为您的加工操作选择合适的立铣刀是决定性的，会极大地影响生产周期的效率和质量。立铣刀是各种加工操作中最常见和最基本的工具之一，由于立铣刀种类繁多，且针对特定材料的设计方法也各不相同，因此选择立铣刀可能令人望而生畏。通过本综合指南，读者不会对市场上所有可用的立铣刀感到困惑，也不会对选择立铣刀时必须考虑的因素感到困惑，因为本指南将详细介绍这些因素。无论您是专业机械师还是新手，您都会发现本文很有用，因为它将帮助您了解购买时需要考虑的事项以及如何简化流程以实现最大产出。
什么是立铣刀以及如何使用它？
一个 立铣刀被归类为工业刀具 在铣削过程中。据说它与其他切削工具不同，因为它也可以横向切削。 立铣刀与钻头不同 立铣刀的优点在于其尖端和侧面都有切削面。这有很大的帮助，因为它有助于材料切削和部件轮廓成形。立铣刀广泛应用于许多制造应用中，用于金属、塑料和复合材料的轮廓加工、开槽、轮廓加工和钻孔。
了解立铣刀的基础知识
立铣刀是一种多用途切削刀具，因其具有各种角度而用于机械加工。以下是需要了解的一些关键点：
- 立铣刀的类型：流行的立铣刀具有用于创建肩部切口的方形端、设计用于刚性工具表面的球头立铣刀以及在两种设计之间切换的圆角立铣刀。
- 材料成分：立铣刀由高速钢、钴或硬质合金制成。所有这些材料都具有不同的性能，其中硬质合金是最耐用且耐磨性最高的。
- 涂层：立铣刀涂层，包括氮化钛或氮化铝钛，用于通过减少摩擦和增强切削刀具的硬度和耐热性来改善端部接头。
- 刃数和几何形状：除了包装之外，刃数和几何形状也会影响立铣刀的切削效率。一般来说，开槽是用 2 刃立铣刀完成的，而精加工表面时，4 刃立铣刀更受欢迎。
- 螺旋角：它决定了立铣刀的切削刃角度，就像螺旋角一样。增加螺旋角可优化切屑排出并改善切削动作，同时减少切屑堵塞，提高效率。
牢记这些基本原则，人们可以更好地进行选择，并选择符合特定加工要求的立铣刀。
不同类型的立铣刀及其应用
方头立铣刀。
方端铣刀是一种用于铣削工件的工具，可用于开槽、轮廓加工和插铣等各种用途。这些刀具制成的方端切口通常由多种不同的材料制成，因此适用于许多一般加工任务。
球头立铣刀。
球头立铣刀是一种铝切削刀具，广泛应用于模具行业，用于加工三维轮廓形状。此外，它还用于航空和汽车等对平滑曲线和复杂形状有严格要求的领域。
圆角立铣刀。
这些甚至是角立铣刀，设计有锋利的角和半球形刀头切削刃，有助于延长刀具寿命并最大限度地减少破损。它们主要用于减轻应力问题并改善加工部件的表面质量。
粗加工立铣刀。
粗加工立铣刀，也称为“猪头铣刀”，是一种主要功能是快速切削材料的粗加工刀具。它们具有锯齿状刀刃，在使用普通立铣刀进行最后一次加工之前的粗加工切削的第一次操作中非常有用。
锥形立铣刀
锥形立铣刀是一种具有锥形切削面的立铣刀，可用于加工倾斜面，例如模具制作和钻孔。它们有助于形成特定角度，通常用作工具和模具制造工具。
可变槽立铣刀
可变槽立铣刀可最大限度地减少振动并提高切削稳定性。这可提高表面光洁度并延长刀具寿命。这些立铣刀越来越多地用于需要最佳表面光洁度和精度的制造工艺。
每种类型的立铣刀都有其自己的工作方式，效率更高、产量更高，因此在进行特定类型的加工时，会选择它。
立铣刀与其他切削刀具有何不同
立铣刀在样式和用途上不同于钻头等其他刀具。钻头等刀具在垂直工作时，主要加工圆柱形孔，因为钻头仅在其长度上具有切削齿。这种灵活性意味着立铣刀除了钻孔之外，还可以执行轮廓加工、开槽、轮廓加工和其他通常涉及重型加工的更苛刻的操作。此外，立铣刀通常具有多个切削刃，而不是一个或两个切削刃，从而带来更多应用，例如面铣和切入式切削。与传统刀具相比，立铣刀在形状、长度和材料方面有很大不同，从而增强了金属加工和制造工艺。
立铣刀有哪些不同类型？
粗加工立铣刀及其用途
粗加工立铣刀具有重型切削刀片，设计用于在加工过程的初始阶段进行切削。也就是说，主要使用切削刀具（也称为“拱形”立铣刀）将材料切入较短的切屑中。这促进了材料的快速批量转移，对刀具和工件的加热影响很小。这意味着这种切削刀具可以轻松用于粗加工操作，该操作具有较高的切削速率，之后进行精加工以获得尺寸和表面质量。假设要进行大量的粗加工。在这种情况下，立铣刀（也称为粗立铣刀）可能是航空航天、汽车和模具制造行业最有用的工具，因为不锈钢、铸铁和其他金属工件可以快速减少。这些设备工具变得更加强大、坚固和柔韧，以提高机器的生产率并最大限度地减少恶劣工作条件下的闲置时间。
