方肩銑刀特點及選用 | 數控刀具選用指南53

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方肩銑刀（見圖4-41）最大的特點是具有90°的主偏角，使其具有如下的一系列優點：經濟性、靈活性和可靠性。方肩銑刀包括方肩立銑刀、方肩面銑刀等。

圖4-41 典型方肩銑刀

一、方肩銑刀特點

使用方肩銑削加工，可以獲得真正的

90°平直的側壁

。90°的主偏角也意味著切削衝擊力的增加，如果不透過合理地選擇硬質合金的材質和切削刃的幾何角度來補償，那麼這些衝擊力將會導致切削刃的破壞和切削振動。

如圖4-42所示，一般來說，進給力的方向應該沿機床主軸方向，這樣可以避免振動以及銑刀的彎曲。進給力的方向取決於主偏角的大小，較小的主偏角對進給抗力的方向比較有利，而90°主偏角的方肩銑刀可能會引起刀體徑向分力增大，使得進給力很大程度上偏離主軸方向，這就需要透過選擇正確的

切削刃幾何角度和切削工況

來彌補這個不足。

圖4-42 方肩銑刀徑向受力

方肩面銑刀（見圖4-43）由於具有

較高的金屬去除率

，故其在當今銑削工序中所佔的比重最大。同樣，在生產率、可靠性以及質量方面要求下，方肩銑刀一直在持續改進。在許多需要進行端面、邊緣和槽切削的立銑應用中，可以採用方肩面銑的方式。方肩銑削可以使用傳統方肩銑刀，也可以使用立銑刀、長刃銑削刀具和三面刃銑刀進行。由於存在多種選擇，因此有必要仔細考慮加工要求，以做出最佳選擇。目前，在改進這些銑削工序方面有兩個主要的方向：一是透過

更高的金屬去除率

來實現，尤其是在更小的機床上；另一個則是透過

一次走刀而獲得更好的表面質量

來實現。

圖4-43 方肩面銑

二、方肩銑刀的選用

（一）方肩銑刀選擇注意事項

對於方肩銑削加工策略和刀具的選擇，90°的主偏角是一個限制因素。這就需要正確選擇加工條件來進行補償。切削條件的最佳組合（高安全性、高生產率和低的生產成本）是

大背吃刀量、大進給量與中等切削速度

的結合。當機床超負荷時，必須減少背吃刀量，這要比降低進給量優先考慮。一般來說方肩銑刀的選用要注意以下幾點：

（1）徑向背吃刀量不應該超過刀具直徑的30%（出於安全考慮），假如徑向背吃刀量小於刀具直徑的30%，軸向背吃刀量可以等於切削刃長度（從安全性考慮應不超過80%）。當徑向背吃刀量超過30%時，軸向背吃刀量應該不超過切削刃長度的30%。如果背吃刀量或進給量受到加工條件的限制（零件尺寸、機床功率、刀具或零件的穩定性），可透過增大切削速度來提高生產率。

（2）使用平均切屑厚度和切削速度來最佳化加工過程，特別是當徑向背吃刀量與刀具直徑相比顯得較小時（不超過30%）。刀具和刀片（硬質合金材質、幾何角度和尺寸）的選擇應該和所選擇的切削引數組合相符合。

（3）刀具的夾緊要儘可能短、儘可能牢固，而且總是選擇滿足加工要求的儘可能大的刀具直徑。

（4）密齒刀具容屑空間小，但是其穩定性高，可以採用較高的進給速度。當徑向背吃刀量低於刀具直徑的30%時，最佳選擇是密齒刀具。對於銑槽加工，標準齒距和疏齒的刀具是最佳選擇。

（5）如果表面粗糙度的要求不高，進給速度的選擇應該儘可能高。特別是當加工不鏽鋼、超級合金以及鈦合金時，為了避免產生表面加工硬化，需要提高進給量。但一定不能超越每齒進給量最大值。

（二）方肩銑刀的應用及注意事項

方肩銑刀可以應用於諸多場合（見圖4-44），其中包括：

插銑、斜坡銑、圓周插補銑削、螺旋插補銑削、鑽削和麵銑等。

如表4-13所示，這裡選取臺肩銑、邊緣銑削（周邊銑）、薄壁與偏斜壁方肩銑為例來簡述方肩銑刀的應用及注意事項。

圖4-44 應用場合

a）插銑 b）斜坡銑 c）螺旋插補銑削 d）鑽削 e）長懸伸 f）不穩定工況

表4-13 方肩銑削的應用