铣削与铣刀
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择
铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择铣刀是铣削加工中最为重要的切削工具之一，其几何参数的选择对于加工质量、效率和刀具寿命有着重要的影响。
本章将介绍铣刀几何参数的选择原则和铣削用量的确定方法。
一、铣刀几何参数的选择原则1.刀尖半径（RE）的选择：刀尖半径的大小直接影响到切削力和表面质量。
在一般情况下，刀尖半径越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀尖半径会导致铣削面积减小，加工效率降低。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀尖半径。
2.刀具倾角（AP）的选择：刀具倾角的大小决定了铣削切削力的方向和大小。
一般情况下，刀具倾角越大，切削力越小，表面质量越好。
但是，过大的刀具倾角会导致切削力的方向与进给方向夹角过大，容易引起振动和切削不稳定。
因此，需要根据具体情况选择合适的刀具倾角。
3.切削刃数（Z）的选择：切削刃数的选择与铣削切削力和切削效率有关。
一般情况下，切削刃数越多，每刃切削力越小，切削效率越高。
但是，过多的切削刃数会导致刀具刃间距过小，切削润滑效果差，容易引起刀具卡刃、切削热等问题。
因此，需要根据具体情况选择合适的切削刃数。
4.刀具材料的选择：刀具材料的选择直接影响到刀具的切削性能和寿命。
一般情况下，硬度较高、耐磨性好的刀具材料能够提高刀具的使用寿命。
常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
需要根据具体情况选择合适的刀具材料。
二、铣削用量的选择方法铣削用量的选择是指切削速度、进给量和切削深度的确定。
铣削用量的选择直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命。
1.切削速度的选择：切削速度的选择应根据刀具材料、工件材料和切削润滑条件等因素综合考虑。
一般情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是过高的切削速度会导致刀具温度升高，刀具寿命降低。
需要根据实际情况选择合适的切削速度。
2.进给量的选择：进给量的选择应根据切削力和切削表面质量的要求综合考虑。
一般情况下，进给量越大，加工效率越高，但是过大的进给量会导致切削力增大，切削表面质量降低。
第14章 铣削与铣刀
（2）后角的选择 铣刀的后角主要根据切削厚度选择，切削厚度越小，后 角值应越大。在铣削过程中，由于铣刀的切削厚度一般比较 小，因此铣刀的磨损主要发生在后刀面上，采用较大的后角 可以减少磨损；当采用较大的负前角时，可适当增加后角。 后角的数值可参考下表（详见表14-2）。
表铣刀后角的参考值 铣刀的类型 高速钢铣刀 精齿 细齿 高速钢锯片铣刀 硬质合金铣刀 粗、细齿 粗齿 细齿 12° 16° 20° 6°～8° 12°～15° 后角值
（3）刃倾角的选择 立铣刀和圆柱铣刀的外圆螺旋角β就是刃倾角λs。它能 使刀齿逐渐的切入和切出工件。螺旋角越大，切入、切出过 程越缓慢，同时螺旋角增大还可使同时工作齿数增加，使切 削过程平稳。增大β，可以使实际前角增大，切削刃锋利， 同时也使切屑易于排出。铣削宽度较窄的铣刀，增大β的意 义不大，故一般取β=0或较小的值。螺旋角β的具体数值可参 考下表（详见表14-2） 。
4．锯片铣刀 如图所示，这是薄片的槽铣刀，用于切削狭槽或切断，它 与切断车刀类似，对刀具几何参数的合理性要求较高。为了 避免夹刀，其厚度由边缘向中心减薄使两侧形成副偏角。
5．立铣刀 立铣刀相当于带柄的小直径圆柱铣刀，一般有三到四个 刀齿组成。用于加工平面、台阶、槽和相互垂直的平面，利 用锥柄或直柄紧固在机床主轴中。如图所示。 圆柱上的切削 刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃。工作时只能沿刀具 的径向进给，而不能沿铣刀的轴线方向作进给运动。用立铣 刀铣槽时槽宽有扩张，故应取直径比槽宽略小的铣刀。
8．成形铣刀 成形铣刀是在铣床上用于加工成形表面的刀具，其刀齿廓 形要根据被加工工件的廓形来确定。如图b用成形铣刀可在通 用的铣床上加工复杂形状的表面，并获得较高的精度和表面 质量，生产率也较高。除此之外，还有仿形用的指状铣刀 （如图c）等。
(完整版)15-铣削与铣刀解析
轴向铣削分力作用于主轴方向 与刀齿所受的轴向抗力大小相等方向相反
铣削分力的示意图
水平进给力和垂直进给力
▪ 水平进给力 在进给方向上的分力(纵向进给力)
垂直进给力 在垂直于进给方向上的分力 作用在铣床升降工作台运动方向上
周铣时切削厚度的计算
▪ 周铣时，切削厚度的值：
平均切削厚度为：
端铣时切削厚度的计算
切削厚度
平均切削厚度
▪ 端铣刀
切削面积的计算
