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铣刀简介•主讲-------李继伟铣刀的种类和用途铣刀是金属切削刀具中种类最多的刀具之一，属于多齿刀具，其每一个刀齿都相当于一把单刃刀具固定在铣刀的回转表面上。铣刀可以按用途分类，也可以按材料分类。一、铣刀的分类1.按刀具材料的成分可分为：金刚石刀具立方氮化硼刀具陶瓷刀具硬质合金刀具高速钢刀具碳素和合金工具钢a用于立式铣床上加工平面b面铣刀的每个刀齿与车刀相似，刀齿采用硬质合金制成；c铣刀主切削刃分布在铣刀一端；d工作时轴线垂直于被加工平面面铣刀按用途划分盘形铣刀盘形铣刀包括槽铣刀两面刃铣刀三面刃铣刀槽铣刀；仅在圆柱表面上有刀齿，槽铣刀只能用于加工浅槽。两面刃铣刀；在圆柱表面和一个端面上做有刀齿，用于加工台阶面三面刃铣刀；三面刃铣刀除圆周有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，可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，和镶齿三面刃铣刀。错齿三面刃铣刀的刀齿交错地左、右旋。三面刃铣刀(a)(b)(c)又称盘铣刀，刀体的圆周及两侧环形端面上均有刀齿，其圆周刀刃为主切削刃，侧面是副切削刃，只对加工侧面起修光作用。主要用于加工台阶面和一端或两端贯穿的浅沟槽。有直齿（图a）斜齿（图b）之分，直径较大的常采用镶齿结构（图c）。键槽铣刀•A铣键槽的专用刀具，仅有两个刃瓣•B其圆周切削刃和端面切削刃都可作为主切削刃•C使用时先轴向进给切入工件，后沿键槽方向铣出键槽；•D重磨时仅磨端面切削刃立铣刀•般由3～4个刀齿组成，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，工作时不能沿铣刀轴线方向作进给运动。它主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。5．立铣刀一般有三到四个刀齿。用于加工平面、台阶、槽和相互垂直的平面，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。锯片铣刀锯片铣刀主要切断或切深窄槽成形铣刀•成形铣刀用于加工成形表面，刀齿廓形要根据被加工零件表面廓形设计成型铣刀2.镗刀加工各种复杂和大型工件上（如箱体）有预制孔的孔，尤其是直径较大的孔或孔系，一次安装多面加工，精度高。粗镗刀精镗刀二、孔加工刀具钻床及刀具钻床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻沉头孔、锪平面刀具作旋转主运动同时沿轴向移动作进给运动。1.麻花钻（1）标准麻花钻标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。1）工作部分分切削部分和导向部分。两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃。钻芯直径朝柄部方向递增。2）柄部夹持部分，有直柄和锥柄。3）颈部用于磨柄部时砂轮的退刀。铰刀铰刀的结构参数•直径和公差•齿数和槽型铰刀的几何角度•前角•主偏角麻花钻，立铣刀键槽铣刀的区别加工过程中常用刀具知识•1.钻头•一、钻头的材料及种类1.钻头是一种旋转而头端有切削能力的工具,一般以碳钢SK,或高速钢SKH2,SKH3等材料经铣制或滚制再经淬火,回火热处理后磨制而成,用于金属或其它材料上之钻孔加工,它的使用范围极广,可运用于钻床、车床、铣床,手电钻等工具机上使用。钻头种类A.依构造分类(1).整体式钻头：钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成.(2).端焊式钻头，钻顶部位由碳化物焊接而成.Ｂ．依钻枘分类(1).直柄钻头：钻头直径于ψ１３.０ｍｍ以下，皆采用直柄.(2).锥柄钻头：钻头柄为锥度状，一般其锥度均采用莫氏锥度.Ｃ．依用途分类(1).中心钻头：一般用于钻孔前打中心点用，前端锥面有60°,75°,90°等,车床作业时为了用尾座支,持应该用60°中心钻与车床尾座顶心60°相配合.(2).