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硬质合金铣刀知识大全

硬质合金铣刀是指用硬质合金为材料制成的铣刀。了解硬质合金铣刀先要知道什么是硬质合金，硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。

硬质合金铣刀分类

　　硬质合金铣刀主要分：整体硬质合金铣刀|硬质合金直柄槽铣刀|硬质合金锯片铣刀|硬质合金螺旋钻铣刀|硬质合金机用铰刀铣刀|硬质合金立铣刀|硬质合金球头铣刀

硬质合金铣刀用途：

　　硬质合金铣刀一般主要用于数控加工中心，cnc雕刻机。也可以装到普通铣床上加工一些比较硬不复杂的热处理材料。

1.硬质合金圆柱形铣刀：用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。

2.硬质合金面铣刀：用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。

3.硬质合金立铣刀：用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。

4.硬质合金三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

5.硬质合金角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。

6.硬质合金锯片铣刀：用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

硬质合金铣刀铣削方式

　硬质合金铣刀相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向主要有以下两种铣削方式：

一种是顺铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下后的切屑。

第二种是逆铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到大。

　　顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。由于顺铣的切削效果好，通常选顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。

　　硬质合金铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂并且加工表面将十分粗糙，硬质合金铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动，铣刀将会获得一种预载荷。

硬质合金铣刀维护

　　当硬质合金铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时，情况将很严重，操作人员应做好相关的设备维护工作：

1．检查机床的功率和刚度，以保证所需要的铣刀直径能够在机床上使用。

2．主轴上刀具的悬伸量尽可能达到短，减小铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响。

3．采用适合于该工序的正确的铣刀齿距，以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动，另一方面，在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。

4．确保采用每刀片的进给量，以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果，从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片，从而获得平稳的切削效果以及低的功率。

5．选用适合于工件宽度的铣刀直径。

6．选用正确的主偏角。

7．正确放置铣刀。

8．仅在必要时使用切削液。

9．遵循刀具***及维修规则，并监控刀具磨损。

　　做好硬质合金铣刀的维护工作能够延刀具使用寿命，提高工作效率。

硬质合金铣刀选择

　　铣削加工不锈钢除端铣刀和部分立铣刀及硬质合金作铣刀材料外，其余各类铣刀均采用高速钢，特别是钨—钼系和高钒高速钢具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高1～2倍。适宜制作不锈钢铣刀的硬质合***号有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。

　　采用喷雾冷却法效果为显着，可提高铣刀耐用度一倍以上；如用一般10%乳化液冷却，应保证切削液流量达到充分冷却。硬质合金铣刀铣削不锈钢时，取Vc=70～150m/min，Vf=37.5～150mm/min，同时应根据合***号及工件材料的不同作适当调整。

　　不锈钢的粘附性及熔着性强，切屑容易粘附在铣刀刀刃上，使切削条件恶化；逆铣时，刀刃先在已经硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趋势；铣削时冲击、振动较大，使铣刀刀刃易崩刃和磨损。

　　铣削加工不锈钢时，切削刃既要锋利又要能承受冲击，容屑槽要大。可采用大螺旋角铣刀(圆柱铣刀、立铣刀)，螺旋角b从20°增加到45°(gn=5°)，刀具耐用度可提高2倍以上，因为此时铣刀的工作前角g0e由11°增加到27°以上，铣削轻快。但b值不宜再大，特别是立铣刀以b≤35°为宜，以免削弱刀齿。

　　采用波形刃立铣刀加工不锈钢管材或薄壁件，切削轻快，振动小，切屑易碎，工件不变形。用硬质合金立铣刀高速铣削、可转位端铣刀铣削不锈钢都能取得良好的效果。

　　用银白屑端铣刀铣削1Cr18Ni9Ti，其几何参数为gf=5°、gp=15°、af=15°、ap=5°、kr=55°、k′r=35°、g01=-30°、bg=0.4mm、re=6mm，当Vc=50～90m/min、Vf=630～750mm/min、a′p=2～6mm并且每齿进给量达0.4～0.8mm时，铣削力减小10%～15%，铣削功率下降44%，效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出负倒棱，铣削时人为地产生积屑瘤，使其代替切削刃进行切削，积屑瘤的前角gb可达20~～302，由于主偏角的作用，积屑瘤受到一个前刀面上产生的平行于切削刃的推力作用而成为副屑流出，从而带走了切削热，降低了切削温度。

　　铣削不锈钢时，应尽可能采用顺铣法加工。不对称顺铣法能保证切削刃平稳地从金属中切离，切屑粘结接触面积较小，在高速离心力的作用下易被甩掉，以免刀齿重新切入工件时，切屑冲击前刀面产生剥落和崩刃现象，提高刀具的耐用度。