圆柱铣刀
切除量和平均面积
单位体积的切除量
▪ 平均切削面积
铣削分力
▪ 主铣削力 主运动方向上的分力，作用在铣刀切线上 消耗机床的主要功率的力
法向铣削力
力的方向向下，宜铣刚性差的工件、打刀
一般情况下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的毛坯 时，多采用逆铣。精加工时，加工余量小，铣削力
小，不易引起工作台窜动，可采用顺铣。
逆铣和顺铣
铣削方式
端铣法 对 称 铣 削：切入和切出的厚度相同(淬硬钢) 不对称逆铣：切入厚度小切出厚度大(碳钢等) 不对称顺铣：切入厚度大切出厚度小(不锈钢)
铣削深度应小于铣刀长度
进给量的选择
▪ 衡量铣削效率的重要指标
粗铣时受切削力限制 半精铣精铣时受表面粗糙度限制 高速钢铣刀，不宜铣削力过大 硬质合金铣刀，进给量取小值
铣削速度的确定
▪ 铣削速度的经验公式
材料和铣刀的系数 铣削速度也可查切削用量手册确定
15.4 成形铣刀的特点和分类
▪ 切削刃的廓形根据工件廓形设计。
齿背曲线
▪ 是刀齿后刀面在垂直于铣刀轴线端平面中的截
线
刀齿的廓形取决于铲刀的刃形 齿背曲线的形状影响后角的大小和重磨
铣削加工与刀具
三、铣削加工与刀具铣削是广泛使用的切削加工方法之一，它适用于加工平面、阶台面、沟槽、成形表面以及切断等。
铣刀的每一个刀齿都相当于一把车刀，它的切削基本规律与车削相似，但铣削是断续切削，切削厚度和切削面积随时在变化，所以铣削过程具有一些特殊规律。
以圆柱铣刀和面铣刀为例，介绍铣刀的几何参数和铣削过程特点，分析常用尖齿铣刀的结构特点、应用范围，为掌握常用标准铣刀的合理选用打下初步基础。
1. 铣刀的类型和几何参数（1）铣刀的类型铣刀是刀齿分布在旋转表面上或端面上的多刃刀具。
按刀齿齿背形状可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀。
尖齿铣刀与铲齿铣刀相比，具有加工表面质量好，耐用度髙，切削效率髙等优点，因此得到广泛的使用。
铲齿铣刀沿前刀面可以重磨，重磨后铣刀刃形能保持不变，当铣刀具有复杂刃形时，铣刀制造容易、重磨简单，主要用于加工成形表面。
（2）铣刀的几何参数以圆柱铣刀和面铣刀为例来分析铣刀的几何参数。
铣削时，铣刀旋转是主运动，工件与铣刀沿进给方向相对运动是进给运动。
铣刀的主剖面标注坐标系由pr 、ps和p三平面组成：基面pr是过切削刃上的选定点且包含铣刀轴线的平面，即垂直于主运动速度方向的平面；切削平面ps是过切削刃上选定点与切削刃相切且垂直于基面的平面；主剖面p是通过切削刃上选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。
圆柱铣刀的主剖面p0与进给剖面pf；切削平面ps与切深剖面pp相互重合。
铣刀的主剖面p亦即为铣刀的端平面。
由于设计和制造的需要，铣刀的标注几何角度除规定在主剖面系外，还分别规定法剖面系和进给切深剖面系。
2）铣刀的几何角度车刀几何角度的定义也适用于铣刀。
①圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀的主剖面和进给剖面相重合，所以前角γ0和后角a分别等于进给前角γf和进给后角αf ，图纸上应标注γn和a。
主剖面、法剖面之间前角、后角关系可用下式换算：ββγγc o sc o satgatgtgtgnn==……………………4-13 4-14式中：β－螺旋角，相当于车刀上的刃倾角λs。
第10章 铣削与铣刀 10-1 几何参数
2、顺铣：旋转方向与进给方向相同，图b） • 优点：无挤压、滑行； 刀齿可压紧工件，加工表面质量好。 • 缺点：丝杠有间隙，工作台左右窜动，进给不均， 易崩刃，需设有消除间隙机构。
二、端铣削方式
图10-10
对称端铣，不对称顺、逆铣
10-5 铣刀磨损与寿命
一、铣刀的磨损 1、磨损形式 • 高速钢铣刀：后面磨损 图a） • 硬质合金铣刀：前、后面均磨损 图b） 还有疲劳破损。
10-2 切削用量与切削层参数 一、铣削用量 1、a p 平行与轴线方向的吃刀量，背吃刀量。 2、ae 垂直与轴线方向的吃刀量，侧吃刀量。
3、进给运动参数 f z，f， f
三种表示法
f z 每齿进给量，铣刀每转 一齿的进给量；
f 进给速度， f fn zf z n
4、 c c dn / 1000
第10章 铣削与铣刀
• 铣刀：多齿多刃的回转刀具，应用广。 • 加工特点：刀具回转为主运动，工件移动为进给运动。 • 种类：图10-1
加工平面：圆柱平面铣刀，端铣刀 按用途分 加工沟槽：立铣刀，锯片铣刀 加工成形面：V槽、凹圆铣刀 粗齿铣刀：齿数少，强度高，容屑大，粗加工 按刀齿数目分
细齿铣刀：齿数多，半、精加工 • 用途：加工平面、沟槽及成形表面
二、寿命与切削速度
磨损标准在后面上测量，详见P166
切削速度按实验公式计算，式（10-9）
10-3 铣削力
