立铣刀是精密加工中最有价值和用途最广泛的工具之一。本博客旨在向机械师介绍立铣刀，涵盖其构造细节和用途，包括使用立铣刀的领域。在技术部分中，应研究影响立铣刀工艺的方面，即要选择的材料和切削策略。假设您是从事该职业的专业人士或初学者。在这种情况下，本指南中的信息很有用，可让您使用 立铣刀在几种加工中的应用 活动。
什么是 立铣刀， 它是如何工作的？
一个 立铣刀 是一种专用铣刀，可用于工业铣削。立铣刀与普通钻头的不同之处在于，后者仅使用轴向运动在垂直方向上钻孔。同时，立铣刀不仅可以轴向切割，还可以横向和倾斜切割。为了实现这一点，刀具结合了端部和侧面的切削刃。大多数立铣刀以不同的形状、尺寸和材料制造，用于特定的加工操作，例如轮廓加工、开槽或轮廓加工。该过程通过将刀具旋转到工件上来切割材料来完成，借助凹槽，这也有助于在切割和冷却后去除切屑。
关键组件 立铣刀
钻孔是一个需要充分了解立铣刀关键部件才能准确完成所有加工任务的过程。具体来说，这……
- 刀柄：在立铣刀中，刀柄是圆柱形部件之一，通常不包含任何切削刃。它起着重要作用，因为它有助于在工作过程中稳定和支撑设备。
- 排屑槽是立铣刀最明显的特征之一，铣刀主体上有螺旋状的凹槽。排屑槽有两个功能：它们形成与工件接触并去除废料的切削刃，以及允许切屑排出，这样立铣刀就不会变得太热或堵塞。
- 切削刃：相对于刀具尖端和圆柱长度，对工件材料产生扰动的区域称为切削刃。然而，切削刃的形状和锋利度是提高刀具效率和产品质量的最重要因素。
- 了解有关槽铣刀的不同变量可以用于更精确地切割加工件。：这是决定槽的螺旋深度的角度。此外，它还会影响切屑的去除量、切割时使用的功率以及加工后的工件光滑度或粗糙度。某些材料和切割方式需要低螺旋角，而其他材料和切割方式则需要高螺旋角切削刀具。
- 涂层：许多立铣刀都镀有或涂覆有 TiN 或 TiAlN 等材料，以提高某些工具的寿命、摩擦力和效率。
- 芯部直径：芯部直径是指刀槽之间剩余材料的厚度。它会影响刀具的强度和刚度，特别是在涉及严重切削的情况下。
因此，机械师必须了解铣刀的这些部分，以便选择正确的刀具。通过改进整个加工过程，将实现更好的结果。
如何 立铣刀 在 加工 过程？
在加工过程中，立铣刀的作用是推进材料、使用切削刀具将其分离并去除其质量。刀具旋转并插入材料中，以将其塑造成所需的形状。非常精细的立铣刀借助其旋转运动来获得材料的切削深度，同时使凹槽始终与材料接触。这样做是为了改善切屑去除并防止系统堵塞。在立铣刀上使用不同的涂层可以延长和减少切削刀具上的摩擦，从而提高性能。所有这些方面都带来了高效和精确的零件加工，包括加工部件的表面。
的不同应用 立铣刀
立铣刀是一种高性能工具，具有广泛的加工能力。它们可以执行一系列活动，例如 –
- 轮廓加工：这是在工件上构造几个复杂形状的过程。
- 开槽：包括在材料上切割痕迹或槽。
- 切入：使用此切削工具在材料内部垂直向下打一个孔。
- 面铣削：这被定义为在工件表面上进行平面加工。
- 倒角：在角落处产生角度或切断指定的边缘。
- 雕刻：通过刻字或复杂的图案或文字轻松地覆盖任何材料来标记它。
- 在日常操作中，通常的做法是使用大型重型整体立铣刀在加工的最后阶段之前快速有效地去除材料。该过程通过使用大量材料快速完成以形成近似形状。
每种应用都具有一些应与立铣刀一起购买的属性，例如槽和螺旋角或涂层，以实现高性能和高精度。
如何选择合适的 立铣刀 为您的 机器?