　　不锈钢材料应用广泛，在车加工、铣加工、钻加工、攻丝当中都能碰到。但是因为不锈钢具有跟别的一般材料不一样的特性，所以加工不锈钢成为技术人员的一个不小的难题！

键槽铣刀向心角对加工质量的影响

航天壁板产品是选用数控铣削的方法，在铝板上加工各种规格关闭平底下陷而成。因为下陷多为关闭结构，且尺度较小，加工中选用端面切削刃过刀具中心的两刃键槽铣刀，以方便沿刀具轴向进给直接下刀进行加工。可是键槽铣刀端面切削刃一般具有向心角，在铣削关闭下陷时会形成加工底面残留，影响产品质量。

本文经过切削实验和理论剖析，研究键槽铣刀向心角对加工底面的影响、键槽铣刀向心角受关闭下陷尺度的影响，终究制定了键槽铣刀加工关闭下陷的选刀准则，有效处理了航天壁板关闭下陷加工底面残留问题，提高了产品质量。

1.键槽铣刀根本结构

键槽铣刀是一种铣削刀具，主要用于加工键槽和关闭下陷。为了克服径向切削力的影响，键槽铣刀规划为两个相互对称刀刃。铣削时两个刀刃上的切削力矩构成力偶，径向力相互抵消。键槽铣刀柱面和端面上都有切削刃，端面切削刃过刀具中心，因而能沿刀具轴向进给铣削，具有插钻功能，可以直接加工关闭下陷。而立铣刀一般具有3个以上刀刃，端面中心一般带中心孔，因而不能沿刀具轴向进行铣削，不能直接加工关闭下陷，主要用于半关闭或开放式的加工。键槽铣刀实际上属于一种特殊的立铣刀。

键槽铣刀做径向进给铣削时，柱面切削刃为主切削刃，端面切削刃为副切削刃；做轴向进给铣削时，端面切削刃为主切削刃，柱面切削刃为副切削刃。为了下降轴向进给时切削抗力、减小径向进给时切削刃与已加工外表的冲突，键槽铣刀一般规划有1.5°～3°的端面切削刃向心角。图1所示为SANDVIKCoromant键槽铣刀的向心角。键槽铣刀的向心角在进行半关闭或开放式加工时不会对加工底面形成影响，可是在进行关闭加工时因为沿刀具轴向进给铣削会对加工底面形成影响。

2.向心角对加工底面影响剖析

（1）向心角对加工底面影响。经过选用φ20mm向心角键槽铣刀和φ20mm平底键槽铣刀别离铣削关闭平底下陷，经过实验比照来验证端面切削刃向心角对加工底面的影响。所用键槽铣刀如图2所示。在帕莱克对刀仪上对向心角键槽铣刀的端面切削刃向心角进行丈量，端面切削刃均匀向心角为5°。

选用φ20mm向心角键槽铣刀和φ20mm平底键槽铣刀别离铣削边长L1=25mm、L2=25mm、深h=3mm的关闭平底下陷，实验成果如图3所示。图3左边为向心角键槽铣刀铣削后的成果，可见加工底面中心方位存在显着的锥塔状残留。图3右侧为平底键槽铣刀铣削后的成果，可见加工底面光整无残留。

经过实验成果可见向心角键槽铣刀铣削关闭下陷时会在加工底面构成显着的切削残留，且无法经过优化走刀轨道来消除残留；而平底键槽铣刀铣削关闭下陷时加工底面光整无残留。

（2）下陷尺度对加工底面影响。选用图2中的5°向心角的φ20mm键槽铣刀别离铣削不同尺度的平底关闭下陷，经过剖析实验成果来取得底面残留与下陷尺度的关系。

选用5°向心角的φ20mm键槽铣刀别离铣削两个平底关闭下陷：边长L1=30mm、L2=30mm、深h=3mm；边长L1=30mm、L2=25mm、深h=3mm。实验成果如图4所示。图4左边为L1=30mm、L2=30mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面中心方位存在显着的锥塔状残留。图4右侧为L1=30mm、L2=25mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面中心方位相同存在显着的锥塔状残留。综上可见在L1=30mm（L1≥L2）的情况下，选用5°向心角的Φ20mm键槽铣刀铣削后底面存在残留现象，且无法经过优化走刀轨道来消除残留。

选用5°向心角的Φ20键槽铣刀别离铣削两个平底关闭下陷：边长L1=40mm、L2=40mm、深h=3mm；边长L1=40mm、L2=25mm、深h=3mm。实验成果如图5所示。图5左边为L1=40mm、L2=40mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面光整无残留。图5右侧为L1=40mm、L2=25mm关闭下陷的铣削成果，可见加工底面相同光整无残留。综上可见在L1=40mm（L1≥L2）的情况下，选用5°向心角的Φ20mm键槽铣刀铣削后底面不存在残留现象。

