數(shù)控銑削刀具的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)

 

                     數(shù)控銑削刀具的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn) 

 撰文：常州蘭生公司刀具部 杭偉

 

數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀的類型和型號(hào)表示規(guī)則。

按其用途不同，可轉(zhuǎn)位銑刀可分為可轉(zhuǎn)位面銑刀、可轉(zhuǎn)位立銑刀、可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀以及專用可轉(zhuǎn)位銑刀等（表 2 一 3 ）。我國參照國際標(biāo)準(zhǔn) 1506462 一 1983 制定了 《 可轉(zhuǎn)位面銑刀 》 （ GB / T5342 一 1985 ) ，參照國際標(biāo)準(zhǔn) 1506262 / 2 一 1982 制定了 《 可轉(zhuǎn)位立銑刀 》( G B / T534 于一 1985 ) （有削平型直柄立銑刀和莫氏錐柄立銑刀兩部分），參照國際標(biāo)準(zhǔn) 1506986 一 1983 制定了 《 可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀 》 ( GB / T5341 一 1985 ）。        ( l ）可轉(zhuǎn)位面銑刀的型號(hào)表示規(guī)則。根據(jù) GB / T5342 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉(zhuǎn)位面銑刀的型號(hào)由 10 位代號(hào)組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 3 所示。

( 2 ）可轉(zhuǎn)位立銑刀的型號(hào)表示規(guī)則。根據(jù) GB / T5340 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉(zhuǎn)位立銑刀的型號(hào)由 11 位代號(hào)組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 4 所示。

( 3 ）可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀的型號(hào)表示規(guī)則。根據(jù) GB / T5341 一 1985 附錄 A 規(guī)定，可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀的型號(hào)由 11 位代號(hào)組成，其表示規(guī)則及示例如圖 5 一 5 所示。

數(shù)控可轉(zhuǎn)位面銑刀的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn) 1 可轉(zhuǎn)位面銑刀的型號(hào)與基本尺寸 ( l ）型號(hào)與基本尺寸。根據(jù) GB / T5342 一 1985 規(guī)定，可轉(zhuǎn)位面銑刀分為錐柄面銑刀和套式面銑刀。按照面銑刀的固定方式，又可將套式面銑刀分為 A 、 B 、 c 三類。 l ）錐柄面銑刀的型式和尺寸見表 5 一 20。

c . C 類銑刀。安裝在 7 : 24 錐柄定心刀桿上，并用 4 個(gè)內(nèi)六角螺釘將銑刀固定在銑床主軸上。直徑 D 二 160mm 、 200m 。和 250mm 銑刀的型式和尺寸見表 5-23 。

 A 類和 B 類銑刀的端面鍵槽按 GB / T6132 一 1993 《 銑刀和銑刀刀桿的互換尺寸 》 ，端鍵傳動(dòng)刀桿按機(jī)床工具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB / T3411117 一 1999 《 7 : 24 錐柄帶端鍵端銑刀桿尺寸 》 ， 7 : 24 錐柄定心刀桿按 GB / T38373 一 1983 （機(jī)床工具 7 : 24 圓錐聯(lián)結(jié)工具錐柄 》 標(biāo)準(zhǔn)選用。

銑刀刀片的型式和尺寸按 GB / T2076 一 1987 《 切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)表示規(guī)則 》 和 GB / T2081 一 1987 《 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位銑刀片 》 標(biāo)準(zhǔn)選用。

( 2 ）可轉(zhuǎn)位面銑刀的技術(shù)要求（ GB / T5342 - 1955 )

 l ）銑刀刀片不得有裂紋、崩刃，其余零件不得有裂紋、刻痕和銹跡等影響使用性能的缺陷。

 2 ）銑刀刀片定位面、銑刀柄部（或端面）的位置公差按表 524 。檢查圓跳動(dòng)時(shí)，錐柄銑刀以公共軸線為基準(zhǔn)；套式銑刀以內(nèi)孔和端面定位。檢查切削刃圓跳動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用同一刀片在同一切削刃上進(jìn)行。

3 ）專業(yè)生產(chǎn)的銑刀，其裝用刀片的精度不得低于 C 級(jí)（按 GB / T2081 一 1987 ）。 4 ）銑刀的表面粗糙度的最大允許值為：錐柄銑刀柄部外圓：雙 ao 63 拌 m ，套式銑刀的內(nèi)孔和端面： Ral25 " m 。

 5 ）銑刀刀體用合金鋼制造，其硬度為：錐柄銑刀頭部不低于 45HRC ，柄部 35 一 50HRc ，套式銑刀不低于 22oHBS ，與刀片直徑接觸的定位面硬度不低于 45HRC 。銑刀上其余零件的硬度：定位元件不低于 50HRC ，夾緊元件不低于 40HRCo

6 ）銑刀片夾緊可靠，切削過程中不允許松動(dòng)或位移。

 7 ）銑刀各零件應(yīng)能互換。

( 3 ）可轉(zhuǎn)位面銑刀的直徑和齒數(shù)。系列已標(biāo)準(zhǔn)化，采用公比為 1 . 25 63mm 、 80mm 、 100mm 、 125mm 、

硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀的直徑的標(biāo)準(zhǔn)系列，規(guī)格有 50mm 、 160mm 、 200mm 、 250mm 、 3 15mm 、 4O0mm 、 500mm 、 630mm 共 12 種。面銑刀的齒數(shù)對(duì)銑削效率和加工質(zhì)量有直接影響，齒數(shù)越多，同時(shí)工作齒數(shù)越多，生產(chǎn)率越高，銑削過程平穩(wěn)，加工質(zhì)量好。為了滿足不同用途的需要，對(duì)同一直徑的銑刀可設(shè)計(jì)成不同的齒數(shù)。一般以每英寸直徑所含的齒數(shù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。通常粗齒銑刀為 1 . 2 一 15 齒／ in ；細(xì)齒銑刀為 16 一 2 . 0 齒／ in ；密齒銑刀為 26 一 37 齒／ in ，也有齒數(shù)高達(dá) 4 一 5 齒／ in 的密齒銑刀。銑刀直徑與齒數(shù)的關(guān)系見表 5 一 25 。

2 通用型密齒可轉(zhuǎn)位面銑刀密齒面銑刀由于齒數(shù)多，在每齒進(jìn)給量相等的情況下，可以增大每分鐘進(jìn)給速度，有時(shí)可高達(dá) 2000 ? 3500mm / min ，從而可使生產(chǎn)效率成倍地提高。齒密使同時(shí)參加切削的齒數(shù)多，銑削比較平穩(wěn)，但容屑槽空間小，因而密齒面銑刀最適合于銑削短切屑材料（如薄壁鑄件）和余量小的鋼件，不適于加工面寬、銑削余量大的長切屑材料。加工鑄鐵時(shí)，增大每分鐘進(jìn)給量，適當(dāng)減小每齒進(jìn)給量，可減小銑削出口處工件邊緣的崩碎掉碴，因而在大量生產(chǎn)的汽車工業(yè)中，銑削鑄鐵類薄壁件（如氣缸體、缸蓋類零件等）廣泛使用密齒可轉(zhuǎn)位面銑刀。各刀具廠生產(chǎn)的密齒可轉(zhuǎn)位面銑刀各有特點(diǎn)，本書只介紹通用型密齒面銑刀。

通用型密齒面銑刀刀片夾緊方式采用楔塊從刀片的后面壓緊。由于省去了刀片后面的刀墊，同樣直徑的銑刀就可排放較多的刀齒，其刀齒密度可達(dá) 22 一 3 齒／ in 。如果將楔塊由圖 5 一 6a 改為圖 5 一 6b 的形狀，刀齒密度可達(dá) 3 一 35 齒／ ino 由于這種密齒面銑刀結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，因此使用很廣泛。這種密齒可轉(zhuǎn)位面銑刀的基本尺寸見表 5 - 26 。

3 ．重型可轉(zhuǎn)位面銑刀重型銑削是指大背吃刀量、大進(jìn)給和高效率銑削鋼、鑄鐵、耐熱合金、有色金屬及特殊材料等。切削負(fù)荷大，毛坯的表面狀況惡劣，很容易發(fā)生打刀現(xiàn)象。因此，重型可轉(zhuǎn)位面銑刀的結(jié)構(gòu)與通用型可轉(zhuǎn)位面銑刀有所不同。

美國 Ingersoll 公司生產(chǎn)的 MAX 工型（圖 5 一 7 ）硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀系列為重型面銑刀的代表，我國陜西航空硬質(zhì)合金工具廠及哈爾濱第一工具廠也生產(chǎn)這類面銑刀。重型面銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

 1 ）刀片切向排列，承受切削力的截面大，切削刃強(qiáng)度高，能充分發(fā)揮機(jī)床的效率，以大背吃刀量、大進(jìn)給量進(jìn)行銑削加工。

 2 ）用一個(gè)螺釘將刀片固定在刀體上，切削力方向有利于刀片定位夾緊。銑刀結(jié)構(gòu)簡單，容屑槽大，排屑流暢，金屬切除率高。

 3 ）刀片后面允許磨損區(qū)寬，相鄰刀片不易損壞或崩刃。

 4 ）刀體更換迅速、準(zhǔn)確。

 5 ）刀體為優(yōu)質(zhì)合金鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)氮化，具有很高的強(qiáng)度和硬度，銑刀壽命較長。