选择 立铣刀
选择立铣刀时，必须考虑以下核心因素才能获得期望的最终结果：
- 工件材料：立铣刀的材料和涂层应适合工件材料。不锈钢等较硬的工件需要更耐用、更耐磨的立铣刀。
- 刀具：立铣刀的特性（例如其排屑槽数、螺旋角和切削刃样式）会影响切屑形成和表面光洁度。增加排屑槽数可确保铸件表面光滑，但这对于排屑来说却是致命的。
- 涂层：耐用涂层，例如钛基铝氮化物 (TiAlN) 涂层和类金刚石碳涂层 (DLC)，有助于防止过热和减少摩擦。
- 切削参数：立铣刀需要与进给速度、切削速度、切削深度相兼容，以避免刀具磨损和工件损坏。
- 机器能力：换句话说，切削刀具的功率、刚度、精度等应与立铣刀相对应，才能获得最佳效果。
考虑到所有这些因素，机械师可以选择合适的立铣刀，以在所进行的工作中提供高效率、高精度和高表面质量。
比较 碳化物 和 高速钢 立铣刀
在选择硬质合金立铣刀和高速钢 (HSS) 立铣刀时，务必注意它们之间的差异：
硬质合金立铣刀：
- 材料成分：由于成分原因，碳化钨立铣刀比高速钢铣刀更有效。
- 耐用性：高速立铣刀——硬质合金立铣刀最大的优势在于更耐磨损、能更长时间保持锋利的刀刃，适合高切削速度和坚韧的易出汗材料。
- 耐热性：普遍的耐热性允许快速移动且工具不会过早磨损，从而具有耐用性。
- 应用：这些工具适用于磨料加工、大规模生产以及需要高质量表面光洁度的工艺。
- 成本是人们在购买用于各种用途的铣刀时考虑的参数之一。虽然投资相当高，但刀具可以使用更长时间，因此在批量操作的情况下，它们最终会是经济的。
高速钢 (HSS) 立铣刀：
- 材料成分：它们由一种工具钢制成，其中混合了钨、铬和钼，以增强韧性。
- 耐用性：高速钢切割不如硬质合金切割坚硬。硬质合金高速钢立铣刀的脆性相对较小，因此在正常工作环境中不易因碎屑和裂纹而损坏。
- 耐热性：与碳化物相比，耐热性较差，这就是为什么在高速运行模式下设备磨损可能会加速的原因。
- 应用：这些非常适合一般的机械加工操作，特别是那些需要韧性更好的工具的较小批量的操作。
成本：初始购买价格比碳化物便宜，这使其适用于小型或预算项目。
总之，在生产过程中使用硬质合金还是高速切削刀具的决定取决于要加工材料的特性、生产量以及购买铣刀的资金量。如果在硬质材料上以高速进行精密加工并保持良好的边缘保持性，硬质合金将是最合适的，但在硬度较低的材料上进行多用途加工时，可以使用高速钢来实现较慢的速度。
了解槽数和几何形状的重要性
了解立铣刀的排屑槽数和几何形状对于确定铣削操作期间的性能和效率非常重要。排屑槽数越高，加工时从工件上去除和排出的切屑和卷曲材料就越多；几何形状越高，表面改进和切削对性能的影响就越大。
笛数
- 双槽立铣刀：这种刀具主要用于加工铝等较软的材料。由于切屑空间较大，因此可以更快地清除切屑，并降低刀具堵塞的可能性。
- 四刃立铣刀：适用于切割更复杂的材料，这种立铣刀在去除材料量和表面光洁度方面有所妥协。它采用方形立铣刀，去除材料效率更高，有效地结合了所有手术元素。更多的刃数提高了刚性。
- 高刃立铣刀：专为精加工操作而设计，具有改进或更精细的表面光洁度，生产率高，可加工各种难加工材料，尤其是在使用方立铣刀时。
凹槽几何形状
- 螺旋角：与切削力的方向以及切屑的移动或流动有关。小于 30 度可在强力切削期间提供高刚性，而大于 40 度可减少振动并提高表面质量。
- 凹槽形状：几何特征波动有助于提高排屑器的效率并防止热量集中。例如，使用跨栏刀具而非袋装刀具进行切割可能有助于减轻工作振动，从而延长刀具寿命。
根据所用材料和目标要求适当关注排屑槽数量和几何特征，可保证足够的加工性能，提高生产率和刀具寿命。
有哪些不同类型的 立铣刀?
