幾種國產(chǎn)玉米銑刀及其合理選用

哈爾濱第一工具制造有限公司 (黑龍江 150078)劉 穎 姜飛宇 張國福

玉米銑刀與普通整體高速鋼立銑刀或焊接合金立銑刀不同，是一種在圓柱形刀體上安裝硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的銑削刀具。銑刀通常直接帶有與機(jī)床聯(lián)接的錐柄，錐柄形式根據(jù)機(jī)床接口標(biāo)準(zhǔn)而定，一般有采用機(jī)械手換刀的BT 柄、JT 柄及手動(dòng)換刀的ST 柄等。銑刀的刀片沿刀體軸向排列成螺旋狀，形成較長(zhǎng)的側(cè)切削刃，一排切削刃通常用一個(gè)螺旋形主排屑槽，數(shù)量根據(jù)刀具規(guī)格不同而不同，通常為4～8，所以該類銑刀也稱為螺旋立銑刀。該類銑刀在機(jī)械加工中主要用于粗銑去余量加工，應(yīng)用場(chǎng)所非常廣泛，可用于小平面、臺(tái)階側(cè)面及底面、溝槽等的銑削加工，使用靈活方便，具有較高的加工效率。

1.幾種常見玉米銑刀結(jié)構(gòu)

國內(nèi)外常見的玉米銑刀結(jié)構(gòu)從刀片在刀體上的的安裝形式分類，可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩種，這兩種結(jié)構(gòu)均多采用一個(gè)螺釘壓緊刀片的形式，刀片轉(zhuǎn)位及更換方便，其中，立裝結(jié)構(gòu)銑刀由于可承受較大的切削沖擊，更適宜鑄造毛坯件等大加工余量的場(chǎng)合應(yīng)用。

玉米銑刀按刀片的排列方式及數(shù)量主要分為如圖1 所示的兩種形式。圖1a 所示的玉米銑刀的刀片間隔排列，即兩排切削齒組成一個(gè)完整有效的切削刃;圖1b 所示的玉米銑刀的刀片并列排布，即一排切削齒就是一個(gè)完整有效的切削刃。在同等規(guī)格的情況下，圖1b 所示的銑刀有效切削刃是圖1a 所示的銑刀有效切削刃的2 倍，切削效率也隨之增加。這兩種銑刀均為立裝結(jié)構(gòu)，裝有帶前角的精磨刀片。平裝結(jié)構(gòu)的玉米銑刀多采用圖1b 所示的形式，且刀片多為帶螺旋刃形式的。

圖1

玉米銑刀在使用過程中工作強(qiáng)度比較大的部位通常是銑刀的端部，端齒容易發(fā)生破損，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致刀片的定位槽被破壞，造成整個(gè)銑刀無法正常使用，因此，常將端齒部位設(shè)計(jì)成可換端頭形式，頭部損壞后直接更換即可，不影響銑刀主體的正常使用，可以節(jié)約使用成本。如圖2 所示為兩種不同形式的可換端頭，應(yīng)用在如圖1a 所示的銑刀上，用一個(gè)鎖緊螺釘，通過可換端頭中間的定位孔從銑刀的前端進(jìn)行安裝定位。圖2a 所示圓周端齒的有效齒數(shù)與圓周齒的有效齒數(shù)相同;圖2b 所示圓周端齒的有效齒數(shù)是圓周齒有效齒數(shù)的2 倍，分別適用于不同的場(chǎng)合。

圖2

如圖3 所示的一種玉米銑刀的刀齒排布形式與圖1a 所示的銑刀基本相同，但它的一個(gè)刀體可以更換四種不同形式的可換端頭，成為四種不同的銑刀?？蓳Q端頭的形式如圖4a、4b、4c、4d 所示?？蓳Q端頭的安裝是利用一個(gè)拉緊螺釘，從銑刀的后端通孔將可換端頭拉緊定位。圖4a 所示圓周端齒的有效齒數(shù)與圓周齒的有效齒數(shù)相同;圖4b 所示圓周端齒的有效齒數(shù)是圓周齒有效齒數(shù)的2 倍;圖4c 在圖4a 的基礎(chǔ)上增加了頂齒，且其中一齒刀尖過中心;圖4d所示刀齒為圓弧刃，形成球頭形式。這四種可換端頭分別根據(jù)不同的場(chǎng)合進(jìn)行選用。