一、总铣削力和分力 1、作用在铣刀上的 总铣削力 特点：多齿受力，且 各齿受力的大小和方 向变化。 总铣削力：刀圆周方向的力，切 削 FcN — 铣刀半径方向的力，使 刀杆弯曲 Fp — 铣刀平行于轴线方向的 力，进给，指向应压紧 刀杆 2、作用在工件上的总铣削力 Fe
第15章 铣削与铣刀
4、铣削功率Pc Pc Fc vc 根据铣削功率和铣床传动总效率，可以验证机 床的电机功率是否能满足切削需要。 四、铣削方式 铣削方式—指用铣刀切出切屑的方式。 1、周铣法 用圆周铣刀铣削平面的方法称为周铣法。周铣 法的铣削方式有两种： 1）逆铣与顺铣 周铣法的顺铣与逆铣见下图。
金属切削原理及刀具
山东英才学院
第十五章 铣削与铣刀
第一节 铣刀的种类与用途 铣刀是广泛用于平面及各种成形表面加工的 刀具。例如：铣平面、沟槽、台阶、花键、 齿形、内腔、螺纹和铣成形表面。 铣削是切削加工中典型的多齿（或多刃）切 削加工方法。铣削的效率很高，受力很不平 稳，切削层参数也是变化的很有特点。下面 让我们先来认识一下各种铣刀。见下图。
一、按用途分类 铣刀可分为：端铣刀（面铣刀）、圆周铣刀、也 叫圆柱铣刀、盘铣刀、锯片铣刀、立铣刀、键槽 铣刀、球刀、角度铣刀、R铣刀、成形铣刀等。 二、按齿背形式分类 1、尖齿铣刀—齿背是用铣刀铣出来的。齿背就 是后刀面，用钝后重磨后刀面。 2、铲齿铣刀—齿背是用铲刀铲出来的。用钝后 重磨前刀面。 三、按铣削原理分类
第二节 铣刀的几何角度 以下主要通过圆柱铣刀及面铣刀的铣削特点。 介绍铣刀的几何参数、几何角度。 铣刀是多齿刀具，它的每一个齿都可以看作 是一个车刀刀头，因此车刀几何角度的相关 定义完全适用于铣刀。 一、周铣刀的几何角度 周铣刀的几何角度见下图。
1、前角。为了便于制造，规定圆柱铣刀的前角用 法平面前角γn表示。 tg n tg o cos 铣削钢件： γo=10°～ 20° 铣削铸铁件： γo=5°～ 15°
铣削合力使用时也经常分解为两个分力。一个 是水平方向的分力，一个是垂直方向的分力。 1）水平方向的分力称为水平进给力，它作用 在铣床工作台纵向进给方向上。 2）垂直方向的分力称为垂直进给力，它作用 在铣床升降台运动方向上。 2、作用于工件的切削分力 1）纵向进给力。 平行于铣床的纵向进给方 向。其作用方向可能与进给方向一致，也可能 与进给方向相反。
铣削加工与铣刀
端铣时，根据铣 刀与工件相对位置的 不同，可分为对称铣 削、不对称逆铣和不 对称顺铣削三种方式， 如图7-16所示。
（二）铣削螺旋槽
如图7-17所示。如果加工多头螺旋槽，
铣完一条螺旋槽后，进行分度，再铣第 二条螺旋槽。 要求必须保证: 工作台移动一个螺 旋线导程L时工件旋转1转。
在铣削加工中经常会遇 到铣削螺旋槽工件，如麻花 钻的沟槽、螺旋齿轮的沟槽 等。根据螺旋成形原理，在 万能铣床上利用万能分度头 铣螺旋槽时，将工件偏转工 件螺旋角β ，使铣刀旋转平 面与工件螺旋槽方向一致。 在分度头侧轴与工作台纵向 丝杠利用挂轮连接使工作台 带动工件作纵向进给时，将 丝杠运动通过配换挂轮及分 度头主轴带工件作相应回转， 即可加工螺旋槽，如图7-17 所示。如果加工多头螺旋槽， 铣完一条螺旋槽后，进行分 度，再铣第二条螺旋槽。 要 求 必须 保 证 : 工作 台 移动一个螺旋线导程L时工件 旋转1转。
（2）面铣刀如图7-9所示，小直径面铣刀用高速钢做成整体式，大 直径的面铣刀是在刀体上装配焊接式硬质合金刀头，或采用机 械夹固式可转位硬质合金刀片。硬质合金面铣刀适用于高速铣 削平面。
（1）三面刃铣刀 三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面 还具有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率和降 低了表面粗糙度数值。主要用于加工凹槽和阶台面三面刃铣刀 可分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀， 如图7-10所示。
（1）圆柱铣刀 圆柱铣刀的形状如图7-8所示，可用于在卧式铣床上加工较窄平面。 圆柱铣刀有高速钢整体制造、镶焊硬质合金等。为提高铣削时的平稳性，以 螺旋形的刀齿居 多。该铣刀有两种类型：粗齿圆柱铣刀具有齿数少、刀齿强度高、容屑空间 大、重磨次数多 等特点，适用于粗加工；细齿圆柱铣刀齿数多、工作平稳，适用于精加工。
第十章铣削与铣刀讲解
三、三面刃铣刀
主要用来加工沟槽或台阶面。它的圆周上是主 切削刃，两侧面是副切削刃。三面刃铣刀按结构可 分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面 刃铣刀 。
直齿三面 刃铣刀
错齿三面刃铣刀
镶齿三面刃铣刀
硬质合金可转 位三面刃铣刀
五、角度铣刀
主要用于加工带角度的沟槽和斜面。
单角铣刀：圆锥切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃； 双角铣刀：两圆锥面上的切削刃均为主切削刃，分对称双角铣 刀和不对称双角铣刀。
刀 分
般做成尖齿成形铣刀。