麻花钻头:为工业制造上使用最广泛的一种钻头,我们一般使用的就是麻花钻头.(3).超硬钻头:钻身之前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料之钻孔加工.(4).油孔钻头:钻身有两道小孔,切削剂经此小孔到达切刃部份,以带走热量及切屑,使用此钻头一般工作物旋转,而钻头静止(5).深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪管钻头。深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的部份以产生刃口排屑(6).钻头铰刀:为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻丝混合使用,故又称为混合钻头.(7).锥度钻头:当加工模具进料口时,可使用锥度钻头.(8).圆柱孔钻头:我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直径较小之部分称为道杆.(9).圆锥孔钻头:为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60°等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种.(10).三角钻头:一种电钻所使用之钻头,其钻柄制成三角形之面,使夹头可确实固定钻头.铣刀的几何角度1．圆柱铣刀的几何角度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costantanon圆柱铣刀的主偏角为90°，无副偏角。圆柱铣刀的几何角度圆柱形铣刀几何角度圆柱形铣刀基面pr：为过切削刃选定点和刀具轴线的平面，即与主切削速度垂直的平面。切削平面ps：过该切削刃选定点与切削刃相切并与基面垂直平面。2．面铣刀的几何角度面铣刀的一个刀齿，相当于一把小车刀，其几何角度基本与外圆车刀相类似，所不同的是铣刀每齿基面只有一个，即以刀尖和铣刀轴线共同确定的平面为基面。因此面铣刀每个刀齿都有前角、后角、主偏角和刃倾角四个基本角度。（如图8.9）注意在设计、制造、刃磨时，还需要进给、切深剖面系中的有关角度，如图8.9中的γf、αf。面铣刀的几何角度3．铣刀几何角度的选择（1）前角的选择工件材料σb（MPa）高速钢铣刀硬质合金铣刀钢材＜60020°15°600～100015°-5°＞100012°～10°-（10°～15°）铸铁5°～15°-5°～5°根据刀具和工件的材料确定。一般小于车刀；高速钢比硬质合金刀具要大；塑性材料→前角↑；脆性材料→前角↓；强度↑、硬度↑→负前角。见下表8.1（2）后角的选择铣刀的类型后角值高速钢铣刀粗齿12°细齿16°高速钢锯片铣刀粗、细齿20°硬质合金铣刀粗齿6°～8°细齿12°～15°在铣削过程中，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。具体数值可参考表8.2。铣刀类型螺旋齿圆柱铣刀立铣刀三面刃、两面刃铣刀粗齿细齿螺旋角45°～60°25°～30°30°～45°15°～20°（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。β↑，实际前角↑，切削刃锋利，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。具体数值参考下表8.3：（4）主偏角与副偏角的选择常用的主偏角有45°、60°、75°、90°。工艺系统的刚性好，取小值；反之，取大值。副偏角一般为5°～10°。圆柱铣刀只有主切削刃，没有副切削刃，因此没有副偏角。主偏角为90°。铣削要素与切削层参数1．铣削要素机床选用的铣削参量（1）铣削速度（2）进给量铣刀刀齿切削处的线速度①每转进给量f②每齿进给量af③进给速度νf（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。铣削要素2．切削层参数（1）切削层厚度hD在铣削过程中，切削厚度是不断变化的。