概述 方头铣刀
立铣刀是用于各种铣削操作的通用切削工具。它们具有方形端部，这意味着它们可以以 90 度的刚性角度产生锐角，通常用于铣削槽或凹槽或进行侧切。这些铣刀用于金属、塑料材料、木材等。由于它们能够制造一个锋利的刀刃，方头铣刀在任何需要干净、精确边缘的切削过程中都是必不可少的。这种设计具有很高的强度，并可防止切削时弯曲，从而在处理表面后获得更好的美观外观。
特点 球头立铣刀
球头立铣刀采用圆形刀尖进行切削，可轻松在物体中形成复杂的三维形状和表面。因此，这些铣刀在执行模具和冲模的复杂表面加工时非常有效，这些模具和冲模必须具有许多凹面特征。刀尖轮廓最大限度地减少了崩刃的可能性，并延长了刀具轴的使用寿命，从而使其非常适合高速精密 CNC 铣削。不仅如此，这些类型的立铣刀还非常擅长减少振动并产生非常光滑的表面，尤其是用于切割铝和塑料涂层等较软的材料。这种形状最适合在非常精确且经济的刀具磨损状态下形成复杂的轮廓。
简介 锥形立铣刀 及其用途
锥形立铣刀是一种专用切削刀具，其锥形柄的直径在接近刀具尖端时会减小。这一特点提供了更多的支撑和结构完整性，使刀具非常有效地加工嵌件和模具中的斜壁和复杂特征。由于其有效性，锥形立铣刀在需要精确度的行业（如航空航天和汽车）以及医疗器械制造中有着非常广泛的应用。它们在制作深凹槽、复杂几何形状和锥形形状方面尤其有效，而不会影响表面光洁度并减少刀具的弯曲。鉴于其适应性和在不同材料上保持一致精度的能力，锥形立铣刀是高级加工操作中的关键部件。
如何 是立铣刀 铣削?
最佳实践 使用立铣刀 在 数控机床
当使用 CNC 机床操作立铣刀以应对给定的周期时，必须遵守几项最佳做法：
- 适当的刀具：适合立铣刀的刀具取决于工件材料和所需的表面光洁度。例如，使用硬质合金立铣刀切割较硬的材料，而高速钢立铣刀则用于较软的材料。
- 正确的速度和进给：遵循制造商关于每个机器部件的主轴速度 (RPM) 和可能的进给率 (IPM) 的说明。这有助于减少刀具断裂的可能性，并确保使用合适的立铣刀实现干净的表面。
- 正确的工件夹持：夹紧工件并确保其在加工过程中不会移动，对于减少不准确性和刀具损坏至关重要。
- 机器规划：为了延长刀具的使用寿命，必须限制不必要的刀具移动以及刀具与工件接触的时间。自适应清理等刀具设计可能会有所帮助。
- 液体冷却：为了尽量减少可能对工具和工件造成损害的热量，应使用导热液或润滑剂。冷却后的流出物还有助于排出切屑并延长工具的使用寿命。
- 频繁保养：显然，必须定期采取预防措施，例如对 CNC 机床进行适当的保养（例如清洁夹头和支架），以确保准确性和效率。
- 刀具检查：必须定期检查立铣刀是否磨损和损坏。如果任何刀具因磨损而损坏，则必须更换，因为这可能会影响加工精度和表面质量。
遵循这些最佳实践将大大提高立铣刀在执行 CNC 加工过程时的效率、精度和寿命。
在使用时应避免的常见错误 铣刀
- 选择错误的刀具最简单的错误之一是选择和使用具有错误特征的切削刀具，例如倾斜端槽，用于手头的材料和所需的工作。例如，人们使用高速刀具来加工铝等软材料和不锈钢等硬材料，结果是刀具的毛刺很严重。
- 菜单设置不当：如果主轴转速和进给率过低或过高，就会出现刀具断裂、表面光洁度差、刀具和工件磨损等问题。我们必须遵循制造商的建议，并且这些参数应根据所用材料和刀具材料进行更改。
- 工件夹紧不足：如果工件夹紧不当，加工时会产生振动或摆动，从而导致不准确，并损坏工件和铣刀。必须确保工件牢固固定，以防止发生此类情况。
维护技巧 刀具寿命 和性能
- 维护 适当的润滑对于机械加工过程中整体立铣刀的运行效率至关重要。必须确保所有运动部件都得到良好的润滑，以承受任何摩擦或磨损。这还包括正确使用切削液来延长刀具寿命并减少热量。
- 定期校准：定期校准工具或机器，达到标准操作延迟，以提高预期的高精密度和准确度。校准有助于确定和纠正由机械结构变化引起的性能故障。
- 环境控制：在清洁、恒定的车间环境中操作。温度变化、灰尘和相关颗粒物对机器及其工具有害，尤其是在使用时。
遵守这些建议的维护措施，以最大限度地减少铣刀故障并实现最高的刀具效率。
什么是 端铣工艺?