 6 ）用 L 型刀片座承受切削力作用，能有效地保護(hù)刀體。

 7 ）加工不同材料時(shí)，可換裝不同材質(zhì)的刀片。 

4 階梯可轉(zhuǎn)位面銑刀

階梯可轉(zhuǎn)位面銑刀的刀齒分布與普通面銑刀不同，它將刀片在銑刀體的軸向和徑向都按一定的尺寸差排列成階梯形（圖 5 - 8 ) ，從而形成分層切削，減小和分散了切削力，改善了切削條件，較大的加工余量可在一次進(jìn)給中切除。在相同的金屬切除率情況下，階梯式比普通面銑刀切削功率小，所以適用于機(jī)床功率不足、剛性差，而又需大余量加工的場合。使用階梯可轉(zhuǎn)位面銑刀可在不減小側(cè)吃刀量、背吃刀量，只降低進(jìn)給速度的情況下進(jìn)行銑削。由于刀齒呈階梯形排列，可以改善刀齒冷卻，使機(jī)床功率消耗低于普通面銑刀 20 ％一 30 % ，還因切屑厚度不減薄，減少刀尖磨損等。階梯面銑刀的基本尺寸見表 527 。上述階梯面銑刀有 6 個(gè)刀齒，每個(gè)刀齒的徑向和軸向位置都按一定的尺寸差排列成階梯形，為一組刀齒。其第一級(jí)刀齒為精銑刀齒，因而其階梯尺寸差為 0 25mm ，并有 lo 的副偏角。有的階梯面銑刀齒數(shù)比較多，則可設(shè)計(jì)成幾組刀齒。每組刀齒也按一定的徑向和軸向尺寸差排列。

 

5 精銑可轉(zhuǎn)位面銑刀

精銑可轉(zhuǎn)位面銑刀要求在銑去很少的加工余量后，加工表面能獲得要求的尺寸精度和表面粗糙度。精銑面銑刀的型式很多，如瑞典 Sandvik 公司的 AuTOF 型、 AUTo Fs 型密齒精銑面銑刀，美國 valenite 公司的 85 系列精銑面銑刀， Ingersoll 公司的 Micro Mill 系列 7FZK 型（老牌號(hào)為 6FZK ）精銑面銑刀、 gDKG 型（老牌號(hào)為 6DKG ）等。

 7FZK 型精銑面銑刀專門用于精銑，最大背吃刀量為 0 ．巧 mm , 它加工平面度、平行度和表面粗糙度要求很高的平面，可以代替磨削，生產(chǎn)效率很高。適于加工機(jī)床導(dǎo)軌面、機(jī)床工作臺(tái)、水輪機(jī)和汽輪機(jī)中分面夾持板等。 7FZK 型銑刀與粗精復(fù)合銑刀相比，有以下特點(diǎn)：

 l ）在精銑大平面過程中不必更換刀片。因?yàn)樗�裝有比粗精銑復(fù)合銑刀更多的微量精銑刀片，具有耐磨損，壽命長的特點(diǎn)。

 2 ）刀片安裝在靠近圓周的端面。銑削時(shí)比粗精復(fù)合銑刀更能接近肩臺(tái)面或其他有障礙處。

3 ）刀片安裝位置有利于切削液更容易沖到切削刃，對(duì)提高加工表面質(zhì)量和尺寸精度有利。 7rZK 型平面精銑刀的基本尺寸見表 52-8 。

 

可轉(zhuǎn)位立銑刀的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)

1 ．型式、尺寸和技術(shù)要求

 ( l ）可轉(zhuǎn)位立銑刀的型式和基本尺寸

可轉(zhuǎn)位立銑刀按其結(jié)構(gòu)及用途的不同，有普通型、螺旋齒型和鉆削型等。刀柄的型式有削平型直柄和莫氏錐柄。削平型直柄立銑刀和莫氏錐柄立銑刀的型式和基本尺寸分別見表 5 一 29 和表 5 一 30。

削平型直柄按 GB / T6131。2 一 1996  《 銑刀直柄第 2 部分：削平直柄的型式和尺寸 》 ，莫氏錐柄按 GB / T1443 一 1996 《 機(jī)床和工具柄用自夾圓錐 》 。銑刀刀片的型式和尺寸按 GB / T2076 一 1987 《 切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)表示規(guī)則 》 （等效于 ISO1832 一 1985 ）和 GB / T2081 一 1987 《 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位銑刀片 》 （等效于 1503365 一 1985 ) 優(yōu)先選用。銑刀的代號(hào)和表示規(guī)則按 GB / T5340 一 1985 附錄 A 可轉(zhuǎn)位立銑刀標(biāo)記（圖 54 ）。

 ( 2 ）可轉(zhuǎn)位立銑刀的技術(shù)要求（ GB / T5340－ 1985 ) l ）銑刀片不得有裂紋、崩刃，其余零件不得有裂紋刻痕和銹跡等影響使用的缺陷。

 2 ）銑刀刀片定位面和銑刀柄部的位置公差按表 5 一 31 。

 3 ）銑刀配用刀片的精度不得低于 C 級(jí)（按 GB / T2081 一 1987 ）。

 4 ）銑刀柄部外圓的表面粗糙度的最大允許值 R 。為 063 拜 m 。

 5 ）銑刀刀體用合金鋼制造，其頭部硬度不低于 45HRc ，柄部硬度為 35 一 50HRc 。銑刀上其余零件的硬度為：定位元件不低于 50HRC ，夾緊元件不低于 40HRC 。

 6 ）銑刀刀片夾緊應(yīng)可靠，保證切削過程中刀片不松動(dòng)和不位移。