面铣刀结构类型

硬质合金面铣刀的结构可分为整体焊接式、机夹焊接式与可转位式3种类型。

下图所示为整体焊接式面铣刀。该刀结构紧凑，较容易制造。但刀齿破损后整把铣刀将报废，故已较少使用。

如上图所示为机夹焊接式面铣刀。该铣刀是将硬质合金刀片焊接在小刀头上，再采用机械夹固的方法将刀头装夹在刀体槽中。刀头报废后可换装上新刀头，因此延长了刀体的使用寿命。

如图1所示为常用的可转位面铣刀，它由刀体5、刀垫1、紧固螺钉3、刀片6、楔块2和偏心销4等组成。刀垫1通过楔块2和紧固螺钉3夹紧在刀体上，在紧固螺钉旋紧前旋转偏心销4，将刀垫轴向支承点的轴向跳动调整到一定数值范围内。刀片6安放在了刀垫上后，通过楔块2和紧固螺钉3夹紧。偏心销4还能防止切削时刀垫受过大轴向力，而产生轴向窜动。切削刃磨损后，将刀片转位或更换刀片后可继续使用。

面铣刀主要用于加工平面，其特点是：生产效率高；刚性好，能采用较大的进给量；同时有多个刀齿参与切

削，工作平稳性好；采刚镶齿结构，刀齿的刃磨、更换方便，刀具寿命长。

面铣刀分成两大类，一类是以钎焊方式将硬质合金刀片固定在刀齿上，然后把刀齿安装在铣刀刀体上，这称为镶齿式面铣刀；第二类就是将硬质合金刀片直接安装在铣刀刀体上，然后用螺钉等固定，这称为可转位机夹式铣刀。面铣刀有轴向前角和径向前角两个前角，根据被加工对象的材料和切削条件来选择两个前角的方向，即正 ，负 - ，或零。

（1）直径和齿数 直径和齿数是面铣刀的两个主要结构参数。为厂适应不同的切削要求，国家标准规定，同一直径的面铣刀的齿数分为粗、中、细3种。以直径100 mm为例，粗、中、细3种齿数分别为5齿、6齿、和8齿。

（2）几何角度 可转位面铣刀主要几何角度有主偏角κ_r、背前角γ_p、侧前角γ_f。主偏角有45°，60°，75°和90°等4种，其中75°最为常用。加工带凸肩的平面或薄壁工件时，应选用90°。

背前角γ_p和侧前角γ_f可组合成正前角型、负前角型及正负前角型3种类型。正前角型用于加工一般材料，如铣削普通钢件和铸铁件时常用γ_p=7°，γ_f=0°，铣削铝合金时常用γ_p= 18°，γ_f=11°。负前角型用于加工铸钢及硬材料，常用γ_p=-7°，γ_f=-6°正负前角型的耐冲击性能及排屑性能较好，适用于铣削一般钢和铸铁，多用于加工中心机床，常用值为γ_p= 12°，γ_f=-8°。

面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，且端部切削刃为副切削刃，，由于面铣刀的直径一般较大，为Φ50～Φ500 mm，故常制成套式镶齿结构，即将刀齿和刀体分开，刀体采用40Cr制作，可长期使用。

1、硬质合金可转位式面铣刀

硬质合金可转位式面铣刀（可转位式端铣刀）如图2所示。这种结构成本低，制作方便，刀刃用钝后可直接在机床上转换刀刃和更换刀片。

可转位式而铣刀要求了刀片定位精度高、夹紧可靠、排屑容易和更换刀片迅速等。硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀相比，铣削速度和加工效率较高，且加工表面质量也较好，并可加T带有硬皮和淬硬层的丁件，在提高产品质量和加工效率等方面都具有明显的优越性。

2、直径选用

平面铣削时，面铣刀直径尺寸的选择是需要重点考虑的问题之一。

对于面积不太大的平面，宜用直径比平面宽度大的面铣刀实现单次平面铣削，平面铣刀最理想的宽度应为材料宽度的1.3～1.6倍。

对于面积太大的平面，由于受到多种冈素的限制，如考虑到机床功率、刀具和可转位刀片几何尺寸、安装刚度、每次切削的深度和宽度以及其他加工因素，而铣刀刀具直径不可能比加工平面宽度更大时，宜选用直径大小适合与的面铣刀分多次走刀铣削平面。特别是平而粗加工时，切深大，余量不均匀，且考虑到机床功率和工艺系统的受力，故铣刀直径D不宜过大。

