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铣床铣刀的7种类型及铣刀刀具的材质

时间:2020-06-23 22:13 点击次数:

铣刀是多刃刀具,常用的铣刀有圆柱铣刀、端铣刀、三面刃铣刀、T形槽铣刀、键槽铣刀、凸半圆铣刀、离合器铣刀、锯片铣刀、镗孔刀、螺旋槽刀、齿轮铣刀等。在铣床上也可以加工孔,加工孔的刀具有麻花钻、扩孔刀、铰刀、镗刀等。

铣床铣刀的种类

铣床面铣刀

(1)面铣刀

端铣所用刀具为面铣刀,如图1所示。面铣刀适用于加工平面,尤其适合加工大面积平面。面铣刀的主切削刃分布在外圆柱面或外圆锥面上,其端面上的切削刃为副切削刃。

面铣刀可以用于铣床粗加工,也可以用于精加工。为使粗加工时能取较大的切削深度、切除较大的余量,粗加工宜选较小的铣刀直径。精加工时应该避免精加工面上的接刀痕迹,所以精加工的铣刀直径要选大些,最好能包容加工面的整个宽度。

铣床三面刃铣刀

(2)三面刃铣刀

三面刃铣刀的外圆周和两边侧面都有切削刃,如图2所示。三面刃铣刀可以加工台肩面、沟槽等。

铣床整体结构立铣刀铣床镶齿可转位立铣刀

(3)立铣刀

立铣刀从结构上分为整体结构立铣刀(如图3所示)和镶齿可转位立铣刀(如图4所示),镶齿可转位立铣刀又分为方肩式(如图40(a)所示)和长刃式(如图40(b)所示),其中长刃式立铣刀也称作玉米立铣刀。

立铣刀每个刀齿的主切削刃分布在圆柱面上,呈螺旋线形,其螺旋角为30°~45°,这样有利于提高切削过程的平稳性,将冲击减减到最小,并可得到光滑的切削表面。

立铣刀每个刀齿的副切削刃分布在端面上,用来加工与侧面垂直的底平面。立铣刀的主切削刃和副切削刃可以同时进行切削,也可以分别单独进行切削。

铣床成型铣刀

(4)成型铣刀

图5所示为常见的几种成型铣刀。成型铣刀一般为专用刀具,即为某个工件或某项加工内容而专门制造(刃磨)的。它适用于加工特定形状面和特形的孔、槽,常用于型模加工。

铣床麻花钻

(5)麻花钻

麻花钻钻孔精度一般在IT12左右,表面粗糙度值Ra为12.5μm。麻花钻分为高速钢钻头(如图6(a)所示)和硬质合金钻头(如图6(b)所示)。按麻花钻的柄部分类,分为直柄和莫氏锥柄,直柄一般用于小直径钻头,莫氏锥柄一般用于大直径钻头。按麻花钻长度分类,分为基本型和短、长、加长、超长等类型的钻头。

铣床扩孔钻

(6)扩孔钻

扩孔是对已钻出、铸(锻)出或冲出的孔进行进一步加工,多采用扩孔钻(如图7所示)加工,也可以采用立铣刀或镗刀扩孔。扩孔钻,一般为3~4个切削刃,切削导向性好;扩孔加工余量小,一般为 2~4mm;容屑槽较麻花钻小,刀体刚度好;没有横刃,切削时轴向力小,所以扩孔钻的加工质量和生产率均优于钻孔。扩孔对于预制孔的形状误差和轴线的歪斜有修正能力,其加工精度可达IT10,表面粗糙度值Ra为6.3~3.2μm。

铣床铰刀

(7)铰刀

标准机用铰刀如图8所示。铰刀由工作部分、颈部和柄部组成。柄部形式有直柄、锥柄和套式三种。铰刀的工作部分(即切削刃部分)又分为切削部分和校准部分。铰孔是一种对孔进行半精加工和精加工的加工方法,其加工精度一般为 IT9~IT6,表面粗糙度值 Ra 为1.6~0.4μm。但铰孔一般不能修正孔的位置误差,所以在铰孔之前,孔的位置精度应该由上一道工序保证。

