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数控铣床刀具的选择
彭正飞2011年4月15日
论文摘要：随着工业水平的发展，数控铣床在现代化工业生产中发挥着越来越重要的作用，在数控铣床中合理的选择刀具是一件很重要的事，能否正确的选择刀具决定着加工零件的质量、加工的效率、加工成本等。从大的方面来说，刀具的选择决定了一个工厂的命运。
关键词：数控铣床高速钢合金钢耐磨性
数控铣床切削加工具有高速，高效的特点，与传统铣床切削相比较，数控铣床对切削加工的要求更高，铣削刀具的刚性，强度，耐用度和安装调整方法都会直接影响切削加工的工作效率；刀具的本身精度，尺寸的稳定性都会直接影响到工件的加工精度及表面的教工质量，合理选用切削刀具也是数控加工工艺中的重要内容之一。
金属在切削过程中，刀具切削部分是在较大的切削压力、较高的切削温度级剧烈摩擦条件下工作的。在切削余量不均匀级断续加工时，刀具受到很大的冲击和振动，因此，刀具切削部分材料应具备如下性能：
高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必须高于工件材料的硬度，方能将工件上多余的金属切削掉。
高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨损的能力，在剧烈的摩擦下刀具磨损要小高耐磨性一方面取决于它的硬度；另一方面与它的化学成分、纤维组织有关。材料硬度越高，耐磨性越好；含有耐磨的合金化合物越多，晶粒越细，分布均匀则耐磨性越好。
足够的强度和韧度。切削时刀具要能承受各种压力与冲击。一般用抗弯强度和冲击来衡量材料强度与韧度的高低。
高耐热性与化学稳定性。高耐热性，是指刀具在高温下仍能保持原有的硬度，强度，韧度还耐磨性能。
化学稳定性，是指高温下不易与加工材料或周围介质发生化学反应的能力，包括抗氧化能力和粘结能力。化学稳定性越高，刀具磨损越慢，加工表面质量越好。
目前刀具材料有高速钢、硬质合金钢和其他加工材料。陶瓷、人造金刚石和立方氮化硼都以广泛应用于刀具当中。铣床刀具分为粗齿锥柄立铣刀、细齿锥柄立铣刀、长刃锥柄立铣刀、粗齿直柄立铣刀、细齿直柄立铣刀、直柄键槽铣刀、锥柄键槽铣刀、套式面铣刀、粗齿圆柱形铣刀、细齿圆柱形铣刀、直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀、粗齿锯片铣刀、细齿锯片铣刀、粗齿切口铣刀、细齿切口铣刀、凸半圆铣刀、凹半圆铣刀、T形槽铣刀、半圆键槽铣刀、镶齿三面刃铣刀、镶齿套式面铣刀、单角度铣刀、不对称双角铣刀、对称双角铣刀等。
铣床刀具的选择分铣刀直径选择和铣刀齿数选择。铣刀直径的选择：一般尽可能选用小直径规格的铣刀，因为铣刀直径大，切削力矩增大，易造成切削振动，而且铣刀的切入长度增加，使铣削效率下降。当然，也不尽然，当铣刀的刚性较差，则应按加工情况尽可能选用较大直径的铣刀，以增加铣刀的刚性。
1.孔加工刀具的选用:1数控加工孔加工一般无钻模，由于钻头得刚性和切削条件差。选用钻头直径D应满足长径比小于5的刀具。2钻孔前先用中心孔定位，保证孔加工的定位精度。3精铰孔可选用浮动铰刀。3尽量选择较粗和较短的刀杆，一减少切削振动
镶装不重磨可转动位硬质合金刀片的铣刀主要用于铣削平面，粗铣时铣刀直径选小一些，精铣时铣刀直径选大一些，当加工余量大且余量不均匀时，刀具直径选小一些，否则会造成应接刀刀痕过深而影响工件的加工质量。对立体曲面或斜角轮廓外形工件加工时，常采用球刀铣头、环形铣头、鼓形铣头、锥形铣头、盘形铣头。
3高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽。如果加工余量较小，表面粗糙度要求较高时，可选用镶陶刀片的端面铣刀
4毛坯表面或孔的粗加工，可选用镶硬质合金的玉米铣刀进行切削。
5加工精度要求较高的凹槽，可选用直径比槽小的铣刀，先铣槽的中间的部分，然后利用刀具半径补偿功能铣削槽的两边。
所有的理论公式是vc=πDN/1000
vc是切削速度
d是刀具的直径
n是转速
我们可以根据公式算出在什么工作环境下该选择什么刀具。一般说来，数控机床所用刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀具材料抗脆性好，有良好的断屑性能和可调、易更换等特点。
（1）平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。
注意选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀刀痕不影响精切走刀精度。因此加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些。精加工时铣刀直径要选大些，最好能包容加工面的整个宽度。
（2）立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。
为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。
（3）铣削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀。
（4）加工型面零件和变斜角轮廓外形时常采用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等，如图8-2所示。
另外，对于一些成型面还常使用各种成型铣刀。

参考资料：《机械制造技术》庞跃进主编机械工业出版社；
《金属切削刀具》袁哲俊主编上海科学技术出版