3、面铣刀刀齿选用

面铣刀齿数对铣削生产率和加T质量有直接影响，齿数多，则同时参与切削的齿数也多，生产率高，铣削过程平稳，加工质量好，但要考虑到其负面的影响：刀齿越密，容屑空间越小，排屑不畅，因此只有在精加工余量小和切屑少的场合才用齿数相对多的铣刀，可转位面铣刀的齿数根据直径不同可分为粗齿、细齿和密齿三种。粗齿铣刀主要用于粗加工；细齿铣刀用于平稳条件下的铣削加工；密齿铣刀的每齿进给量较小，主要用于薄壁铸铁的加工。

面铣刀主要以端齿为主加工各种平面。刀齿主偏角一般为45°、60°、75°、90°，主偏角为90°的面铣刀还能同时加工出与平面垂直的直角面，这个面的高度受到刀片长度的限制。

加工平面工件的刀具主要是面铣刀，其切削刃布满圆周和端面。其中，端面的切削刃是副切削刃。面铣刀的直径较大，所以在刀具选用时通常把刀齿和刀体分开，达到能够长期使用的目的。

面铣刀直径的选择

面铣刀直径的选择主要分三种情况：

（1）面面积不大，选用刀具时，要注意选择直径比平面宽度大的刀具或铣刀，这样可以实现单次平面铣削。在平面铣刀的宽度达到加工面宽度的1.3～1.6倍时，可以有效保证切屑的较好形成及排出。

（2）加工平面面积大的时候，就需要选用直径大小合适的铣削刀，分多次铣削平面。其中，由于机床的限制、切削的深度和宽度以及刀片与刀具尺寸的影响，铣刀的直径会受到限制；

（3）加工平面较小，工件分散时，需选用直径较小的立铣刀进行铣削。为使加工效率最高，铣刀应有2/3的直径与工件接触，即铣刀直径等于披铣削宽度的1.5倍。顺铣时，合理使用这个刀具直径与切削宽度的比值，将会保证铣刀在切人工件时有非常适合的角度。如果不能肯定机床是否有足够的功率来维持铣刀在这样的比率下切削，可以把轴向切削厚度分两次或多次完成，从而尽可能保持铣刀直径与切削宽度的比值。

面铣刀铣刀齿数的选择

选用铣刀进行加工时，需要考虑铣刀的齿数。例如直径为100mm的疏齿铣刀只有6个齿，而直径为100mm的密齿铣刀却可有8个齿。刀齿的密集与否会影响生产效率的高低和产品质量的好坏。如果刀齿密集，生产的效率就会提高，加工工件的质量也越好，但是刀齿密集也会导致切屑的排出不便。根据刀齿的直径大小，可以分为疏齿、细齿、密齿。

疏齿应用于工件的粗加工，其每25.4mm直径用1～1.5片刀片，容屑空间较大，这种刀具用于能产生连续切屑的软材料的切削，选用长刀片、大宽度切。密齿有利于平稳条件下的加工，一般用于铸铁的粗加工，也适用于高温合金的浅切削、窄切削和无需容屑空间时的切削。密齿应用于精铣，其轴向切深为0.25～0.64mm，每齿的切削负荷小，所需功率不大，如用于薄壁材料的加工。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数目，切削期间的应至少有一把刀片在切削，以避免铣削冲击，导致刀具的损坏和机床的超负荷。

此外，刀片齿数的选择必须使得切屑适当卷曲并容易离开切削区，切屑容屑空间不当将导致憋屑，损坏刀刃并可能损坏工件。同时，刀片又应有足够的密度以保证在切削期间的任何时候不少于一把刀片在切削，如果不能保证这一点则会引起剧烈的冲击，这将导致刀刃的破裂、刀具的损坏和机床的超负荷。

