銑刀選擇的通用原則

銑刀選擇的通用原則

1．銑刀的選擇流程 一般考慮以下幾個(gè)方面進(jìn)行選擇（見圖1）：

(1)零件形狀（考慮加工型面）：加工型面一般可為平面、深型、腔槽、螺紋等，不同加工型面使用的刀具不同，例如圓角銑刀可銑削凸曲面，但不能銑削凹曲面。

(2)材料：考慮其切削加工性、切屑成形、硬度、含有的合金元素等方面。刀具生產(chǎn)廠家一般將材料分為鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬、高溫合金、鈦合金、硬質(zhì)材料。

(3)加工條件：加工條件包括機(jī)床夾具工件系統(tǒng)穩(wěn)定性刀柄裝夾情況等。

(4)機(jī)床一夾具一工件系統(tǒng)穩(wěn)定性：這需要了解機(jī)床的可用功率、主軸類型和規(guī)格、機(jī)床已使用的年限等，并且要結(jié)合刀柄長(zhǎng)懸伸量及其軸向／徑向跳動(dòng)情況。

(5)加工類別及子類別：這包含方肩銑削、平面銑削、仿形銑削等需要結(jié)合刀具的特點(diǎn)應(yīng)

用進(jìn)行選刀。

2．銑刀幾何角度的選擇

(1)前角的選擇。銑刀的前角應(yīng)根據(jù)刀具和工件的材料確定。銑削時(shí)常有沖擊，故應(yīng)保證切削刃有較高的強(qiáng)度。一般情況下銑刀前角小于車刀切削前角；高速鋼比硬質(zhì)合金刀具要大；另外，在銑削塑性材料時(shí)，由于切削變形較大，應(yīng)取較大的前角；銑削脆性材料時(shí)，前角應(yīng)小些；在加工強(qiáng)度大、硬度高的材料時(shí)，還可采用負(fù)前角。前角的具體數(shù)值如表1所示。

(2)刃傾角的選擇立銑刀和圓柱銑刀的外圓螺旋角β就是刃傾角λs。這使刀齒可以逐漸的切入和切出工件，提高銑削的平穩(wěn)性。增大β，可以使實(shí)際前角增大，切削刃鋒利，同時(shí)也使切屑易于排出。對(duì)于銑削寬度較窄的銑刀，增大螺旋角β的意義不大，故一般取β=0或較小的值。螺旋角盧的具體數(shù)值如表2所示。

(3)主偏角與副偏角的選擇。面銑刀主偏角的作用及其對(duì)銑削過程的影響，與車刀主偏角在車削中的作用和影響相同。常用的主偏角有45°、60°、75°、90°，工藝系統(tǒng)的剛性好，取小值；反之，取大值，主偏角選擇如表3所示。副偏角一般為5°—10°。圓柱銑刀只有主切削刃，沒有副切削刃，因此沒有副偏角，主偏角為90°。

金屬切削加工時(shí)利用刀具切除被加工零件剩余資料然后獲得合格零件的加工辦法，它是機(jī)械制作業(yè)中根本的辦法。而在金屬切削加工中，刀具是必不可少的一部分，而刀具資料的挑選更是重要的一部分。  在現(xiàn)代機(jī)械制作業(yè)中，機(jī)械加工的切削刀具關(guān)于前進(jìn)生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵的效果。因?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)家各工廠所運(yùn)用的刀具資料非常雜亂，又因?yàn)榈毒哔Y料的功能優(yōu)劣可以影響加工零件外表的切削效率，刀具壽數(shù)等，而在金屬切削過程中刀具切削部分在高溫下承受著很大的切削力與劇烈摩擦，所以為了前進(jìn)工件外表質(zhì)量，刀具壽數(shù)及切削效率因而刀具資料應(yīng)具有以下功能：  ①高的硬度和耐磨性；

②足夠的強(qiáng)度和耐性；

③高的耐熱性；

④杰出的工藝性與經(jīng)濟(jì)性；

⑤好的導(dǎo)熱性和小的膨脹系數(shù)。

因而面臨刀具所應(yīng)具有的功能，刀具資料挑選時(shí)很難找到各方面的功能都是蕞佳的，因?yàn)楦鞣N資料功能之間有的是相互限制的，面臨如此狀況只能依據(jù)工藝的需求保證首要需求功能。

