金属切削原理与刀具基本知识
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高速钢 合金工具钢 1900 1950 2000 年代
刀具材料的发展与切削加工高速化的关系
3.镗刀及其选用 镗削及其特点
镗削加工是利用镗刀对已有孔、孔系进行再加 工的方法。镗孔可以在车床、镗床、组合机床、 数控机床及自动线机床上进行。 镗削使用的刀具——镗刀。一般镗孔精度可达 IT7~IT9，精镗可达到IT6，粗糙度为 Ra0.8~1.6μm。除浮动镗削外，镗孔能纠正孔 的直线度误差，获得高的位置精度，特别适合 于箱体、支架、杠杆等零件上的单个孔或孔系 的加工。
5
圆柱铣刀
6
1.2.2面铣刀
面铣刀主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面 切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表 面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类， 多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。
高速钢面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。
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铣刀的选用
一般加工塑性材料时，粗加工选用粗齿铣刀； 精加工采用细齿铣刀以保证加工表面质量。在铣 削硬金属材料时，无论粗铣还是精铣均采用细齿 铣刀。
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刀具材料与工件材料的匹配
力学性能： 高速钢刀具硬度不够，不能用来切削淬硬钢和冷硬铸铁， 硬质合金和陶瓷刀具则能胜任，CBN（立方氮化硼）刀具 更适于加工硬脆材料。 物理性能： 在加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以 使切削热得以导出从而降低切削温度。 化学性能： 金刚石刀具不能加工钢铁材料。CBN最适合加工钢铁，但 只能进行干切削，水基切削液在高温下将使CBN分解。
8
面铣刀
9
1.2.3立铣刀
立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，圆柱面上的切 削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一 般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。 由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作 时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直 的底平面。 粗加工时，为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防 止切屑堵塞，刀齿数比较少，容屑槽圆弧半径则较大。 一般粗齿立铣刀齿数Z=3～4，细齿立铣刀齿数Z=5～8， 套式结构Z=10～20，容屑槽圆弧半径r=2～5mm。当立 铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振 作用，使切削过程平稳。
锯片铣刀本身很薄，只在圆周上有刀齿，用于切 断工件和铣窄槽。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。
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锯片铣刀
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1.2.6旋风铣刀
旋风铣是与瑞士型自动车床配套的高速铣削螺纹 装置。用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀， 从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。因其铣削 速度快，加工效率高，并采用压缩空气进行排屑 冷却。加工过程中切削飞溅如旋风而得名----旋 风铣。 特点：高效率加工，表面光洁度高，刀具使用寿 命长 适用：医疗用非标小底径螺纹和长螺纹加工
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旋风铣刀
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1.2.7其他特种铣刀
其它还有角度铣刀、成形铣刀、T形槽铣刀、燕 尾槽铣刀、仿形铣用的指形铣刀等。
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2.铣刀的选用
一、铣刀类型的选择
选择何种铣刀，主要决定于加工的性质，被加工 表面的形状、尺寸与分布位置，加工表面的质量， 工件的材料、性能，铣刀的用途等因素。
二、铣刀尺寸的选择。
金属切削原理与刀具基本知识
铣、镗刀具介绍及选择
1
1. 镗、铣刀具介绍及选择
2
1.1铣刀Leabharlann Baidu铣削特点
1每个刀齿不均匀,不连续切削,切入与切离时均会 硬性冲突与振动; 2铣削时切削层参数及切削力是变化的,也易引起振 动,影响加工质量; 3同时参加切削的刀齿较多,生产率较高。
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1.2铣刀的种类
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(切削速度)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。通用规格的铣刀已标准化，一般均由 专业工具厂生产。现介绍几种常用铣刀的特点及 其适用范围。
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1.2.2面铣刀
硬质合金面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。硬质合金面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三 种。 面铣刀主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平 面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90°的面铣刀 可铣底部较宽的台阶面。用面铣刀加工平面，同时参加 切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表 面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量，生产率较 高，应用广泛。
IT为标准工 差等级代号 ，7为中等 加工精度
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镗刀的分类
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3.1单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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3.2双刃镗刀
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双刃镗刀
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双刃镗刀
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双刃镗刀
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3.3镗刀的工艺特点
1.单刃镗刀工艺特点 （1）结构简单，有较大的灵活性和较强的适应性。
（2）可以校正底孔轴线的偏斜和位置误差。
（3）镗杆刚性差，切削用量小，生产效率低。 2.浮动镗刀工艺特点