铰孔是对已加工孔进行微量切削,其合理切削用量为:背吃刀量取为铰削余量(粗铰余量为0.015~0.35mm,精铰余量为0.05~0.15mm),采用低速切削(粗铰钢件为5~7m/min,精铰为2~5m/min),进给量一般为0.2~1.2mm/r(进给量太小会产生打滑

和啃刮现象)。同时,铰孔时要合理选择冷却液,在钢材上铰孔宜选用乳化液,在铸铁件上铰孔有时用煤油。

铣床铣刀刀具材料

刀具材料主要是指刀具切削部分的材料。刀具材料是影响加工表面质量、切削效率和刀具寿命的基本因素,所以必须合理选择刀具材料。生产中使用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方碳化硼等。铣床常用的铣刀刀具材料有高速钢和硬质合金两种。

(1)高速钢

高速钢具有较高的硬度(热处理硬度可达63~66HRC)和耐热性(600~650℃),切削碳钢时的切削速度一般不高于50~60m/min;同时具有高的强度(其抗弯强度为一般硬质合金的2~3倍)和韧性,能抵抗一定的冲击振动。高速钢还具有较好的工艺性,可以制造刃形复杂的刀具,如钻头、丝锥、成型刀具、拉刀和齿轮刀具等。高速钢刀具可加工从碳钢到合金钢、从有色金属到铸铁等多种材料。

① 通用型高速钢。通用型高速钢工艺性能好,能满足通用工程材料的切削加工要求。常用通用型高速钢的种类有W18Gr4V、W6MO5GR4V2。

② 高性能高速钢。高性能高速钢是在普通型高速钢中加入钴、钒、铝等元素,以进一步提高其耐磨性和耐热性。常用的高性能高速钢牌号有W6Mo5Cr4V3(M3)、W2Mo9Cr4VCo8(M42)、W6Mo5Cr4V2A1(501)等。

(2)硬质合金

硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属黏结剂(钴Co、镍Ni、钼Mo等)以粉末冶金法烧结而成的。硬质合金的硬度高达HRA89~93,能耐850~1000℃的高温,具有良好的耐磨性,允许的切削速度比高速钢高4~10倍(切削速度可达100~300m/min以上),可加工包括淬火钢在内的多种材料,因此获得了广泛应用。但是硬质合金抗弯强度低,冲击韧性差,工艺性差,较难加工,故不易做成形状复杂的整体刀具。在实际使用中,一般将硬质合金刀片焊接或机械夹固在刀体上使用。

常用的硬质合金有钨钴类(YG类)、钨钛钴类(YT类)和通用型硬质合金(YW类)3类。

① 钨钴类硬质合金(YG类)。YG类硬质合金主要由碳化钨和钴组成,常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好,不易崩刃,适宜切削呈崩碎切屑的铸铁等脆性材料;刃磨性较好,刃口可以磨得较锋利,故切削有色金属及合金的效果也较好。由于YG类硬质合金的耐热性和耐磨性较差,因此,一般不用于普通钢材的切削加工。

② 钨钛钴类硬质合金(YT类)。YT类硬质合金主要由碳化钨、碳化钛和钴组成,常用的牌号有YT5、YT15、YT30等,里面加入的碳化钛,增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗黏结性和抗氧化能力。但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差,故主要用于切削呈带状切屑的普通碳钢及合金钢等塑性材料。

③ 钨钛钽(铌)钴类硬质合金(YW类)。YW类硬质合金在普通硬质合金中加入了碳化钽或炭化铌,从而提高了硬质合金的韧性和耐热性,使其具有较好的综合切削性能。常用的牌号有YW1、YW2等。YW类硬质合金主要用于加工不锈钢、耐热钢、高锰钢,也适用于加工普通碳钢和铸铁,因此被称为通用型硬质合金。

国际标准化组织(ISO 513—1975(E))规定,将切削加工用硬质合金分为三大类,分别用K、P、M表示。

K类适用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料,相当于我国的YG类硬质合金,外包装用红色标志。

P类适用于加工长切屑的黑色金属,相当我国的YT类硬质合金,外包装用蓝色标志。

M类适用于加工长、短切屑的黑色金属和有色金属,相当于我国的YW类硬质合金,外包装用黄色标志。

 


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