史上最全的銑刀基本知識
銑刀句喜,是用于銑削加工的绎儡、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具诲有。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量革襟。銑刀主要用于在銑床上加工平面十卖、臺階、溝槽鸭嗡、成形表面和切斷工件等俘伤。下面就讓我們全面的了解一下銑刀。
1. 銑刀切削部分材料的基本要求
(1)高硬度和耐磨性:在常溫下份氧,切削部分材料必須具備足夠的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性唯袄,刀具才不磨損,延長使用壽命蜗帜。
(2)好的耐熱性:刀具在切削過程中會產生大量的熱量恋拷,尤其是在切削速度較高時,溫度會很高厅缺,因此蔬顾,刀具材料應具備好的耐熱性,既在高溫下仍能保持較高的硬度湘捎,有能繼續(xù)進行切削的性能诀豁,這種具有高溫硬度的性質窄刘,又稱為熱硬性或紅硬性。
(3)高的強度和好的韌性:在切削過程中舷胜,刀具要承受很大的沖擊力娩践,所以刀具材料要具有較高的強度,否則易斷裂和損壞烹骨。由于銑刀會受到沖擊和振動翻伺,因此,銑刀材料還應具備好的韌性吱台,才不易崩刃姥憋,碎裂。
2. 銑刀常用材料
(1)高速工具鋼(簡稱高速鋼苦爸,鋒鋼等)拼肥,分通用和特殊用途高速鋼兩種。其具有以下特點:
a瑟扁、合金元素鎢境仁、鉻、鉬匹氯、釩的含量較高阿切,淬火硬度可達HRC62—70。在6000C高 溫下重抑, 仍能保持較高的硬度擦蚣。
b、刃口強度和韌性好亿永,抗振性強掠廓,能用于制造切削速度一般的刀具,對于鋼性較差的機床甩恼,采用高速鋼銑刀蟀瞧,仍能順利切削。
c条摸、工藝性能好悦污,鍛造、加工和刃磨都比較容易钉蒲,還可以制造形狀較復雜的刀具切端。
d、與硬質合金材料相比顷啼,仍有硬度較低帆赢,紅硬性和耐磨性較差等缺點。
(2)硬質合金:是金屬碳化物线梗、碳化鎢、碳化鈦和以鈷為主的金屬粘結劑經粉未冶金工藝制造而成的。其主要特點如下:
能耐高溫仪搔,在800—10000C左右仍能保持良好的切削性能姻眼,切削時可選用比高速鋼高4—8倍的切削速度。 常溫硬度高袄扛,耐磨性好娄缴。 抗彎強度低,沖擊韌性差桂付,刀刃不易磨的很鋒利摊梯。
常用的硬質合金一般可以為三大類:
① 鎢鈷類硬質合金(YG)
常用牌號YG3、YG6巍嘶、YG8杀乃,其中數字表示含鈷量的百分率,含鈷量愈多原承,韌性愈好碳环,愈耐沖擊和振動,但會降低硬度和耐磨性废奖。因此鞍后,該合金適用于切削鑄鐵及有色金屬,還可以用來切削沖擊性大的毛坯和經淬火的鋼件和不銹鋼件内地。
② 鈦鈷類硬質合金(YT)
常用牌號有YT5伴澄、YT15、YT30阱缓,數字表示碳化鈦的百分率非凌。硬質合金含碳化鈦以后,能提高鋼的粘結溫度茬祷,減小磨擦系數清焕,并能使硬度和耐磨性略有提高,但降低了抗彎強度和韌性祭犯,使性質變脆秸妥,因此,該類合金適應切削鋼類零件沃粗。
③ 通用硬質合金
在上述兩種硬質合金中加入適量的稀有金屬碳化物粥惧,如碳化鉭和碳化鈮等,使其晶粒細化最盅,提高其常溫硬度和高溫硬度突雪、耐磨性、粘接溫度和抗氧化性涡贱,能使合金的韌性有所增加掠北,因此牌骚,這類硬質合金刀具有較好的綜合切削性能和通用性,其牌號有:YW1攘宝、YW2和YA6等缘荧,由于其價格較貴,主要用于難加工材料下驴,如高強度鋼蒿榄、耐熱鋼、不銹鋼等赛臀。
3. 銑刀的種類
(1)按銑刀切削部分的材料分:
a夹昼、高速鋼銑刀:較復雜的刀具用此類。
b丰扁、硬質合金銑刀:大都是用焊接或機械夾固于刀體帘达。
(2)按銑刀的用途分:
a、加工平面的銑刀:圓柱銑刀蜘辕、端銑刀等僧旬。
b、加工溝槽(或階臺)的銑刀:立銑刀逼庞、盤形銑刀蛇更、鋸片銑刀等。
c赛糟、特形面用的銑刀:成形銑刀等派任。
(3)按銑刀的構造分
a. 尖齒銑刀:齒背的截形是直線或折線,制造和刃磨容易璧南,刃口較鋒利掌逛。
b. 鏟齒銑刀:齒背的截形是一條阿基米德螺旋線,這類銑刀刃磨后司倚,只要前角不變豆混,齒形也不變,適宜成形銑刀
4. 銑刀的主要幾何參數及作用