（1）镗刀片径向浮动，加工精度高。
（2）镗刀片有修光刃，表面加工质量高。 （3）镗刀片两切削刃同时工作，生产效率高。
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2000 1000
500
切削速度（m/min） 200 100 50 20 10 碳素工具钢 1800 1850
聚晶金刚石 （PCD） 陶瓷 TiAlN涂层 硬质合金 涂层硬质合金 WC-TiC系硬质合金
聚晶立方 氮化硼 （PCBN） DLC涂层 硬质合金 TiC-TiN金属陶瓷
WC系硬质合金
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1.2.1圆柱铣刀
圆柱铣刀一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形 切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋 形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以 切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度 小于铣刀长度的狭长平面。
根据加工要求不同，圆柱铣刀有粗齿、细齿之分， 粗齿的容屑槽大，用于粗加工，细齿用于精加工。 铣刀外径较大时，常制成镶齿的。
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1.2.3立铣刀
标准立铣刀的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和 30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为 15°～25°。 立铣刀主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模 加工成形面。另外有粗齿大螺旋角立铣刀、玉米 铣刀、硬质合金波形刃立铣刀等，它们的直径较 大，可以采用大的进给量，生产率很高。
铣刀尺寸的选择主要决定于被加工表面的尺寸 和分布位置、加工表面与铣刀杆之间的距离、背 吃刀量以及铣刀的夹持方法等。
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刀具涂层的类别
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铣刀的选用
三、铣刀刀齿数选择。 尖齿铣刀按齿数的多少可分为粗齿铣刀和细齿 铣刀两种。粗齿铣刀在刀体上的刀齿粗，刀齿强 度好，容屑空间大，所以排屑方便，但同时参加 切削的刀齿数少，工作平稳性；细齿铣刀的刀齿 较密，同时参加切削的刀齿数多，工作平稳，加 工中能获得较小的表面粗糙度值，在每齿进给量 一定时，增加齿数可提高铣削效率。
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立铣刀
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1.2.4三面刃铣刀
三面刃铣刀可分为直齿三面刃和错齿三面刃。它 主要用在卧式铣床上加工台阶面和一端或二端贯 穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外， 两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提 高了切削效率，减小了表面粗糙度值。
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三面刃铣刀
a.直齿
b.交错齿
c.镶齿
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1.2.5锯片铣刀
刀具材料的发展与切削加工高速化的关系
3.镗刀及其选用 镗削及其特点
镗削加工是利用镗刀对已有孔、孔系进行再加 工的方法。镗孔可以在车床、镗床、组合机床、 数控机床及自动线机床上进行。 镗削使用的刀具——镗刀。一般镗孔精度可达 IT7~IT9，精镗可达到IT6，粗糙度为 Ra0.8~1.6μm。除浮动镗削外，镗孔能纠正孔 的直线度误差，获得高的位置精度，特别适合 于箱体、支架、杠杆等零件上的单个孔或孔系 的加工。
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圆柱铣刀
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1.2.2面铣刀
面铣刀主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面 切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表 面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类， 多制成套式镶齿结构，刀体材料为40Cr。
高速钢面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。
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铣刀的选用
一般加工塑性材料时，粗加工选用粗齿铣刀； 精加工采用细齿铣刀以保证加工表面质量。在铣 削硬金属材料时，无论粗铣还是精铣均采用细齿 铣刀。
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刀具材料与工件材料的匹配
力学性能： 高速钢刀具硬度不够，不能用来切削淬硬钢和冷硬铸铁， 硬质合金和陶瓷刀具则能胜任，CBN（立方氮化硼）刀具 更适于加工硬脆材料。 物理性能： 在加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以 使切削热得以导出从而降低切削温度。 化学性能： 金刚石刀具不能加工钢铁材料。CBN最适合加工钢铁，但 只能进行干切削，水基切削液在高温下将使CBN分解。
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面铣刀
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1.2.3立铣刀
立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，圆柱面上的切 削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一 般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。 由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作 时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直 的底平面。 粗加工时，为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防 止切屑堵塞，刀齿数比较少，容屑槽圆弧半径则较大。 一般粗齿立铣刀齿数Z=3～4，细齿立铣刀齿数Z=5～8， 套式结构Z=10～20，容屑槽圆弧半径r=2～5mm。当立 铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振 作用，使切削过程平稳。
锯片铣刀本身很薄，只在圆周上有刀齿，用于切 断工件和铣窄槽。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。
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锯片铣刀
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1.2.6旋风铣刀
旋风铣是与瑞士型自动车床配套的高速铣削螺纹 装置。用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀， 从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。因其铣削 速度快，加工效率高，并采用压缩空气进行排屑 冷却。加工过程中切削飞溅如旋风而得名----旋 风铣。 特点：高效率加工，表面光洁度高，刀具使用寿 命长 适用：医疗用非标小底径螺纹和长螺纹加工