當(dāng)前運(yùn)用的刀具資料首要分為四大類：東西鋼（包含碳素東西鋼、合金東西鋼、高速鋼）、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬質(zhì)刀具資料，一般的機(jī)加工運(yùn)用多的是高速鋼與硬質(zhì)合鋼。

1、東西鋼

用來制作刀具的東西鋼首要有三種即碳素東西鋼，合金東西鋼和高速鋼。東西鋼的首要特點(diǎn)是耐熱性差但抗彎強(qiáng)度高，價(jià)格便宜焊接與刃磨功能好故廣泛用于中低速切削的成形刀具，不宜高速切削。

⑴碳素東西鋼  碳素東西鋼按化學(xué)成分分類，碳素東西鋼負(fù)歸于非合金鋼，按首要質(zhì)量等級(jí)和首要功能及運(yùn)用特性分類，碳素東西鋼歸于特別質(zhì)量非合金鋼，碳素東西鋼常用于制作刀具、模具和量具的碳素鋼，其加工性杰出價(jià)格低廉，運(yùn)用規(guī)模廣泛所以它在東西鋼中用量較大。因?yàn)樘妓貣|西鋼生產(chǎn)成本極低，原資料來歷方便易于冷熱加工，在熱處理后可獲得適當(dāng)高的硬度，因?yàn)樘妓貣|西鋼在切削溫度高于250～300℃時(shí)，馬氏體要分化，使得硬度下降，碳化物散布不均勻，淬火后變形較大，易產(chǎn)生裂紋，淬透性差，淬硬層薄所以只適于用于切削速度很低的刀具，如銼刀、手用鋸條等。⑵合金東西鋼  合金東西鋼是在碳素東西鋼基礎(chǔ)上加熱鉻、鎢、釩等合金元素，以前進(jìn)淬透性，耐性，耐磨性和耐熱性的一類鋼種，它首要用于制作量具、刀具、耐沖擊東西和冷熱模具及一些特別用途的東西。因?yàn)楹辖饢|西鋼熱硬性達(dá)325～400℃，允許切削速度為10～15m/min，所以其現(xiàn)在首要用于低速東西如絲錐、板牙等⑶高速鋼  高速鋼是含有W、Mo、Cr、V等元素較多，具有高硬度，高耐磨性的東西鋼，又稱高速東西鋼為白鋼或鋒鋼。高速鋼的綜合功能較好，運(yùn)用規(guī)模廣的一種刀具資料，因而首要用來制作雜亂的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具也可制作高溫軸承和冷擠壓模具等，高速鋼經(jīng)過熱處理后硬度達(dá)62～66HRC，抗彎強(qiáng)度約為3.3GPa，耐熱性為600℃左右，此外還具有熱處理變形小，能鑄造，易磨出較尖利的刃口等長(zhǎng)處，他常用于制作結(jié)構(gòu)雜亂的成形刀具，孔加工刀具，如銑刀，拉刀。切齒刀具等。

2、硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金有難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工業(yè)制成的一種合金資料，硬質(zhì)合金具有耐熱性好，切削，強(qiáng)度和耐性較好的，耐磨，耐腐蝕等功能。常用的硬質(zhì)合金中含有大量的WC，TiC，因而硬度，耐熱性均高于東西鋼，硬質(zhì)合金是當(dāng)今首要的刀具資料之一，硬質(zhì)合金廣泛用作刀具資料如車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀等

硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度高4～7倍，刀具壽數(shù)高5～80倍但硬質(zhì)合金脆性大，不能進(jìn)行切削加工，難以制成形狀雜亂的全體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，選用焊接，粘接，機(jī)械夾持等辦法安裝在刀體或模具上運(yùn)用，因而大多數(shù)車刀，端銑刀和部分立銑刀等均已選用硬質(zhì)合金制作。