sinzifh圆周铣削逆铣（图8.11）时，任意点的切削厚度可以按此式计算：面铣刀铣削时，刀齿的切削厚度在刚切入工件时为最小，切入中间位置时最大，以后又逐渐减小。如图8.12任意点的切削厚度可以按此式计算：rzikfhsincos图8.11圆柱铣刀的切削厚度面铣刀的切削厚度（2）切削层宽度bD主切削刃与工件切削层的接触长度即主切削刃实际参加切削的长度螺旋齿圆柱铣刀的切削层宽度随刀齿的位置而变化（图8.13）。直齿圆柱铣刀DPba面铣刀rPDkabsin（3）切削面积AD常采用平均切削面积ADav这一参数，其计算公式是00dzaaandvaavQAfepfpecDav螺旋齿圆柱铣刀的切削宽度3．铣削用量的选择应当根据工件的加工精度、铣刀的耐用度及机床的刚性，首先选定背吃刀量，然后选取进给量，最后确定铣削速度。（1）背吃刀量的选择应视工艺系统的刚度和已加工表面的精度、表面粗糙度而定。（2）进给量和切削速度①粗加工时，根据工艺系统刚性及刀具耐用度来选择。②半精加工时，选择较小的每齿进给量，较大的切削速度（参见表8.5）③精加工宜选择较小的每齿进给量和较大的铣削速度进行铣削。逆铣与顺铣定义：铣刀旋转方向和工件的进给方向相反时称为逆铣；相同时称为顺铣铣削方法周铣特点：1、逆铣时，切削厚度由零逐渐增大，由于刃口钝圆半径的影响，开始切削时前角为负值，刀齿在工件表面上挤压、滑行，造成工件表面加工硬化严重，并加剧了刀齿的磨损。而顺铣时，切削厚度由最大开始，刀具磨损小，耐用度高。铣削方法2、顺铣时，铣削力在进给方向的分力与工件的进给方向相同，由于工作台丝杠螺母存在间隙，当进给力逐渐增大时，铣削力会拉动工作台而产生窜动，造成进给不均匀，严重时会使铣刀崩刃。逆铣时，由于进给力作用，使丝杠与螺母传动面始终贴紧，故铣削过程较平稳。铣削方法3、逆铣时，垂直切向上，与工件的夹紧力和工件重力相反，有把工件从工作台上抬起的趋势，加剧了振动，影响工件的夹紧和表面粗糙度。顺铣时，垂直切削力向下，加紧可靠。铣削方法铣屑开始厚，铣刀能耐用；铣力压工件，稳定少振动；机台有窜动，又怕有黑皮；相对逆铣比，适合精加工。顺铣特点切屑厚度由薄到厚；切初挤滑刀损加剧；铣削力消除台窜动；防台窜黑皮用逆铣。逆铣特点铣削方式1．端铣的铣削方式（见图8.15）（1）对称铣：铣刀轴线位于铣削弧长的对称中心位置，即切入、切出时切削厚度相同时为对称铣。（2）不对称逆铣：若切入时切削厚度小于切出时切削厚度为不对称逆铣。（3）不对称顺铣：若切入时切削厚度大于切出时切削厚度为不对称顺铣。（a）对称铣；（b）不对称逆铣；（c）不对称顺铣图8.15端铣的三种方式2．圆周铣的铣削方式逆铣铣刀切入工件时的切削速度方向与工件的进给方向相反。刀齿的切削厚度从零逐渐增大。当接触角大于一定数值时，容易使工件的装夹松动而引起振动。但铣削过程比较平稳。（图8.16a）顺铣铣刀切入工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同。刀齿的切削厚度切入时最大，而后逐渐减小。会使工作台带动丝杠出现窜动，如采用顺铣，必须要求铣床工作台进给丝杠螺母副有消除间隙的装置。（图8.16b）图8.16周铣的两种方式几种常用尖齿铣刀的结构特点1．立铣刀如图8.18所示，其在圆柱面上的切削刃是主刀刃，端面上的切削刃是副刀刃，主刀刃上螺旋角的作用与圆柱铣刀的螺旋角相似，一般取β=30°～45°。另常在副刀刃的前刀面上磨出宽为0.4～1.5mm，前角约为6°的棱边。立铣刀有粗齿细齿和直柄锥柄之分。粗齿齿数一般取3～4个齿，细齿齿数一般为5、6、8齿。铣床刀具的选择•刀具选择依据：1.根据要加工工件的质量2.根据加工性质3.根据刀具的特性4.工件是否进行过热处理。铣削速度与进给量铣削速度与进给量直接影响铣刀寿命、加工质量及加工效率。一般切削时最好以较慢之切削速度开始,然后视加工情況逐渐增至适当速度,另外还需考虑下列因素.考虑因素(1)铣削的工件材料之硬度是重要的因素之一,材料的软硬不同，切削速度也应不同,硬材料应使用较低之切削速度,软金属(如镁、铝)则可选用较高之铣削速度;(2)铣刀的工件材料还影响切削速度,一般而言高速钢材质为高碳工具钢之两倍,而碳化物材质铣刀又为高速钢铣刀两倍,直径较小之铣刀以较高速度工作;(3)一般粗銑时,速度不宜过大,精铣时应提高转速,减少进刀量,可得到较好的加