面铣刀刀具角度的选择

刀具切削角度可以相对径向平面和轴向平面定位成正前角，负前角和零前角。由于零前角会引起整个切削刃同时与工件冲击，故一般不采用。面铣刀角度的选择对平面铣削接触方式有影响，为了使刀具受冲击最小，降低刀具破损程度，避免STUV的面接触方式，在考虑刀具切人角的同时，也要将面铣刀的几何角度考虑进去。径向和轴向前角的组合决定切削角，常用的基本组合方式包括：径向负前角和轴向负前角；径向正前角和轴向正前角；径向负前角和轴向正前角；径向正前角和轴向负前角。

轴向和径向前角均为负值（下简称“双负”）的刀具多用于铸铁和铸钢的粗加工，但要求机床功率高和刚性足够大。 “双负”的刀片其切削刃高强度，能经受大切削载荷。双角均负的刀具还需要机床、工件和夹具的刚性高。

轴向、径向前角均正（下简称“双正”）的刀具由于增大了切削角，因此切削轻快且排屑顺利，但切削刃强度较差。该种组合方式适用于加工软材料和不锈钢、耐热钢、普通钢和铸铁等。在小功率机床、工艺系统刚性不足以及有积屑瘤产生时应优先选用该种组合形式。

径向负前角和轴向正前角的组合，负的径向前角提高了切削刃的强度，而正的轴向前角又产生了一个剪切作用力。该种组合方式加工时切削刃抗冲击性能较强，切削刃也较锋利，因此适用于钢、铸钢和铸铁大余量铣削。

径向正前角和轴向负前角使断屑向中心以下方向，使得切屑会刮伤被加工表面，故排屑不佳。

面铣刀铣刀片的选择

平面铣削时铣刀片制备的选择也是一种考虑因素。某些加工场合选用压制刀片是比较合适的，有时也需要选择磨制的刀片。

粗加工最好选用压制的刀片，这可使加工成本降低。压制刀的尺寸精度及刀口锋利程度比磨制刀片差，但是压制刀片的刀口强度较好，对于粗铣，耐冲击并能承受较大的背吃刀量和进给量。压制的刀片前刀面上有卷屑槽，可减小切削力，同时还可减小与工件、切屑的摩擦，降低功率需求。但是压制的刀片表面不像磨制刀片那么紧密，尺寸精度较差，在铣刀刀体上各刀尖高度相差较多。由于压制刀片便宜，所以在生产上得到广泛应用。

对于精铣，最好选用磨制刀片，这种刀片具有较好的尺寸精度，所以刀刃在铣削中的定位精度较高，可得到较高的加工精度及较低表面粗糙度值。另外，精加工所用的磨制铣刀片的发展趋势是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允许刀片在小进给、小背吃刀量切削。而没有尖锐前角的硬质合金刀片，当采用小进给小背吃刀量加工时，刀尖会摩擦工件，降低刀具寿命。 2100433B

三面刃铣刀概述

三面刃铣刀，简称三面刃。三个刃口均有后角，刃口锋利，切削轻快。其形状就像吃的“烧饼中间有一个圆孔”其外圆，和两个端面靠近外圆的部位都有切削刃（像宽锯齿状）所以叫三面刃。三面刃铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上，副切削刃分布在两端面上。使用时将刀安装在卧铣的刀杆上，当然也可以安装在其它机床上，一般用于铣沟槽和台阶。

三面刃铣刀用途

三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善了切削条件，提高了切削效率和减小表面粗糙度。主要用中等硬度，强度的金属材料的台阶面和槽形面的铣削加工，也可用于非金属材料的加工，超硬材料三面刃铣刀用于难切削材料的台阶面和槽形面的铣削加工。主要用于铣削定值尺寸的凹槽，也可铣削一般凹槽、台阶面、侧面。

三面刃铣刀分类

按齿型分类：分直齿和错齿两类。

直齿的用于铣削较浅定值尺寸凹槽，也可铣削一般槽、台阶面、侧面光洁加工。

错齿的用于加工较深的沟槽。

硬质合金三面刃用途：用于中等硬度，强度的金属材料的台阶面和槽形面的铣削加工，也可用于非金属材料的加工，超硬材料三面刃铣刀用于难切削材料的台阶面和槽形面的铣削加工。