3、陶瓷

跟著新技術(shù)革命的開展要求不斷前進(jìn)切削加工生產(chǎn)率和下降生產(chǎn)成本，特別是數(shù)控機(jī)床的開展，要求開發(fā)比硬質(zhì)合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。近幾年來，跟著對(duì)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷范疇研究的不斷深入，使氮化硅陶瓷的功能有了很大前進(jìn)，然后使氧化硅淘瓷刀具在我國(guó)迅速開展起來。

淘瓷刀具是以氧化鋁或以氮化硅為基體再加入少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具資料。蕞佳具具有高硬度、耐磨性、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)低、強(qiáng)度與耐性低和熱導(dǎo)率低一級(jí)特點(diǎn)，由此淘瓷刀具一般適用于在高速下精細(xì)加工硬資料。

4、超硬質(zhì)刀具

超硬質(zhì)刀具是現(xiàn)代工程資料的加工在硬度方面提出的更高的要求而應(yīng)運(yùn)而生的，超硬資料的化學(xué)成分及其形成硬度的規(guī)則或其他刀具資料不同?，F(xiàn)代刀具資料高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷的首要硬質(zhì)成分是碳化物、氧化物、氮化物這些化合物的硬度高達(dá)3000HV，加上粘結(jié)物質(zhì)其總體硬度在2000HV以下，關(guān)于現(xiàn)代工程資料的加工在某些狀況下，上述刀具資料的硬度已無法滿意需求，于是就產(chǎn)生了超硬質(zhì)刀具資料。

超硬質(zhì)刀具資料有很多種如金剛石、立方氮化硼等，它具有優(yōu)異的機(jī)械功能，物理功能和其他功能，其間有些功能適合于刀具，具有很高的硬度，杰出的導(dǎo)熱性，較高的楊氏模量，熱膨脹很小，較小的密度和較低的斷裂耐性。

其間立方氮化硼具有較高硬度，高熱和穩(wěn)定性，對(duì)鐵族元素呈惰性故適合制作切削各種淬硬質(zhì)鋼（碳素東西鋼、合金東西鋼、高速鋼等）各種鐵基、鎳基、鈷基和其他熱噴涂（焊）零件。

金剛石具有較高的硬度及其他優(yōu)異性，他制作的刀具運(yùn)用規(guī)模更廣泛，可以加工各種難加工的資料，非難加工資料，但天然金剛石價(jià)格昂貴，首要用于有色金屬及非金屬的精密加工。超硬質(zhì)資料因?yàn)楣δ軆?yōu)越，運(yùn)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)已從金屬加工開展到光學(xué)玻璃加工，石材加工，陶瓷加工等傳統(tǒng)加工難進(jìn)行的范疇對(duì)各種工業(yè)的開展將起到巨大推進(jìn)效果。

跟著現(xiàn)代社會(huì)的前進(jìn)和科學(xué)技術(shù)的日新月異，機(jī)械資料加工對(duì)刀具的資料要求也越來越高，因而，熟練掌握了解各種刀具的運(yùn)用及資料的特點(diǎn)，才干更好的挑選和正確運(yùn)用刀具，制作出愈加經(jīng)確的零件。

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螺紋是機(jī)械工程中常見的幾何特征之一, 運(yùn)用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如根據(jù)塑性變形的滾絲與搓絲, 根據(jù)切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。其中, 螺紋車削是單件或小批量生產(chǎn)常用的加工辦法之一。作為數(shù)控車床, 螺紋車削加工是其根本功能之一。

1螺紋車削加工特色

　　螺紋數(shù)控加工不同于輪廓加工，其特色表現(xiàn)為：螺紋加工屬于成形加工，同時(shí)參與的切削刃較長(zhǎng)，易呈現(xiàn)啃刀與扎刀現(xiàn)象，一般均需多刀切削完成；為確保導(dǎo)程(或螺距) 準(zhǔn)確，有必要要有適宜的切入與切出長(zhǎng)度； 螺紋加工的牙型及牙型角根本由刀具形狀確保，因而，刀具的形狀與正確裝置直接影響螺紋牙型的質(zhì)量；螺紋加工時(shí)的進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速有必要保持嚴(yán)厲的傳動(dòng)比， 即F = Ph(mm/ r)，因而，加工時(shí)禁止運(yùn)用恒線速度操控；螺紋切削加工的切削速度一般不高，以不呈現(xiàn)積屑瘤或刀具塑性損壞為原則。