类 铲齿成形铣刀 ：其刃形与后面在铲齿车床上用铲刀
铲齿获得。刃形复杂的都作成铲
齿成形铣刀。
一、铲齿成形铣刀的铲齿过程
铲齿成形铣刀的刃形与后面是在铲齿车床上用铲刀铲 齿获得的。铲齿成形铣刀的齿背是阿基米德螺旋线，在刃 磨前面后，能保持刃形不变，而且后角变化很小。
二、铲削量及后角分析
单角铣刀
双角铣刀
六、模具铣刀
用于加工模具型腔或凸模成形表面。由立铣刀演变而成。 主要分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立 铣刀。
圆锥形球头立铣刀
可转位球头立铣刀
第七节 可转位面铣刀
硬质合金可转位面铣刀 适用于高速铣削平面，由于它刚 性好、效率高、加工质量好、刀具寿命长，所以得到广泛应 用。
逆铣
顺铣
逆铣特点：
①切削厚度由薄变厚，即从hD=0到hDmax。切入时，由于 刃口钝圆半径太于瞬时切削厚度，刀齿与工件表面进行挤压和 摩擦，刀齿较易磨损。尤其当冷硬现象严重时，更加剧刀齿的 磨损，并影响已加工表面的质量。
②刀齿作用于工件上的垂直进给分力FfN向上，有挑起工件 的趋势，因此要求夹紧可靠。
量 背吃刀量 a p
铣削宽度与铣刀直径关系
铣削宽度与铣刀直径关系铣削是一种常见的金属加工方法，用于加工各种形状的零件。
在铣削过程中，铣刀的直径对于铣削宽度有着重要的影响。
本文将探讨铣削宽度与铣刀直径之间的关系，并分析其影响因素和应用。
一、铣削宽度与铣刀直径的关系铣削宽度是指在一次切削中铣刀所能切削的宽度范围。
通常情况下，铣削宽度与铣刀直径成正比关系，即铣刀直径越大，铣削宽度也越大。
这是因为铣刀直径越大，刀具的切削边缘长度也相应增加，因此可以覆盖更大的切削面积。
在实际应用中，铣削宽度的选择需要考虑多个因素，包括工件材料、刀具材料和加工要求等。
一般来说，当铣刀直径较小时，由于切削边缘长度有限，铣削宽度也相对较小。
而当铣刀直径较大时，铣削宽度可以更大，但也要考虑切削力和加工表面质量等因素。
二、影响铣削宽度的因素除了铣刀直径外，还有一些其他因素会影响铣削宽度的选择。
1. 切削力：较大的铣削宽度会导致较大的切削力，对机床和刀具的负荷会增加。
因此，在选择铣削宽度时需要考虑切削力的限制，以保证加工的稳定性和刀具的寿命。
2. 加工表面质量：较大的铣削宽度可能会影响加工表面的质量，导致表面粗糙度增加。
因此，在对表面质量要求较高的情况下，需要适当减小铣削宽度。
3. 切削速度：铣削宽度的选择还要考虑切削速度。
一般来说，较大的铣削宽度需要较高的切削速度，以保证切削效率和加工质量。
但过高的切削速度可能会导致刀具磨损加剧，也需要根据具体情况进行选择。
三、铣削宽度与应用根据铣削宽度与铣刀直径的关系，可以进行以下应用。
1. 粗加工：当需要进行较大切削量的粗加工时，可以选择较大的铣刀直径，以实现较大的铣削宽度。
这样可以提高加工效率，减少加工时间。
2. 精加工：当需要进行较高精度和较好表面质量的精加工时，需要选择较小的铣削宽度。
这样可以减小切削力和表面粗糙度，提高加工质量。
3. 多道次加工：对于较大的加工量，可以通过多道次加工的方式来实现。
在每次加工中选择适当的铣削宽度，以保证加工质量和切削效率。
铣削名词解释
铣削名词解释铣削是一种常见的金属加工方法，它通过使用铣刀在工件表面切削材料，从而形成所需的形状和尺寸。
铣削通常用于制造机械零件、模具和其他工业产品。
铣削过程中，工件被固定在工作台上，而铣刀则通过主轴驱动旋转。
铣刀具有多个齿刃，可以以高速旋转，并在切削区域上下移动。
通过控制铣刀的运动轨迹和深度，可以将材料逐渐切削下来，以达到所需的形状和尺寸。
铣削可以用于各种不同类型的材料，包括金属、塑料和木材。
不同的材料需要不同类型的铣刀和切削参数。
例如，对于硬度较高的金属材料，通常需要使用较硬的刀具，并降低进给速度和切削速度，以避免刀具磨损和过热。
铣削可以实现各种不同的切削操作，如平面铣削、轮廓铣削、开槽、孔加工等。
通过使用不同形状和尺寸的铣刀，可以实现不同的切削效果。
例如，平面铣刀用于切削平面，球头铣刀用于切削曲线表面，而T型槽刀则用于切削槽道。
铣削具有许多优点。
首先，它可以精确地控制工件的形状和尺寸，因此非常适用于生产高精度的零件。
其次，铣削可以处理各种材料，包括硬度较高的材料。
此外，铣削还可以同时进行多个切削操作，提高生产效率。
然而，铣削也有一些限制。
首先，它通常需要使用专门的设备和工具，因此需要相应的投资。
其次，铣削过程中会产生大量的切屑和粉尘，需要进行有效的处理和清理。
此外，对于复杂形状的工件，铣削可能需要多个工序和多次切削操作。
总之，铣削是一种常见的金属加工方法，它可以通过切削材料来形成所需的形状和尺寸。
它具有广泛的应用领域，并且可以处理各种不同类型的材料。
铣削的优点包括高精度、多功能和高效率，但也需要相应的设备和处理切屑的措施。
数控刀具分类知识点
数控刀具分类知识点数控刀具是指在数控机床上使用的切削工具，它是实现数控加工的关键装备之一。
数控刀具的分类是非常重要的，它能够帮助我们更好地选择合适的刀具，提高加工效率和质量。
