以看成是由几把切刀均匀分布在圆周上而成，由于铣刀呈圆柱形，所以铣刀的基面是通过切削刃上选定点和圆柱轴线的假想平面。为了使铣削平稳，排屑顺利，圆柱铣刀的刀齿一般都做成螺旋形。

圆柱铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。

如图1-4-6所示，圆柱铣刀切削部分的几何角度主要有：

图1-4-6 圆柱铣刀切削部分的几何角度

前角γ 当圆柱铣刀的螺旋角为0º时，前角的基本概念与切刀完全相同。当螺旋角不等于0º时，前角有法截面前角n γ和端截面前