圖3

圖4

2.玉米銑刀的合理選用

圖1a 所示銑刀的圓周端齒刀片均為兩個(gè)切削刃，可轉(zhuǎn)位兩次，側(cè)齒刀片為四個(gè)切削刃，可轉(zhuǎn)位四次;圖1b 所示銑刀的圓周端齒刀片為一個(gè)切削刃，不可轉(zhuǎn)位，側(cè)齒刀片為兩個(gè)切削刃，可轉(zhuǎn)位兩次，相對(duì)來講，前者的經(jīng)濟(jì)性更好一些。但一般后者較前者有效切削刃增加1 倍多，因此進(jìn)給量可增加2～2.5倍，在機(jī)床功率滿足的條件下，具有更高的切削效率。

圖2 中可換端頭安裝在銑刀刀體上形成的銑刀適用于不同場(chǎng)所。圖2a 所示的可換端頭適用于銑削立面及前端面銑削量不大的臺(tái)階面;圖2b 所示的可換端頭端面有效切削齒較前者增加1 倍，適用于銑削前端銑削量較大的臺(tái)階面。這兩種結(jié)構(gòu)的可換端頭安裝時(shí)是從銑刀前端安裝，所以當(dāng)可換端頭損壞時(shí)，更換可換端頭不需將銑刀從機(jī)床上卸下即可完成，更換快速、方便。

圖4 所示用于圖3 中玉米銑刀的可換端頭中的a、b 分別與圖2 對(duì)應(yīng)的可換端頭所適用的場(chǎng)合相同;c 可換端頭安裝在刀體上形成孔槽立銑刀，可以同時(shí)進(jìn)行徑向進(jìn)給和軸向進(jìn)給，適合于進(jìn)行封閉鍵槽等型腔的銑削;d 可換端頭安裝在刀體上形成球頭立銑刀，適用于在數(shù)控機(jī)床及仿形銑床上進(jìn)行凹腔、內(nèi)外輪廓及圓弧形溝槽的銑削。由此可見，該銑刀通用性更好，使用更加靈活，刀具成本也隨之降低。但這種銑刀的可換端頭的安裝需從刀體后部進(jìn)行，所以更換可換端頭時(shí)需將銑刀從機(jī)床上卸下安裝。

上述幾種銑刀均可以通過更換不同材質(zhì)的刀片實(shí)現(xiàn)鋼、鑄鋼、鑄鐵等材料的加工。在刀片不涂層的情況下，加工一般鋼類工件時(shí)銑削線速度一般采用100～150m/min，每齒進(jìn)給量0.1～0.3mm/z;加工一般鑄鐵類工件時(shí)銑削線速度一般采用60～100m/min，每齒進(jìn)給刀量0.1～0.3mm/z，涂層刀片切削參數(shù)可進(jìn)一步提高，具體視加工工況而定。比如，當(dāng)銑削深度大于銑刀直徑或系統(tǒng)剛性較差的情況，可適當(dāng)提高銑削速度、降低走刀量。

3.結(jié)語

隨著制造工藝水平的提高及刀具材料的不斷改進(jìn)，國產(chǎn)刀具性能在逐漸提高，相對(duì)進(jìn)口刀具價(jià)位也低，更多的機(jī)械加工企業(yè)選擇了國產(chǎn)刀具。筆者介紹的這幾種國產(chǎn)玉米銑刀有多種規(guī)格，按直徑劃分，一般為φ50mm、φ63mm、φ80mm、φ100mm 等，有效切削刃長(zhǎng)度一般為50～200mm，而且同種直徑規(guī)格的銑刀有效齒數(shù)一般有疏齒、中齒之分，有的規(guī)格還有密齒，不同的齒數(shù)用于不同的加工場(chǎng)所，特殊規(guī)格的銑刀還可非標(biāo)定制，可以滿足國內(nèi)大多數(shù)機(jī)械加工場(chǎng)合的需求，具體選擇應(yīng)用時(shí)可根據(jù)所用機(jī)床、被加工件的材質(zhì)等實(shí)際情況選定。