下面将介绍数控刀具的常见分类。
一、按用途分类 1. 铣削刀具：用于进行铣削加工，可分为立铣刀、球头铣刀、T型铣刀、齿轮铣刀等。
2.钻削刀具：用于进行钻削加工，可分为钻头、铰刀、扩孔器等。
3.车削刀具：用于进行车削加工，可分为外圆车刀、内圆车刀、螺纹车刀等。
4.刨削刀具：用于进行刨削加工，可分为平面刨刀、柄式刨刀等。
5.镗削刀具：用于进行镗削加工，可分为精密镗刀、钻孔镗刀等。
6.切槽刀具：用于进行切槽加工，可分为直槽刀、侧切刀、T型切槽刀等。
二、按切削方式分类 1. 全切削刀具：刀具切削全部工件，例如铣刀、钻头等。
2.单齿切削刀具：每次只有一个刃口参与切削，例如车削刀具。
3.多刃齿切削刀具：每次有多个刃口参与切削，例如铣刀。
三、按刀具材料分类 1. 高速钢刀具：使用高速钢材料制造的刀具，适用于中低强度工件的加工。
2.硬质合金刀具：使用硬质合金材料制造的刀具，具有优异的耐磨性和硬度，适用于高硬度工件的加工。
3.陶瓷刀具：使用陶瓷材料制造的刀具，具有高硬度、高耐磨性和耐高温等特点，适用于高速、高温加工。
4.超硬材料刀具：使用金刚石或立方氮化硼等超硬材料制造的刀具，具有极高的硬度和耐磨性，适用于超硬工件的加工。
四、按刀具结构分类 1. 固定刀具：刀具刃口固定，例如铣刀。
2.可转位刀具：刀具刃口可通过转位换刃，例如车削刀具。
3.模块化刀具：刀具刃口和刀柄分离，可通过更换不同的刀柄和模块实现不同加工要求，例如钻头。
五、按刀具形状分类 1. 平面刀具：刀具刃口平面，例如铣刀。
2.圆柱刀具：刀具刃口形状为圆柱，例如钻头。
3.圆锥刀具：刀具刃口形状为圆锥，例如铰刀。
4.锥度刀具：刀具刃口形状为锥度，例如车削刀具。
综上所述，数控刀具的分类是多方面的，从用途、切削方式、材料、结构和形状等方面进行分类可以帮助我们更好地选择合适的刀具，提高加工效率和质量。
第八章 铣削与铣刀
图8-1 铣刀用途
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
铣刀的几何参数 铣削用量和切削层参数 铣削力 铣削方式 铣刀的磨损 常用铣刀的结构特点与应用 可转位面铣刀 铲齿成型铣刀简介
图8-2 圆柱形铣刀的几何角度 a)圆柱形铣刀静止参考系 b）圆柱形铣刀几何角度
图8-2 (a) 圆柱形铣刀,三面刃铣刀实物照片
6-刀片
图8-29 (a) 硬质合金可转位面铣刀实物照片
图8-29 (b)硬质合金可转位面铣刀实物照片
1-弹簧
a)螺钉夹紧 2-压板
图8-30 上压式 b）螺钉和压板夹紧 3-螺钉 4-刀垫螺钉
5-刀垫
图8-31 压孔式
图8-31(a) 压孔式铣刀实物照片
图8-32 可转位铣刀片的几何形状
图8-17 钻铣刀用途 b）钻浅孔 c）铣封闭槽
d）坡铣斜槽
图8-18 可转位螺旋立铣刀
图8-18(a)硬质合金可转位立铣刀实物照片
图8-19 模块式螺旋齿立铣刀
图8-20 键槽铣刀
图8-21 直齿三面刃铣刀
图8-22 错齿三面刃铣刀
图8-23 镶齿三面刃铣刀
图8-24 硬质合金可转位三面刃铣刀
图8-33 铲齿过程
图8-34 重磨后铲齿成形铣刀后角变化
图8-35 铲齿铣刀后角分析
图8-36 αox过小改善措施 a)适当修改工件形状 b）磨出凹槽或副偏角
c）采用斜向铲齿
第八章 铣削与铣刀
铣刀是广泛用于平面及成形表面加工的刀具。 本章主要通过圆柱形铣刀及面铣刀为代表介 绍铣削特点。其中包括铣刀几何参数、铣削方式、 铣削时作用力，铣刀的磨损等。由于铣刀类型较 多，其中主要介绍圆柱形铣刀、立铣刀、键槽铣 刀、三面刃铣刀、角度铣刀和模具铣刀的结构特 点及其使用范围。 可转位面铣刀在数控机床中使用广泛。因此 重点介绍可转位面铣刀的刀片形状及角度、刀片 装夹型式、铣刀的结构特点。并介绍了成形铣刀 刀齿齿背的形状及铲制原理。
铣刀
前角和后角都标注在端剖面上（如图8.9）。若是螺
旋齿，还要标注螺旋角β、法剖面前角γn和法后角αn 三个参数。前角γo和法向前角γn两者的关系为
tan n tan o cos
圆柱铣刀的主偏角为90°，无副偏角。
26
图8.8 圆柱铣刀的几何角度
27
2．面铣刀的几何角度
31
（3）背吃刀量（铣削深度）ap 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上 测量的吃刀量，如图8.10所示，它是平行于
铣刀轴线方向度量的切削层尺寸。
（4）侧吃刀量ae
在平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给运动 方向上测量的吃刀量，如图8.10示，它是垂直于铣 刀轴线方向和进给方向度量的切削层尺寸。
种方法。铣刀的种类繁多，但从结构实质上可看
成是分布在圆柱体圆锥体和特形回转体的外缘或 端面上的切削刃或镶装上刀齿的多齿刀具。每一
个刀齿相当于一把车刀，其切削加工特点与车削
加工基本相同。
3ห้องสมุดไป่ตู้