2螺紋車削加工辦法

　　螺紋存在右旋與左旋之分, 其加工辦法與主軸轉(zhuǎn)向、刀具方位與進(jìn)給方向有關(guān)。以外螺紋為例, 其加工辦法如圖1所示。內(nèi)螺紋的加工辦法由讀者自行分析。

圖1  外螺紋加工辦法

a)、d) 右旋螺紋　b)、c) 左旋螺紋

　　圖1a 所示為常見的右旋螺紋加工辦法, 主軸正轉(zhuǎn)、前置正裝或后置反裝刀具、從右至左進(jìn)給。若進(jìn)給方向反向, 則為左旋螺紋加工, 如圖1b 所示。

　　圖1c 所示為左旋螺紋加工, 主軸反轉(zhuǎn)、前置反裝或后置正裝刀具、從右至左進(jìn)給。

　　若進(jìn)給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。

3 螺紋車削進(jìn)刀辦法

　　(1) 進(jìn)刀辦法　螺紋加工有必要多刀切削, 其進(jìn)刀辦法有以下幾種, 如圖2所示。

圖2　進(jìn)刀辦法

a) 徑向進(jìn)刀　b) 側(cè)向進(jìn)刀　c) 改善式側(cè)向進(jìn)刀　d) 左右側(cè)替換進(jìn)刀

　　1) 徑向進(jìn)刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進(jìn)給辦法, 編程簡(jiǎn)單, 左、右切削刃后刀面磨損均勻, 牙型與刀頭的吻合度高; 但切屑操控困難, 或許發(fā)生振蕩, 刀尖處負(fù)荷大且溫度高。適合于小螺距(導(dǎo)程) 螺紋的加工以及螺紋的精加工。

　　2) 側(cè)向進(jìn)刀(圖2b) 屬較為基礎(chǔ)的進(jìn)刀辦法, 有專用的復(fù)合固定循環(huán)指令編程,可降低切削力, 切屑排出操控便利; 但由于純單側(cè)刃切削, 左、右切削刃磨損不均勻, 右側(cè)后刀面磨損大。適合于稍大螺距(導(dǎo)程) 螺紋的粗加工。

　　3) 改善式側(cè)向進(jìn)刀(圖2c) 由于進(jìn)刀方向的稍微改變, 使得右側(cè)切削刃也參與必定程度的切削, 必定程度上按捺了右側(cè)后刀面的磨損, 減小了切削熱, 改善了側(cè)向進(jìn)刀的缺乏。

　　4) 左右側(cè)替換進(jìn)刀(圖2d) 的特色是左、右切削刃磨損均勻, 能延常刀具壽數(shù),切削排出操控便利; 缺乏之處是編程稍顯復(fù)雜。適用于大牙型、大螺距螺紋的加工, 乃至可用于梯形螺紋的加工, 在編程才能答應(yīng)的情況下推薦運(yùn)用。

　　另外, 在加工梯形螺紋時(shí)還經(jīng)常采用一種分層切削式進(jìn)刀辦法。

　　(2) 進(jìn)刀深度(又稱切削深度) 　螺紋加工多次切削的進(jìn)刀深度選取辦法有兩種———恒切削面積與恒切削深度進(jìn)刀, 如圖3 所示。

圖3　進(jìn)刀深度操控

　a) 恒切削面積　b) 恒切削深度

　1) 恒切削面積進(jìn)刀, 每次進(jìn)刀的切削面積相等, 即Ai=常數(shù)。該辦法是數(shù)控車螺紋時(shí)常用的辦法, 且一般加工功率蕞高; 每次走刀的切削力均勻, 有利于提高刀具壽數(shù)。

　　2) 恒切削深度進(jìn)刀, 其每一刀的切削深度相等, 即api = 常數(shù)。該辦法切屑厚度不變, 可優(yōu)化切屑形狀。缺乏之處是走刀次數(shù)較多, 僅作為一種彌補(bǔ)計(jì)劃。