一步一步指导 端铣工艺
- 材料选择：进行端铣时，使用可切削的工件材料，例如金属、塑料或复合材料，尽管这些材料不太常见。
- 刀具选择：根据工件材料、所需的表面光洁度和切削条件，从各种类型的立铣刀中进行选择。
- 设置和夹紧：工件应牢固夹紧，以免在加工过程中移动。
- 机器校准：加工零件时首先确保所使用的 CNC 机器已校准。
- 切削参数：从工具和材料中选择切削速度、进给速度和切削深度。
- 润滑：涂抹所有必要的切削液，有助于减少材料去除过程中的热量和摩擦。
- 执行切割：执行 CNC 中专门编程的铣削过程并避免任何不稳定的运动。
- 检查：铣削工件，然后检查其尺寸、表面光洁度和与设计的一致性。
- 刀具维护对于延长高速钢铣刀的使用寿命至关重要：从刀架上取下立铣刀，目视检查是否有损坏。如果刀具发出嗡嗡声，请将其恢复原状，这对下一步操作至关重要。
的作用 铣床 在 端铣
加工工件的机器是铣床，铣床在端铣部件中非常重要，因为它们是确保复杂切削过程中精度和控制的唯一方法。这些机器的主轴在指定的坐标系中相对于工件移动外围手动端铣刀。这种控制可确保遵循所有切削参数，包括进给率、速度和深度，并且最终产品质量良好。然而，除此之外，铣床还可以加工不同的材料和工件形状，这在当今的制造工艺中至关重要。
创新和进步 端铣 技术
在同一背景下，过去几十年来，多项发展引发了立铣刀技术的变革。首先，立铣刀中使用改进的涂层，如氮化钛铝 (TiAlN) 和类金刚石碳 (DLC)，极大地提高了刀具寿命和性能，特别是对于高速加工和耐用性。此类涂层可最大限度地减少摩擦和热量积聚，从而提高切削速度和加工工件的表面光洁度。
其次，性能稳定性的必要性导致了此类装置与智能传感器和 ICE 设备相结合的出现，这些先进混凝土工作在智能加工系统中运行。此类系统允许在线控制切削条件、刀具磨损和机器磨损，从而增强铣削过程并减少停机时间。
最后，新一代增材制造方法的发展导致了具有铣削和 3D 打印相结合的混合功能能力的机器的出现。该技术允许在一个案例中执行两项功能：应用减材制造技术和同步增材制造技术，从而缩短了制造复杂零件的时间。
所有这些趋势都进一步提高了机加工零件端铣的均质性、精确性和复杂性。
参考来源
常见问题 (FAQ)
问：立铣刀是什么意思，它如何充当刀具？
答：它是一种铣刀，也称为倒角切削刀具，用于工业铣削工艺。它通过自身旋转并在所有平面上移动来进行切削。立铣刀设计有平刃和侧刃。它们可用于多个方向的端面切削，使其适用于开槽、仿形和插铣等多用途操作。
问：使用硬质合金立铣刀有哪些好处？
答：硬质合金立铣刀，尤其是整体硬质合金立铣刀，具有许多优点。它们具有很强的耐磨性，这意味着可以使用更高的切削速度来延长刀具寿命。与高速钢切削方法相比，硬质合金立铣刀的切削方法可以延长刀具寿命并更长时间地保持其切削刃，从而缩短加工周期并在铣削操作中获得更好的表面光洁度。
问： 刃数如何改变立铣刀的性能？
答：立铣刀的刃数会影响切削性能和排屑性能。2 刃立铣刀主要用于加工铝和其他有色金属，因为它具有良好的排屑性能。4 刃立铣刀用于加工钢材，因为它具有非常好的排屑性能和刃口强度。4 刃以上的立铣刀（即 6 刃或 8 刃立铣刀）用于精加工和加工较硬的金属。
问：球头立铣刀和标准立铣刀有什么区别？
A: A ball end mill has a dome-shaped cutting edge to perform cutting, whereas end mills, in most cases, have a flat-end cutting surface. Ball end mills are specifically used to obtain rotational geometry in shapes such as arcs and 3D patterns, including fillets in a task. They find their application in the injection and press tool industry. Flat-ended standard-end mills are used to cut planes, cylindrical slots, or recessed areas.
Q: What is the criterion for choosing the appropriate cutting diameter for milling work?
A: The choice of cutting diameter depends on various factors, such as the type of material being cut, the quality of finish required, and the machine’s limitations. Generally, roughing practices require larger diameters since they involve removing more material within the shortest time possible, and smaller diameters are preferred for finishing processes and detailed work. Think about the geometry of the features that you are cutting and whether they have such a radius before you really pick one.
Q: What are the benefits of using an end mill set?
A: An end mill set allows the opportunity to work in different milling operations. It usually comes with differing diameters, flute styles, and end styles (flat, ball, corner radius). Such dimensions let every machinist address numerous jobs without spending extra costs on buying separate tools. End mill sets are also conveniently stored in a vex so that no disorganization occurs.