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二、铣平面 1.铣削方式
端铣 用分布在铣刀端面上的刀齿 进行铣削的方法。
周铣 用分布在铣刀圆柱面上的刀 齿进行铣削的方法。 端铣的加工质量和生产效率 比周铣高，在大批量生产中端铣 比周铣用得多。 周铣可使用多种形式的铣刀， 能铣槽、铣成形表面，并可在同 一刀杆上安装几把刀具同时加工 几个表面，适用性好，在生产中 用得也比较多。 周铣 端铣
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图8.9 面铣刀的几何角度
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8.3 铣削基本规律
铣削是使用多齿刀具进行切削的一种加工 方法，其生产率高、应用非常广泛。但属 于断续切削，在刀齿切出和切入时有冲击，
故应根据其加工特点综合各方面的因素合
铣刀基础知识铣刀的用法
铣刀基础知识铣刀的用法铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。
那么你对铣刀了解多少呢?以下是由店铺整理关于铣刀知识的内容，希望大家喜欢!铣刀的主要用途大体上分为：1、平头铣刀，进行粗铣，去除大量毛坯，小面积水平平面或者轮廓精铣。
2、球头铣刀，进行曲面半精铣和精铣;小型球头铣刀可以精铣陡峭面/直壁的小倒角还有不规则轮廓面。
3、平头铣刀带倒角，可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面(相对于陡峭面)小倒角。
4、成型铣刀，包括倒角刀，T形铣刀或叫鼓型刀，齿型刀，内R 刀。
5、倒角刀，倒角刀外形与倒角形状相同，分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀。
6、T型刀，可铣T型槽。
7、齿型刀，铣出各种齿型，比如齿轮。
8、粗皮刀，针对铝铜合金切削设计之粗铣刀，可快速加工。
铣刀的使用方法铣刀的装夹加工中心用铣刀大多接纳弹簧夹套装夹方式，使用时处于悬臂形态。
正在铣削加工过程中，有时可能出现铣刀从刀夹中逐步伸出，以致完整?失落，以致工件报废的景象，其缘由一般是由于刀夹内孔与铣刀刀柄外径之间存正在油膜，形成夹紧力不敷所致。
铣刀出厂时一般都涂有防锈油，假如切削时使用非水溶切削油，刀夹内孔也会附着一层雾状油膜，卖刀柄和刀夹上都存正在油膜时，刀夹很难牢固夹紧刀柄，正在加工中铣刀就超卓松动?失落。
所以正在铣刀装夹前，应先将铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗洁净，擦干后再进行装夹。
当铣刀的直径较大时，即使刀柄和刀夹都很干净，还是可能发生?失刀事故，这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。
铣刀夹紧后可能出现的另一标题是加工中铣刀正在刀夹端口处折断，其缘由一般是由于刀夹使用光过长，刀夹端口部已磨损成锥形所致，此时应更换新的刀夹。
铣刀的振动由于铣刀与刀夹之间存正在微小间隙，所以正在加工过程中刀具有可能出现振动景象。
振动会使铣刀圆周刃的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命。
但当加工出的沟槽宽度偏小时，可以有目的地使刀具振动，经过增大切扩量来获得所需槽宽，但这种情况下应将铣刀的最大振幅正在0.02mm以下，否则无法进行稳定的切削。
第四讲 铣刀
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4-10 端铣刀 的几何 角度
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二、铣刀几何参数的特点 1．前角 表4- 1是铣刀前角的常用数值。和车刀一样，铣刀的前 角主要根据工件材料选择。工件材料越软，塑性越高时， 切屑塑性变形较大，切屑与前面摩擦较大，前角取值也应 较大；工件材料硬度较高，塑性较低时，前角宜取小些。 铣削脆性材料时．切屑沿前面滑走距离短，切削力和热集 中在刃区，铣刀前角不宜大而取较小的正值。 由于铣削有冲击，故应保证切削刃有较高的强度。一般情 况下，铣刀前角小于车刀的前角；高速钢铣刀比硬质合金 铣刀前角可大一些；硬质合金端铣刀切削时冲击大，前角 应取更小数值或负值；硬质合金铣刀采用正前角时，应加 负倒棱（负倒棱宽度b γ1≦αf ）
19
图4—8带 柄铣刀的 安装
20
第二节
铣刀的几何角度
铣刀型式虽多，但以圆柱铣刀和端铣刀为基 本型式。圆柱铣刀和端铣刀的切削部分都可 看作车刀到头的演变，所不同的是铣刀回转、 刀齿数多。 因此研究铣刀的角度要抓住一 个刀齿去分析。 一、 圆柱铣刀的几何角度 1、坐标平面 1）．基面Pr 铣刀切削刃选定点的基面是通过该点并包含 轴线的平面，如图4—9所示。
8
铣床可加工的零件如图4—4所示。铣床加工的公 差等级一般为IT9～IT8；表面粗糙度Ra值一般为 6．3～1．6µm。