4螺紋加工常見問題及解決辦法

模具種類

金屬?zèng)_壓模具：連續(xù)模、單沖模、復(fù)合模、拉伸模

塑膠成型模：注塑模、擠塑模、吸塑模

壓鑄模具

鍛造模具

粉末冶金模具

橡膠模具

模具加工流程

開料：前模料、后模模料、鑲件料、行位料、斜頂料。

開框：前模?？?、后模?？?。

開粗：前模模腔開粗、后模模腔開粗、分模線開粗。

銅公：前模銅公、后模銅公、分模線清角銅公。

線切割：鑲件分模線、銅公、斜頂枕位。

電腦鑼：精鑼分模線、精鑼后模模芯。

電火花：前模粗、銅公、公模線清角、后模骨位、枕位。

鉆孔、、頂針；模具頂水路孔加工行位、行位壓極。

斜頂、復(fù)頂針、配頂針。

根本特色

1.加工精度要求高：一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還或許是多件拼合模塊。于是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往達(dá)μm級(jí)。

2. 形面雜亂：有些產(chǎn)品如轎車覆蓋件、飛機(jī)零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因而，模具型腔面就很雜亂。有些曲面必須用數(shù)學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行處理。

3. 批量小 ：模具的出產(chǎn)不是大批量成批出產(chǎn)，在很多情況下往往只出產(chǎn)一付。

4.工序多 ：模具加工中總要用到銑、鏜、鉆、鉸和攻螺紋等多種工序。

5.重復(fù)性投產(chǎn)模具的運(yùn)用是有壽數(shù)的：當(dāng)一付模具的運(yùn)用超越其壽數(shù)時(shí)，就要更換新的模具，所以模具的出產(chǎn)往往有重復(fù)性。

6.仿形加工模具出產(chǎn)中有時(shí)既沒有圖樣，也沒有數(shù)據(jù)，并且要根據(jù)實(shí)物進(jìn)行仿形加工。這就要求拷貝精度高，不變形。

7.模具資料優(yōu)異，硬度高模具的主要資料多采用合金鋼制造，特別是高壽數(shù)的模具，常采用Crl2、CrWMn等萊氏體鋼制造。

根據(jù)上述諸多特色，在選用機(jī)床上要盡或許滿意加工要求，如數(shù)控系統(tǒng)的功用要強(qiáng)、機(jī)床精度要高、剛性要好、熱穩(wěn)定性要好、具有仿形功用等。

加工工藝流程

1.底面加工，加工量保證。

2.鑄件毛坯基準(zhǔn)找正，2D、3D型面余量查看。

3.2D、3D型面粗加工，非裝置非工作平面加工。

4.半精加工前，側(cè)基準(zhǔn)面的找正確保精度。

5.半精加工2D、3D型面，精加工各類裝置工作面，半精加工各類導(dǎo)向面、導(dǎo)向孔，留余量精加工工藝基準(zhǔn)孔及高度基準(zhǔn)面，并記載數(shù)據(jù)。

6.檢驗(yàn)復(fù)查加工精度。

7.鉗工鑲作工序。

8.精加工前，工藝基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)面找正，鑲塊余量查看。

9.精加工型面2D、3D，側(cè)沖型面及孔位，精加工工藝基準(zhǔn)孔及高度基準(zhǔn)，精加工導(dǎo)向面及導(dǎo)向孔。

10.檢驗(yàn)復(fù)查加工精度。

注意事項(xiàng)

1.工藝編制簡(jiǎn)明、表達(dá)詳細(xì)，加工內(nèi)容盡量數(shù)值化表達(dá)。

2.加工重點(diǎn)難點(diǎn)處，工藝要特別強(qiáng)調(diào)。

3.需要組合加工處，工藝表達(dá)清楚。

4.鑲塊需獨(dú)自加工時(shí)，注意加工精度的工藝要求注明。

5.組合加工后，需獨(dú)自加工的鑲塊零件，組合加工時(shí)工藝裝置獨(dú)自加工的基準(zhǔn)要求。

6. 模具加工中繃簧是簡(jiǎn)單損壞的，所以要挑選疲勞壽數(shù)長(zhǎng)的模具繃簧。