3.实验总结

键槽铣刀端面切削刃向心角使铣刀端面呈向心凹型，刀具中心是凹型的蕞低点。在铣削关闭下陷时，铣刀需***行轴向进给，再进行径向进给。因为铣刀端面呈凹型，轴向进给时会在铣刀中心方位的加工底面构成残留。径向进给时，跟着铣刀的移动，端面切削刃及刀尖会逐步切削铣刀中心方位的底面残留。可是当关闭下陷尺度较小时，铣刀径向进给受下陷尺度限制，在有限的走刀轨道中，铣刀端面凹型区域会存在必定堆叠，而且切削刃刀尖无法切削到堆叠区域，终究在加工底面构成残留，如图6所示。

当L1≥2D时（其中L1为关闭下陷长边，L2为关闭下陷短边，L1≥L2，D为键槽铣刀直径），刀具径向进给时，经过优化走刀轨道，可以使端面切削刃及刀尖充沛切削刀具中心方位的底面残留，从而消除加工底面残留。因而，当L1≥2D时，较大的键槽铣刀端面切削刃向心角不会对加工底面形成影响。当L1＜2D时，较大的键槽铣刀端面切削刃向心角会对加工底面形成影响，铣刀端面凹型区域会存在必定无法消除的堆叠，在加工底面构成残留，且切削残留无法经过完善走刀轨道来消除。所以在L1＜2D时，应考虑更换小直径的键槽铣刀或较小向心角的键槽铣刀，也可选用具有足够长度修光刃的键槽铣刀来加工关闭下陷，以避免加工底面发生残留。

4.结语

经过对键槽铣刀端面切削刃的向心角进行理论剖析，得出形成加工底面残留的原因。在剖析下陷尺度对加工底面残留影响的基础上，选用比照切削实验验证了理论剖析成果。终究得出定论：当L1≥2D时，键槽铣刀端面切削刃向心角不会对加工底面形成影响，可经过完善走刀轨道的方法处理加工底面残留问题。在此定论基础上总结出L1＜2D时选用键槽铣刀铣削关闭下陷的选刀准则。经过将研究成果应用到航天壁板产品的加工中，有效提高了选刀功率，同时处理了壁板关闭下陷加工底面残留问题，提高了产品质量和加工功率，可广泛用于各类关闭平底下陷的铣削加工。

立铣刀螺旋角巨细对切削功能的影响

一、螺旋刃立铣刀的根本特性与问题的提出立铣刀的根本刃口形状（螺旋槽形状）有直形和螺旋形两种。因为螺旋刃立铣刀相对于直刃具有切削轻捷、平稳、功率高和使用范围广等长处，因而在铣削加 工中得到了广泛应用。依据加工设备和加工对象的不同要求，螺旋刃立铣刀有左刃、右刃和左螺旋 、右螺旋之分的４种不同组合；

1、其间左刃左螺旋和右刃右螺旋在加工中的轴向切削阻力有把 立铣刀从刀夹中拔出的趋势，需选用拉紧螺栓战胜轴向切削阻力．而左刃右螺旋和右刃左螺旋的轴

向切削阻力刚好把立铣刀压向夹头方，故多选用锥柄加扁尾，以适应大功率切削．因为右刃右螺旋 立铣刀可让切屑沿排屑槽向柄部排出，易保证切削的平稳进行，契合机床主轴旋向标准，在高功能

夹头的支持下装卸方便，所以，其使用范围广，使用量蕞大．实践应用中的螺旋刃立铣刀，其螺 旋角一般在30°～45°。在刀具原理、设计和应用技能领域，依据工件资料、刀具资料及切削

加工诸参数的不同，有关螺旋刃立铣刀的切削力、扭矩、切削功率及前角、后角等首要刀具视点的 设计计算公式、试验数据与使用经验等资料很多，但有关螺旋角巨细与立铣刀加工功能的评论和资

料介绍很少．一般以为，螺旋刃立铣刀的螺旋角β就是刃倾角λｓ，但有关刃倾角的介绍和评论主

要以车削加工为主线展开，而铣削和车削究竟有许多不同之处，因而不可能彻底适用．

2、对铣削而言 ，一般以为较大的螺旋角能够添加同时工作的齿数，减少铣削过程中的冲击和添加其平稳性并使立铣刀刀刃尖利、实践前角增大．除此之外，螺旋角的巨细敌对铣刀的功能究竟还会产生什