9
10
4-4 铣削加工举例
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五、 铣刀及其安装 （一）铣刀 铣刀实质上是一种由几把单刃刀具组成的多刃 刀具，它的刀齿分布在圆柱铣刀的外回转表面 或端铣刀的端面上。常用的铣刀刀齿材料有高 速钢和硬质合金两种。 铣刀的分类方法很多，这里仅根据铣刀安装方 法的不同分为两大类： 带孔铣刀和带柄铣刀。如图4-5
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2）．切削平面Ps 铣刀切削刃选定点的切削平面是加工表面在该点的切平 面(图4—9)。 3．主剖面P0 由图4—9可知，圆柱铣刀的主剖面Po与进给剖面Pf，(图 中未标出)重合，是垂直于轴线的端剖面。 4、法剖面Pn 法剖面Pn是垂直于主切削刃的平面。只有在选定点的 切削平面视图中才能表示该点的法剖面Pn(图4-9） 5、进给剖面Pf和切深剖面Pp 它们都垂直于基面Pr，，如图4-9所示。
第七章 铣削与铣刀
八、铣削方式
1.周铣法 用铣刀圆周切削刃铣削平面称为周铣。 1.周铣法 ：用铣刀圆周切削刃铣削平面称为周铣。 • （1）逆铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相反。铣削时每齿切 铣刀旋转方向与工件进给方向相反。 削厚度从零逐渐到最大而后切出。 削厚度从零逐渐到最大而后切出。 • （2）顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣削时每齿切 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。 削厚度从最大逐渐减小到零。 削厚度从最大逐渐减小到零。
第七章 铣削与铣刀
知识点： 铣削工艺范围（熟悉） 铣削时工件的装夹（熟悉） 铣刀的种类及用途（掌握） 铣刀的几何角度（熟悉） 铣削力（掌握） 铣削用量（掌握） 铣削层参数（熟悉） 铣削方式 （掌握） 铣削加工特点（掌握） 铣刀的刃磨（了解）
一、铣床
• 铣床
• 卧式升降台铣床
• 外形结构 • 机床运动 • 工艺范围
六、切削层参数
• 1. 切削厚度hD 切削厚度 • 切削厚度 D是在基面中测量的相邻两个刀齿所形成的加工面之间 切削厚度h 的垂直距离。无论是周铣还是端铣，铣削时的切削厚度都是变化 的垂直距离。无论是周铣还是端铣， 的。 • ① 在周铣中,当θ=0°时，hD =0；当θ=ψ时，hD最大。ψ称接触角， 在周铣中 当 ° ； 时 最大。 称接触角， 称接触角 θ为铣刀刀齿瞬时转角。 为铣刀刀齿瞬时转角。 为铣刀刀齿瞬时转角 • • hD=fzsinθ hDmax=fzsinψ
3、按齿背加工形式分 、 1）尖齿铣刀 齿槽及齿背是用角度铣刀或成形铣刀铣削而成，使用中重磨 后刀面。尖齿铣刀的齿背有直线、曲线和折线三种形式。直线齿背常 用于细齿的精加工铣刀，曲线和折线齿背的刀齿强度较高，能够承受 较大的切削负载，多用于粗齿铣刀。目前大多数尖齿铣刀结构、参数 已经标准化。 2）铲齿铣刀 齿背用铲齿的方法加工而成。铣刀磨损后，沿前刀面重磨， 重磨后铣刀刃形能保持不变，因此适用于切削廓形较复杂的铣刀，如 成形铣刀等。 4、按铣刀的材料分类 1）高速钢铣刀 通用性好，可用于加工结构钢、合金钢、铸铁和非铁金属。 切削钢件时，必须浇注充分的切削液。 2）硬质合金铣刀 可以高效的铣削各种钢、铸铁和非铁金属。 3）陶瓷铣刀 用于淬硬钢和铸铁，有色金属等材料的精铣。 4）金刚石铣刀 用于铣削塑料、复合材料、有色金属及其合金。 铣刀还可以按刀齿数目分为粗齿铣刀和细齿铣刀。在直径相同的情况下 粗齿铣刀的刀齿数较少，刀齿的强度和容屑空间较大，适用于粗加工；细 齿铣刀适用于半精加工和精加工。
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由图中可以看出，切削厚度是一个随时变化 的量。每一瞬间的值为： hD f z sin
式中 θ－铣刀刀齿所在位置与切入或切出位置 间的夹角，称为瞬时接触角。
铣刀刀齿由切入工件至离开工件所转过的角 度ψ，称为接触角。
最大切削厚度 hD max fz sin
第三节 铣削参数与铣削基本规律
一、铣削用量要素
铣削的主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工 件的直线运动。见下图。
1度 2、、。铣进见削给公速量式度。。P铣19削6。速度vc是指10铣d0n刀0 外缘处的线速
铣削进给量有每齿、每转和每分钟三种表示法。
（1）每齿进给量
铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的相对位移 量（mm/z）。
面铣时，刀齿开始切入时厚度最小，在中心
位置时最大，以后又逐渐减小。任意点的切
削厚度为： hD f z cos sin r
