加工平面工件的刀具主要是面銑刀,,其切削刃布滿圓周和端面,。其中,,端面的切削刃是副切削刃,。面銑刀的直徑較大,,所以在刀具選用時通常把刀齒和刀體分開,,達(dá)到能夠長期使用的目的。
(一)面銑刀直徑的選擇
面銑刀直徑的選擇主要分三種情況:
(1)加工平面面積不大,,選用刀具時,,要注意選擇直徑比平面寬度大的刀具或銑刀,這樣可以實(shí)現(xiàn)單次平面銑削,。在平面銑刀的寬度達(dá)到加工面寬度的1.3~1.6倍時,,可以有效保證切屑的較好形成及排出。
(2)加工平面面積大的時候,,就需要選用直徑大小合適的銑刀,,分多次銑削平面。其中,,由于機(jī)床的限制,、切削的深度和寬度以及刀片與刀具尺寸的影響,,銑刀的直徑會受到限制。
(3)加工平面較小,,工件分散時,,需選用直徑較小的立銑刀進(jìn)行銑削。為使加工效率最高,,銑刀應(yīng)有2/3的直徑與工件接觸,,即銑刀直徑等于被銑削寬度的1.5倍。順銑時,,合理使用這個刀具直徑與切削寬度的比值,,將會保證銑刀在切入工件時有非常適合的角度。如果不能肯定機(jī)床是否有足夠的功率來維持銑刀在這樣的比值下切削,,可以把軸向切削厚度分兩次或多次完成,從而盡可能保持銑刀直徑與切削寬度的比值,。
(二)銑刀齒數(shù)的選擇
選用銑刀進(jìn)行加工時,,需要考慮銑刀的齒數(shù)。例如直徑為100mm的疏齒銑刀只有6個齒,,而直徑為100mm的密齒銑刀卻可有8個齒,。刀齒的密集與否會影響生產(chǎn)效率的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。如果刀齒密集,,生產(chǎn)的效率就會提高,,加工工件的質(zhì)量也會越好,但是刀齒密集也會導(dǎo)致切屑的排出不便,。根據(jù)刀齒的直徑大小,,可以分為疏齒、細(xì)齒,、密齒,。
疏齒應(yīng)用于工件的粗加工,其每25.4mm直徑用1~1.5片刀片,,容屑空間較大,,這種刀具用于能產(chǎn)生連續(xù)切屑的軟材料的切削,選用長刀片,、大寬度切削,。密齒有利于平穩(wěn)條件下的加工,一般用于鑄鐵的粗加工,,也適用于高溫合金的淺切削,、窄切削和無需容屑空間時的切削。密齒應(yīng)用于精銑,,其軸向背吃刀量為0.25~0.64mm,,每齒的切削負(fù)荷小,,所需功率不大,如用于薄壁材料的加工,。齒距的大小將決定銑削時同時參與切削的刀齒數(shù)目,,切削期間應(yīng)至少有一片刀片在切削,以避免銑削沖擊,,導(dǎo)致刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷,。
此外,刀片齒數(shù)的選擇必須使得切屑適當(dāng)卷曲并容易離開切削區(qū),,切屑容屑空間不當(dāng)將導(dǎo)致憋屑,,損壞切削刃并可能損壞工件。同時,,刀片又應(yīng)有足夠的密度以保證在切削期間的任何時候不少于一片刀片在切削,,如果不能保證這一點(diǎn),則會引起劇烈的沖擊,,這將導(dǎo)致切削刃的破裂,、刀具的損壞和機(jī)床的超負(fù)荷。
(三)刀具角度的選擇
刀具切削角度可以相對徑向平面和軸向平面定位成正前角,、負(fù)前角和零前角,。由于零前角會引起整個切削刃同時與工件沖擊,故一般不采用,。面銑刀角度的選擇對平面銑削接觸方式有影響,,為了使刀具受沖擊最小,降低刀具破損程度,,避免STUV的面接觸方式,,在考慮刀具切入角的同時,也要將面銑刀的幾何角度考慮進(jìn)去,。徑向和軸向前角的組合決定切削角,,常用的基本組合方式包括:徑向負(fù)前角和軸向負(fù)前角;徑向正前角和軸向正前角,;徑向負(fù)前角和軸向正前角,;徑向正前角和軸向負(fù)前角。
軸向和徑向前角均為負(fù)值(下簡稱“雙負(fù)”)的刀具多用于鑄鐵和鑄鋼的粗加工,,但要求機(jī)床功率高和剛性足夠大,。“雙負(fù)”的刀片其切削刃強(qiáng)度高,,能經(jīng)受大切削載荷,。雙角均負(fù)的刀具還需要機(jī)床、工件和夾具的剛性高,。
軸向,、徑向前角均正(下簡稱“雙正”)的刀具由于增大了切削角,,因此切削輕快且排屑順利,但切削刃強(qiáng)度較差,。該種組合方式適用于加工軟材料和不銹鋼,、耐熱鋼、普通鋼和鑄鐵等,。在小功率機(jī)床,、工藝系統(tǒng)剛性不足以及有積屑瘤產(chǎn)生時應(yīng)優(yōu)先選用該種組合形式。
徑向負(fù)前角和軸向正前角的組合,,負(fù)的徑向前角提高了切削刃的強(qiáng)度,,而正的軸向前角又產(chǎn)生了一個剪切作用力。該種組合方式加工時切削刃抗沖擊性能較強(qiáng),,切削刃也較鋒利,,因此適用于鋼、鑄鋼和鑄鐵大余量銑削,。
徑向正前角和軸向負(fù)前角使斷屑向中心以下方向,,使得切屑會刮傷被加工表面,故排屑不佳,。
(四)銑刀片的選擇
平面銑削時銑刀片制備的選擇也是一種考慮因素。某些加工場合選用壓制刀片是比較合適的,,有時也需要選擇磨制的刀片,。
粗加工最好選用壓制的刀片,這可使加工成本降低,。壓制刀的尺寸精度及刃口鋒利程度比磨制刀片差,,但是壓制刀片的刃口強(qiáng)度較好,對于粗銑,,耐沖擊并能承受較大的背吃刀量和進(jìn)給量,。壓制的刀片前刀面上有卷屑槽,可減小切削力,,同時還可減小與工件,、切屑的摩擦,降低功率需求,。但是壓制的刀片表面不像磨制刀片那么緊密,,尺寸精度較差,在銑刀刀體上各刀尖高度相差較多,。由于壓制刀片便宜,,所以在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。
對于精銑,,最好選用磨制刀片,,這種刀片具有較好的尺寸精度,,所以切削刃在銑削中的定位精度較高,可得到較高的加工精度及較低表面粗糙度值,。另外,,精加工所用的磨制銑刀片的發(fā)展趨勢是磨出卷屑槽,形成大的正前角切削刃,,允許刀片進(jìn)行小進(jìn)給,、小背吃刀量切削。而沒有尖銳前角的硬質(zhì)合金刀片,,當(dāng)采用小進(jìn)給小背吃刀量加工時,,刀尖會摩擦工件,降低刀具壽命,。