么样的影响呢？刀具视点之间是相互联络和影响的．不妨首要经过试验和实践加工例，取得开始认 识和相关知识，为进一步的深入探讨做准备。

二、螺旋角与２刃立铣刀铣槽试验试验在立式加工中心 上进行．选用直径?12ｍｍ的不同螺旋角的２刃立铣刀，铣宽度×高度为12ｍｍ×12ｍｍ的

槽，并以加工后槽的底面为基准，丈量槽的两边面的笔直度差错（旁边面蕞大变形量ΔＸ），经过比 较差错值的巨细来评价螺旋角巨细敌对铣刀铣槽时加工精度的影响．被切削资料为硬度28HRC 的碳素钢．试验中各刀具的切削参数一致为：进给速度50ｍｍ／ｍiｎ，切削速度29ｍ／ｍiｎ，吃刀深度12ｍｍ．切削中冷却液选用油性．试验成果如图１所示．图１螺旋角与铣槽时的加

工精度图２铣旁边面时的螺旋角与加工精度从试验成果能够看出：

1、逆铣侧总是呈现过切，而与 之相反，顺铣侧总是呈现漏切，且过切量和漏切量的蕞大点在立铣刀伸出远处．这一点契合逆铣 、顺铣时的刀具变形规则和刀具伸出长度的变形规则．

2、立铣刀的螺旋角小于30°前，不管 是顺铣侧仍是逆铣侧，笔直度差错值都随螺旋角的增大而增大．螺旋角大于40°今后，又随螺旋

角的增大而变小．因而，能够以为立铣刀有较小的螺旋角或有较大的螺旋角时，其铣槽加工的形状 精度高．

3、从加工精度看，在螺旋角为０，即切削刃为直刃时精度蕞高．但从立铣刀螺旋角的 根本特性可知，这时彻底呈断续切削，切削冲击力大，对刀具本身的制作精度要求高，加工精度对

刀具本身精度的依赖性很强，刀具的使用寿命短．所以，实践应用中应依据具体情况辩证地考虑。

三、螺旋角与４刃立铣刀铣旁边面试验在立式加工中心上，用螺旋角分别为30°和55°度的４刃立

铣刀铣旁边面，比较两种立铣刀随切削宽度（径向吃刀量）的改动对加工精度的影响．立铣刀直径为 ?25ｍｍ，被切削资料为硬度94HRB的45号钢．切削悉数选用顺铣方式和干式切削．切削

参数一致为：进给速度100ｍｍ／min，切削速度26ｍm／min，切削深度38ｍｍ．加工

后所测得的笔直度差错、平面度差错和外表粗糙度值如图２所示．能够看出，在切削宽度不是特别 大时，55°的大螺旋角立铣刀比30°螺旋角立铣刀的加工精度高．这一点与图１的铣槽试验结

果相吻合．剖析其原因，能够以为这是因为当切削宽度较小时，螺旋角较大的立铣刀实践前角大， 刃口尖利，切入性好；切向切削阻力小，减小能量消耗和刀具变形，切削轻捷；切削刃与被切削面

的接触点多，使立铣刀切入和切出时比较平稳，切削阻力的波动小，减弱了加工中敌对铣刀的振荡 鼓励等要素的综合效应所致．

四、螺旋角特性的概括

1、螺旋角与切削阻力：切向切削阻力随螺旋 角的增大而减小，轴向切削阻力随螺旋角的增大而增大．

2、螺旋角与前角：螺旋角的增大使立 铣刀实践前角增大，刃口愈加尖利．

3、螺旋角与被加工面精度：一般被加工面的笔直度和平面 度公差值随螺旋角的增大而添加，但螺旋角大于40°今后反而随螺旋角的增大而呈减小趋势．

4、螺旋角与刀具寿命：圆周刃刃带的磨损速度与螺旋角巨细根本成正比；另一方面，当螺旋角很 小时，轻微的刀具磨损也将显着下降刀具的切削功能，引起振荡，使刀具无法继续使用．当螺旋角

过大时，刀具刚性变差，寿命减低．

5、螺旋角与被切削资料：加工硬度低的软质资料时，用大 螺旋角，以增大前角，进步刃口的尖利性；加工硬度高的硬质资料时，用小螺旋角，以减小前角，

进步刃口的刚性．

终螺旋角是螺旋刃立铣刀的首要参数之一，螺旋角巨细的改动对刀具的切 削加工功能有很大影响．跟着数控加工技能和柔性制作技能的发展，在刀具制作工艺上改动螺旋角 的巨细已成为可能和十分简洁．假如进一步深入研究螺旋角巨细对螺旋刃立铣刀切削功能的各种影 响，在制作和选用螺旋刃立铣刀时，结合机床和工装卡具的功能，依据被加工资料的功能及加工精 度、加工功率以及刀具资料和刀具寿命等要素综合考虑，优化螺旋角的巨细，无疑会对促进、 高精铣削加工起重要作用。