Q: In what way does Harvey Tool End Mill vary from the other brands?
A: Harvey Tool is a renowned manufacturer of high-performance end mills with precise geometrical shapes and special coatings. They also provide a complete range of end mills for several specific materials and applications, including but not limited to micro-end and nonstandard tools. Harvey Tool end mills typically incorporate unique cutting-edge designs and advanced coatings, including aluminum titanium nitride, that enhance the sustainability and efficacy of the tools while carving tough substances.
Q: What considerations should I consider when choosing an end mill for aluminum?
A: When cutting aluminum, use end mills with 2 or 3 flutes to help evacuate chips formed during the machining. Be sure to consider using end mills with a high helix angle and polished flutes to prevent chip welding. ZrN (zirconium nitride) or AlTiN (aluminum titanium nitride) coatings can also be quite beneficial. In addition, one can thoroughly apply an end mill made of aluminum, as they are designed with better shapes for this soft, ugly material.
Q: How do solid carbide end mills compare to indexable end mills?
A: End mills made of solid carbide are 100% carbide, offering maximum rigidity and wear resistance. They are very suitable for highly precise work and can attain higher surface finishes. Indexable end mills comprise a main steel body with replaceable carbide tips. These are cheaper for large-diameter tools and enable easy change-over of worn tips. On the other hand, solid carbide tools are more efficient on small-diameter tools, while indexable ones are more effective on bigger milling jobs.
Q: What end mill types can be expected, and what is their purpose?
A: The flat-end mill is made with a flat end and is used for normal milling operations. The ball end mill is used for making three-dimensional contours. The corner radius end mill is used for merging projection comprises. The roughing end mill is suitable for easy and quick removals of material. The finishing end mill leads to the smoothening of surfaces. The chamfer end mill is employed to remove the sharp edges of the machined components. Drill mills, which can be used both for drilling and milling operations, are another type of specialized tooling. Corner round end mills are the end mills that create a safe, rounded edge. It is important to note that within each type of knee-type milling machine, there are different end bearing systems as well, which are installed to fulfill particular tasks in carrying out milling operation – augmentation relatively speed and the quality level of machining processes.