(1)銑刀的各部分名稱
① 基面:通過切削刀上任意一點并與該點切削速度垂直的平面动知。
② 切削平面:通過切削刃并與基面垂直的平面皿伺。
③ 前刀面:切屑流出的平面。
④ 后刀面:與加工表面相對的面
(2)圓柱銑刀的主要幾何角度及作用
① 前角γ0:前刀面與基面之間的夾角盒粮。 作用是使刀刃鋒利鸵鸥,切削時金屬變形減小, 切屑容易排出嘶在,從而使切削省力护忠。
② 后角α0:后刀面與切削平面之間的夾角。其主要作用是減少后刀面與切削平面之間的磨擦扎趋,減小工件的表面粗糙度前茧。
③ 旋角0:螺旋齒刀刃上的切線與銑刀軸線之間的夾角玄饶。作用是使刀齒逐步地切入和切離工件,提高切削平穩(wěn)性能莫。同時政茄,對于圓柱銑刀,還有使切屑從端面順利流出的作用妇愉。
(3)端銑刀的主要幾何角度及作用
端銑刀多一個副切削刃,因此除了前角愈樱,后角外還有:
① 主偏角Kr:主切削刃與已加工表面的夾角芳企。其變化影響主切削刃參加切削的長度,改變切屑的寬度和厚度初之。
② 副偏角Krˊ:副切削刃與已加工表面的夾角造过。作用是減少副切削刃和已加工表面的磨擦,并影響副切削刃對已加工表面的修光作用扎唾。
③ 刃傾角λs:主切削刃與基面之間的夾角召川。主要起到斜刃切割的作用。
5. 成形銑刀
成形銑刀是用于加工成形表面的專用銑刀胸遇,它的刀刃廓形需要根據被加工工件廓形進行設計計算荧呐,可在通用銑床上加工形狀復雜的表面,能保證形狀基本一致纸镊,且效率高倍阐,在成批生產和大量生產中被廣泛應用。
(1)成形銑刀可分為尖齒和鏟齒兩種
尖齒成形銑刀的銑削和重磨需要專用靠模逗威,制造和刃磨都較困難峰搪。鏟齒成形銑刀齒背是在鏟齒車床上鏟削和鏟磨而成,重磨時只磨前刀面凯旭,因為前刀面是平面概耻,所以刃磨比較方便,目前成形銑刀主要采用鏟齒齒背結構罐呼。鏟齒齒背應滿足兩個條件:①重磨后切削刃形狀不變;②獲得所需后角鞠柄。
(2)齒背曲線及方程
通過銑刀切削刃上任意點作垂直于銑刀軸線的端剖面,它與齒背表面的交線稱為銑刀的齒背曲線披贰。
齒背曲線主要應滿足兩個條件:一是銑刀每次重磨后的后角基本不變;另一是制造簡單须涣。
能滿足后角不變的曲線只有對數螺旋線,但難以制造臣碟。阿基米德螺旋線能滿足后角基本不變盐腻,制造簡單,容易實現踊眠。所以在生產上廣泛采用阿基米德螺旋線作為成形銑刀齒背曲線揽券。
由幾何學知識讨楔,阿基米德螺旋線上各點的向量半徑ρ值,隨向量半徑的轉角θ值的增減而等比例地增減豆牺。
因此玻市,只要由等速旋轉運動與沿半徑方向的等速直線運動兩者組合,就可獲得阿基米德螺旋線翎桨。
用極坐標來表示:當θ=00時父独,ρ=R,(R為銑刀半徑)茫叭,當θ>00時,ρ
銑刀齒背的一般方程式為: ρ=R-CQ
假設鏟刀不退回酬屉,則銑刀每轉過一個齒間角ε=2π/z ,鏟刀的鏟齒量為K揍愁,與此相適應呐萨,凸輪的升高量也應為K。為了使鏟刀能等速移動莽囤,凸輪上的曲線應為阿基米德螺旋線谬擦,故容易制造。此外朽缎,凸輪尺寸僅決定于鏟銷量K值惨远,與銑刀直徑齒數及后角無關。只要產銷量相等饵沧,凸輪即可通用锨络。這也是目前鏟齒成形銑刀齒背廣泛采用阿基米德螺旋線的原因。
當銑刀半徑R和鏟削量K為已知時狼牺,既可求得C:
當θ=2π/z 時 ρ=R-K
則 R-K=R-2πC /z ∴ C= Kz/2π
6. 銑刀鈍化之后會出現的現象
(1)從切屑形狀上看羡儿,切屑變得粗大,呈片狀是钥,由于切屑溫度升高姥购,切屑顏色發(fā)紫冒煙。
(2)工件加工表面的粗糙度很差幅类,工件表面出現亮點有啃刀痕跡或波紋概给。
(3) 銑削過程產生很嚴重的振動,且有不正常噪音姨桩。
(4)從刀口形狀看跛庶,刀口有發(fā)亮的白點。
(5)當采用硬質合金銑刀銑鋼件時戚促,常飛出大量火霧质凰。
(6)用高速鋼銑刀銑鋼件,如用油類潤滑冷卻時,會產生大量煙霧畏琢。
當銑刀鈍化之后挟撑,應及時停車檢查銑刀磨損情況,如果磨損的較輕微虐欲,可用油石修磨切削刃嫩坷,然后再用;如果磨損得較重,必須進行刃磨檐春,以防止銑刀過度的磨損逻淌。
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