立铣刀基础知识

刃部
颈部
柄部
外径 柄径
刃长 颈长
全长
直柄
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 连接刀刃与刀柄的颈部3部分组成。
外径…………立铣刀的切削刃的直径 刃长…………刀刃的长度 颈长…………颈部的长度 刀柄长………刀柄部的长度 全长…………平行与中心轴测量，包括刀刃，颈部,刀柄的总长度 刃数…………切削刃的数量，有1、2、3 、4……，一般情况下采 用2、3、4、5、6、8
样带有向后的锥度称为倒锥。 15、底刃倒锥…………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（底刃倒锥）。
1． 根据硬质合金立铣刀的构造来基本分类(4类)
① 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，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，一般多用于Φ12 m m以下的小直径立铣刀。但是 在进行垂直度为10μm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Φ12到Φ20的中等尺寸立铣刀。
有刀柄的后端带有扁尾刀具和带有螺纹也具。 以使用来分，例如右刃右螺旋的刀具，因为切削力的方向是使刀具
从夹中拔出的方向，所以不能采用扁尾铣刀，必须采用带拉紧螺纹 的立铣刀。另外，对于大直径的铣刀来说，把锥度为7/24（国家锥 度）的锥柄用到立铣刀的刀柄上，可以直接安装在机床上，以便提 高加工时的刚度。而且，加工中心采用的使锥度为7/24，头部带有 V形槽的BT刀柄。
Hale Waihona Puke 刃刀2刃3刃4刃
5刃
6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，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。
• 例子（两刃立铣刀与４刃立铣刀）
1、2刃立铣刀与４刃立铣刀相比容屑槽大，但是截面积率小，刚性差。因 而，２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。
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。
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 角过大，容易导致振动、卷刃和崩刃。
把１根线螺旋卷曲
立铣刀的螺旋角β° 与导程Ｌ的关系是：
Ｌ＝ π·Ｄ
……..
ｔａｎβ ……..
π是圆周率 Ｄ是外径
1、螺旋角与切削阻力
①切削阻力随螺旋角的增大而减小
②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 进给速度，这对切削加工是很有 利的。但另一方面，螺旋有越大， 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 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， 尤其是在加工薄壁类零件时，很 易引起振动。
②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。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
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。 （Ｌ导程，ｐ螺距）
④ 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。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。
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，这种形式铣刀的普 及是经人注目的。
1、定义
螺旋方向
从立铣刀的正面看，容屑槽 朝刀柄方向伸延时是向左倾 的就叫左螺旋，向右倾的就 叫右螺旋。
切刃的方向
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，朝右边 的就叫右刃。
右螺旋 右刃
左螺旋 左刃
①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
2 、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。 (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。)
3、螺旋角的选取方法 ①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 ） ②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。
2、４刃立铣刀与２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，被加工面的表面质量刀
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吕新川 June 2,2009
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milling machine，这种机 床使用的刀具被称为铣刀（mill）
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，所以被称为立铣刀（Endmill）
圆周面及底部带有切削刃的柄式铣刀
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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：
δ=（P·L）/（3·E·I）
δ：立铣刀的挠度 P：切削阻力 E：纵向弹性系数 L：立铣刀的刃部长度 I：惯性矩（I=π·D/64，D=0.7~0.8立铣刀刀径）
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。 所以在实际加工中，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
如果大致的区分立铣刀的刀柄的话，有圆筒状的直柄和圆锥柄，最 近，由于立铣刀刀夹的进步与直柄装拆方便，使用直柄刀具多了起 来。
（1）直柄 直柄刀具包括简易型，侧面锁紧型，后端螺纹型，复合型等。一般
情 况下简易型使用较多。外径超过50mm的立铣刀，重切削加工，使
用条件苛刻的情况下，多使用侧锁型或复合型。 （2）锥柄 如图6所示，锥柄刀具是以莫氏锥柄、布朗标准锥柄为代表的刀具，
7、底刃…………指刀具端面的切削刃。 8、底刃前角…………底刃前刀面与轴线的夹角。 9、底刃后角…………指在底刃上的第一后角。 10、底刃第二后角…………指在底刃上的第二后角。 11、底刃后角宽…………底刃后角具有的宽度。 12、底刃容屑槽…………在底刃上的容屑槽。 13、螺旋角…………螺旋切削刃与轴线的夹角。 14、圆周刃倒锥…………立铣刀从刀尖到刀柄侧的直径略微减小。像这
② 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，但是能够确保与整体型相接近的刀具刚性。一 般多用于Φ12到Φ20的中等到尺寸立铣刀，比整体型便宜是它的优点。
③ 螺旋刀片焊接型立铣刀
1、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， 它是影响立铣刀切削性能的重要因素。 2、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。 3、圆周刃第二后角……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。 4、圆周第一刃刃带宽…………圆周刃后角具有的宽度。 5、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 6、容屑槽…………容纳切屑的地方，也叫作排屑槽。如果切屑槽小的话， 切削中会被切屑塞满。
• 例子： • 在加工较深的沟槽（沟槽深度宽度比大于1）时，如果立铣刀的容屑
槽小，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。 • 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。
结论： 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，采用大楔角的效果比较好 。
圆周后刀面的形状有
（1）凹面形（2）平面齿背（3）偏心形三 种。
以前一般使用凹面形和平面形最近偏心形面 了主流。从图7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，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后刀面的 立铣刀性能优越。