平均切削厚度 hDav
hDav
0 hDd
f sinr
cosd
0
fz
s in r
sin
fzae sin r do
（2）切削宽度 bD
bD
ap
sin r
（3）切削层截面积 ADtot
周铣、端铣的速度及合成
(2)每转进给量f 铣刀每转一转时，工件与铣刀
的相对位移量（mm/r）。
(3)每分钟进给量或进给速度 v f 单位时间工件与
铣刀的相对位移量（mm/min）。
三种进给量之间的关系为 3、背吃刀量
vf
fn
f z zn
在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。 铣削时为平行于铣刀轴线所测量的切削层尺寸。 对于周铣刀和端铣刀背吃刀量是不一样的，见下 图。
任何一类铣刀都可以看作是端铣刀和周铣刀 的组合，从原理上看没有什么不一样。
第二节 铣刀的几何角度
以下主要通过圆柱铣刀及面铣刀的铣削特点。 介绍铣刀的几何参数、几何角度。
铣刀是多齿刀具，它的每一个齿都可以看作 是一个车刀刀头，因此车刀几何角度的相关 定义完全适用于铣刀。
一、周铣刀的几何角度
刀的切削宽度等于背吃刀量 a p
螺旋齿的圆柱铣刀的切削宽度是变量由0—变
化到 bD max bD max do / 2(w t ) / sin
(3)切削层截面积 ADtot
ADtot
hDdbD
do fz
2sin
ze 1
[cost cosw]
2、面铣刀（端铣刀）
（1）切削厚度 hD
铣刀几何角度的选择，必须考虑铣削的自身 特点，如铣削过程的断续切削和切削厚度随 时变化等。对于硬质合金面铣刀为避免刀齿 受冲击后而崩刃，一般将前角与刃倾角均选 成负值。
值得注意的是，端铣刀的主前角和主后 角一般是用进给前角和切深前角换算出 来的。
端铣刀的切深剖面即平行铣刀轴线的剖 面；进给剖面即垂直轴线的剖面。
周铣刀的几何角度见下图。
1、前角。为了便于制造，规定圆柱铣刀的前角用
法平面前角γn表示。 铣削钢件： γo=10°～ 20°
tg n tg o cos
铣削铸铁件： γo=5°～ 15°
2、后角。圆柱铣刀的后角是用正交平面后角αo表 示。
粗加工： αo＝ 12°
精加工： αo＝ 16°
通常以θ=ψ/2时的切削厚度作为平均切削厚 度则：
平均切削厚度 hDav
hDav fz sin / 2 cos 1 2ae / do
sin / 2 1 cos ae
2
do
hDav f z
ae do
（2）切削宽度 bD
主切削刃与工件切削层的接触长度(近似值)， 即主切削刃实际参加切削的长度。直齿圆柱铣
一、按用途分类
铣刀可分为：端铣刀（面铣刀）、圆周铣刀、也 叫圆柱铣刀、盘铣刀、锯片铣刀、立铣刀、键槽 铣刀、球刀、角度铣刀、R铣刀、成形铣刀等。
二、按齿背形式分类
1、尖齿铣刀—齿背是用铣刀铣出来的。齿背就 是后刀面，用钝后重磨后刀面。
2、铲齿铣刀—齿背是用铲刀铲出来的。用钝后 重磨前刀面。
金属切削原理及刀具
山东英才学院
第十五章 铣削与铣刀
第一节 铣刀的种类与用途
铣刀是广泛用于平面及各种成形表面加工的 刀具。例如：铣平面、沟槽、台阶、花键、 齿形、内腔、螺纹和铣成形表面。
铣削是切削加工中典型的多齿（或多刃）切 削加工方法。铣削的效率很高，受力很不平 稳，切削层参数也是变化的很有特点。下面 让我们先来认识一下各种铣刀。见下图。
3、刃倾角。圆柱铣刀Байду номын сангаас螺旋角β就是其刃倾角λ它 能使切削刃逐渐切入和切离工件，而且同时工作齿 数较多，故能提高铣削过程的平稳性。
粗齿铣刀： β＝ 40°～ 60° 细齿铣刀： β＝ 30°～ 35° 周铣刀通常不用副切削刃切削，故没有副偏角
它的主偏角等于90度。 二、端铣刀的几何角度
Ø端铣刀的每个刀齿类似车刀，有主、副切削
ADtot
Ze 1
hDbD
Ze 1
(
f
z
c
os
sin
r
)
ap
sin r
fzap
Ze 1
cos
平均总切削面积 ADav
刃和过渡刃。在正交平面内端铣刀的标注角度 有：γo、αo、kr、k’r和λs。见下图。
端铣刀的γo、αo、kr、k’r和λs与车刀的概念 完全一样，只不过端铣刀还经常要标注切深 方向的前角-γp、后角-αp和进给方向的前角γ f、后角-α f。铣刀前角的选择见表15.1； 后角的选择见表15.2；螺旋角的选择见表15.3。
周铣端铣的进给量和背吃刀量
4、铣削宽度 ae
铣削时为垂直于铣刀轴线所测量的切削层尺 寸。对于圆柱铣刀和端铣刀也是不一样的。 见上图。
铣削速度、进给量、背吃刀量、铣削宽度。 以上四个铣削用量合称为铣削用量四要素。
二、铣削切削层参数
1.圆柱铣刀
（1）切削厚度 hD 铣刀上相邻两个刀齿主切
三、按铣削原理分类
1、面铣刀或端铣刀
刀齿设计在铣刀的端面上，这种铣刀一般用 来铣削平面、台肩。
2、圆柱铣刀或圆周铣刀
刀齿设计在铣刀的圆柱上，这种铣刀有多种 形式，可以用来铣削平面、阶梯、槽型等。
3、成形铣刀
铣刀的形状按照工件的廓形来设计，这种铣 刀都叫成形铣刀。除去成形铣刀以外，其实