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旋风铣刀
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1.2.7其他特种铣刀
其它还有角度铣刀、成形铣刀、T形槽铣刀、燕 尾槽铣刀、仿形铣用的指形铣刀等。
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2.铣刀的选用
一、铣刀类型的选择
选择何种铣刀，主要决定于加工的性质，被加工 表面的形状、尺寸与分布位置，加工表面的质量， 工件的材料、性能，铣刀的用途等因素。
二、铣刀尺寸的选择。
金属切削原理与刀具基本知识
铣、镗刀具介绍及选择
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1. 镗、铣刀具介绍及选择
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1.1铣刀Leabharlann Baidu铣削特点
1每个刀齿不均匀,不连续切削,切入与切离时均会 硬性冲突与振动; 2铣削时切削层参数及切削力是变化的,也易引起振 动,影响加工质量; 3同时参加切削的刀齿较多,生产率较高。
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1.2铣刀的种类
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(切削速度)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。通用规格的铣刀已标准化，一般均由 专业工具厂生产。现介绍几种常用铣刀的特点及 其适用范围。
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1.2.2面铣刀
硬质合金面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。硬质合金面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三 种。 面铣刀主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平 面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90°的面铣刀 可铣底部较宽的台阶面。用面铣刀加工平面，同时参加 切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表 面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量，生产率较 高，应用广泛。
IT为标准工 差等级代号 ，7为中等 加工精度
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镗刀的分类
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3.1单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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单刃镗刀
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3.2双刃镗刀
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双刃镗刀
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双刃镗刀
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双刃镗刀
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3.3镗刀的工艺特点
1.单刃镗刀工艺特点 （1）结构简单，有较大的灵活性和较强的适应性。
（2）可以校正底孔轴线的偏斜和位置误差。
（3）镗杆刚性差，切削用量小，生产效率低。 2.浮动镗刀工艺特点
（1）镗刀片径向浮动，加工精度高。
（2）镗刀片有修光刃，表面加工质量高。 （3）镗刀片两切削刃同时工作，生产效率高。
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2000 1000
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切削速度（m/min） 200 100 50 20 10 碳素工具钢 1800 1850
聚晶金刚石 （PCD） 陶瓷 TiAlN涂层 硬质合金 涂层硬质合金 WC-TiC系硬质合金
聚晶立方 氮化硼 （PCBN） DLC涂层 硬质合金 TiC-TiN金属陶瓷
WC系硬质合金
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1.2.1圆柱铣刀
圆柱铣刀一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形 切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋 形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以 切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度 小于铣刀长度的狭长平面。
根据加工要求不同，圆柱铣刀有粗齿、细齿之分， 粗齿的容屑槽大，用于粗加工，细齿用于精加工。 铣刀外径较大时，常制成镶齿的。
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1.2.3立铣刀
标准立铣刀的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和 30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为 15°～25°。 立铣刀主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模 加工成形面。另外有粗齿大螺旋角立铣刀、玉米 铣刀、硬质合金波形刃立铣刀等，它们的直径较 大，可以采用大的进给量，生产率很高。
铣刀尺寸的选择主要决定于被加工表面的尺寸 和分布位置、加工表面与铣刀杆之间的距离、背 吃刀量以及铣刀的夹持方法等。
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刀具涂层的类别
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铣刀的选用
三、铣刀刀齿数选择。 尖齿铣刀按齿数的多少可分为粗齿铣刀和细齿 铣刀两种。粗齿铣刀在刀体上的刀齿粗，刀齿强 度好，容屑空间大，所以排屑方便，但同时参加 切削的刀齿数少，工作平稳性；细齿铣刀的刀齿 较密，同时参加切削的刀齿数多，工作平稳，加 工中能获得较小的表面粗糙度值，在每齿进给量 一定时，增加齿数可提高铣削效率。
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立铣刀
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1.2.4三面刃铣刀
三面刃铣刀可分为直齿三面刃和错齿三面刃。它 主要用在卧式铣床上加工台阶面和一端或二端贯 穿的浅沟槽。三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外， 两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提 高了切削效率，减小了表面粗糙度值。
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三面刃铣刀
a.直齿
b.交错齿
c.镶齿
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1.2.5锯片铣刀