透視銑削刀具

不同形狀的刀具具有不同的用途。讓我們來看一下各種形狀對應(yīng)的用途。

    幾乎所有的銑刀都能被用來進(jìn)行傳統(tǒng)的低速銑削，但當(dāng)被用來進(jìn)行涉及快速切削和更多行程的高速切削或“高性能”應(yīng)用時(shí)，各種刀具之間的    性能差別則顯得重要起來。特殊形狀的刀具具有特殊的用途。

    本文將介紹一些如何有效使用不同形狀刀具的技巧。這里談到的四種基本型刀具廣泛地使用于三維銑削和仿形銑削，但是在這些很寬的用途范圍之內(nèi)有很多特殊的應(yīng)用，某種特定的刀具也許有更高的效率。至少其中某幾款刀具值得在一些通�？紤]不到的情況里使用。

方肩立銑刀

    對于使用方肩立銑刀的認(rèn)識中很重要的一點(diǎn)是在切削時(shí)產(chǎn)生的熱量很容易積聚在方肩立銑刀的刀尖處。在高速銑削中，為了減緩切削產(chǎn)生熱量而導(dǎo)致的刀角磨損過快現(xiàn)象，切削速度也許不得不降低。在銑削淬硬金屬時(shí)，只有當(dāng)?shù)都獠粎⑴c切削時(shí)才適合使用這種刀具。例如精銑平底零件的豎直側(cè)壁面。而在銑削未經(jīng)熱處理的金屬時(shí)，典型應(yīng)用包括豎直壁面的粗銑和精銑。

有刀尖圓角的方肩立銑刀

    加了刀尖圓角的方肩立銑刀可允許更高的切削速度，這是因?yàn)榍邢鳟a(chǎn)生的熱量可擴(kuò)散到刀具上更大的區(qū)域。和圓刀尖的方肩立銑刀一樣，這些刀具的典型應(yīng)用包括未經(jīng)熱處理金屬的豎直壁面粗銑和精銑。此外，該刀具還可用來精銑經(jīng)熱處理的金屬豎直壁面，是否平底皆可。如果需加工成小圓弧時(shí)，也可使用該型刀具加工。

    圓刀尖的方肩銑刀的另一應(yīng)用是擺線加工。這是一種刀具路徑以固定圓弧半徑作連續(xù)擺線進(jìn)給。(見左下圖說明)尖角的方肩銑刀只能用于沒有底部的擺線加工，而圓刀尖的方肩銑刀則可進(jìn)行各種切深的擺線加工。 牛鼻刀 球頭銑刀

切深 0.050 0.100

步距 0.400 0.400

轉(zhuǎn)速(r/min) 2,200 4,000

進(jìn)給速度 35.2 96.0

金屬切除率(in3/min) 0.704 3.840

直徑1英寸的刀具在P20鋼材上粗銑型腔，球頭銑刀的金屬切除率是牛鼻刀的5倍。

牛鼻刀

    如左上圖所示，牛鼻刀的外形與眾不同。不要將牛鼻刀和一種裝多個(gè)圓刀片的仿形銑刀相混淆。圓刀片仿形銑刀確實(shí)具有重要用途，但是由于有多個(gè)刀片，該類刀具并不具有牛鼻刀所具有的加工精度。牛鼻刀用于中等范圍的切削速度和相當(dāng)高的切削載荷下粗銑加工型腔和型芯。而牛鼻刀更好的一個(gè)用途則是精銑加工平面，包括分型面。

球頭銑刀

   在我看來，球頭銑刀是高速加工最為通用的刀具。球頭銑刀可用來粗加工任何型腔，型芯和三維形狀。它們也可用來對所有硬度范圍內(nèi)的任何材料進(jìn)行精加工。由于球形可使切削產(chǎn)生的熱量大面積吸收到刀具里，和其它刀具相比這種刀具允許更高的切削速度。它還允許更大的切深，因?yàn)樵趧傂愿叩臅r(shí)候球形刀具可使更大的切削力分量朝向主軸，而當(dāng)剛性差時(shí)朝向側(cè)面。同樣的原因，降低刀具振動，進(jìn)一步有助于控制熱量。假如將該類刀具在切削速度和切深方面的優(yōu)勢結(jié)合起來考慮，球頭銑刀相比文章介紹的其他銑刀具有更高的金屬切削率。(見右上角的例子)

對經(jīng)熱處理的材料進(jìn)行粗銑時(shí)，球頭銑刀往往是首選的刀具。如果需要小的圓角半徑，則可以隨后選用其他類型的刀具對角部進(jìn)行加工。

在進(jìn)行銑槽、銑型腔和銑加強(qiáng)筋時(shí)，經(jīng)常會使用圓柱立銑刀，因?yàn)檫@種刀具的形狀似乎和這些特征的每一種形狀相匹配。但其實(shí)，球頭銑刀也能勝任以上任務(wù)。打個(gè)比方，如果選用球頭銑刀來加工一條深槽(無論是通槽還是封閉槽)，可采用淺斜坡銑削和等高線銑削等典型高速加工技術(shù)。通過這種方法加工槽比使用圓柱立銑刀進(jìn)行銑削要快得多。還有，零件其它部分的側(cè)壁也許會具有更好的直線度和垂直度，而不象使用加長圓柱立銑刀彎曲通常導(dǎo)致的錐度。加強(qiáng)筋可使用相似的方法進(jìn)行加工。

    我曾觀察一項(xiàng)在5英寸長2英寸厚的P20鋼材上銑削3/4英寸寬槽的應(yīng)用。零件中間有的相貫孔產(chǎn)生了斷續(xù)切削。使用原來的銑削方式加工出6個(gè)槽需要30分鐘，其中還不包括粗銑的時(shí)間。但使用了球頭銑刀并結(jié)合高速加工技術(shù)之后，6個(gè)槽包括粗銑和精銑總共只耗時(shí)10分鐘。