球头立铣刀说明
立铣刀和球头立铣刀是两种重要的端面切削刀具，它们的名称相似。它们的主要特征是圆形刀尖，可以加工出弧线、形状和其他三维形状。这些刀具对于任何需要精确细节和精加工表面的行业来说都是不可或缺的，例如模具制造行业和航空航天工业，在这些行业中，立铣刀就变得至关重要。球头立铣刀通过切削刃的曲率提供连续的精加工，最大限度地减少了此类刀具的使用，并实现了对表面形状的高精度控制。它们非常适合难以加工的结构和复杂的表面铣削。此外，球头立铣刀非常适合需要复杂设计精密成型的材料的 3D 加工和高速切削。
圆角立铣刀：何时以及为何使用它们
圆角立铣刀用于需要提高刀具强度和耐磨性的加工操作。这种立铣刀最显著的优点是，由于其边缘圆润，它们不太可能碎裂，使用寿命更长。它们在恶劣的切削条件或硬质材料的应用场合中非常有用。圆角立铣刀还可以通过提供更均匀的切削力分布来帮助减少应力集中，从而实现更好的切削作用和表面光洁度。它们的特性使它们适用于航空航天、汽车和一般制造业等工具的可靠性和耐用性至关重要的各个领域。
如何为您的项目选择合适的立铣刀？
选择立铣刀时要考虑的因素
在建筑工程中，为您的特定任务选择合适的立铣刀需要考虑几个对有效性非常重要的因素：
- 材料——首先要考虑的因素是工件的材料。不同的材料需要不同的立铣刀涂层和几何形状。例如，硬质合金立铣刀在加工不锈钢和钛等较硬的材料时效果往往比高速钢更好，而高速钢在加工铝和塑料等较软的材料时效果更好。
- 立铣刀涂层：涂层工艺可提高立铣刀的性能和使用寿命。多种涂层，包括氮化钛、碳氮化钛和氮化铝钛，可提高耐磨性并减少摩擦。涂层类型必须适合制造的零件材料和操作的主要目的。
- 立铣刀几何形状：立铣刀的配置（包括设计）对其切削效率有非常显著的影响。铣刀的排屑槽数量、螺旋角或总体形状（球头、方形、圆角）应与应用性质相关。例如，排屑槽越多，金属等硬质材料的表面光洁度就越好；然而，排屑槽越少，软质材料中的切屑清除量就越大。
为了选择最适合给定工件特定操作的立铣刀，应考虑所有这些方面，例如操作类型（粗加工、精加工、轮廓加工）和所用机器的类型。
立铣刀涂层：它们重要吗？
是的，立铣刀涂层确实会影响切削刀具的性能、效率和寿命。此类应用可减少滑动运动，同时提高硬度、耐热性和抗氧化性，从而延长切削刀具寿命并提高加工质量。该涂层包括通用的氮化钛硬膜，具有高硬度和耐磨性等某些特性。这就是为什么碳氮化钛涂层应用于更坚硬的材料和高速切削的原因，这使得这些立铣刀成为铣削此类材料的最有效工具。最后，铝氮化钛 AL 在高温下的表现优于其他材料，这在处理不锈钢和钛等坚韧材料时是一个积极的属性。选择合适的涂层取决于加工材料和工艺条件，这就是为什么应该了解每种涂层的特性及其优势的原因。
如何选择正确的立铣刀几何形状
谈到立铣刀规格，人们面临着选择立铣刀几何形状、刀具类型和应用要求的问题。这一点很重要，因为切削材料将决定排屑槽数量和螺旋角；较软的材料加工时排屑槽数量较少，螺旋角较大，以促进有效排屑，而较硬的材料则需要较多的排屑槽和较低的螺旋角，以获得更好的表面光洁度。立铣刀的形状也明显不同，从球头立铣刀到方形立铣刀和圆角立铣刀，每种形状都与切削任务相关；球头立铣刀主要用于三维轮廓加工，而方形立铣刀更适合一般铣削。此外，所进行的切削类型（粗切削或精切削）也会影响要使用的刀具，因为大型粗切削需要大型刀具，而精切削更薄、更精确，切屑间隙更小。主轴内的机器细节（例如速度和功率）也应考虑在内，因为它们会影响为特定加工操作选择的刀具类型和尺寸。
刃口数量在立铣刀选择中起什么作用？
了解 2 刃立铣刀与 4 刃立铣刀
选择立铣刀的类型（2 刃立铣刀还是 4 刃立铣刀）对操作有极大影响。
- 2 槽立铣刀：这些刀具适用于铝等有色金属。由于槽数较少，这些刀具可提供更大的切屑间隙，从而避免堵塞。此外，它们可实现更强劲的切削并有助于提高进给率，这对于需要大量排屑的快速材料去除操作必不可少。
- 4 刃立铣刀：4 刃立铣刀适用于更坚硬的材料，在切削操作过程中更坚固、更稳定。与切削刃较少的刀具相比，接触刃越多，工件的加工越平滑、越精确。切屑空间越小，意味着在软材料上使用时，它们清除切屑的效率越低，因此，如果不加以注意，堵塞的可能性就会增加。
了解这些因素有助于机械师选择正确的工具，尤其是材料加工操作。
凹槽数量如何影响表面光洁度
立铣刀上的排屑槽数量会影响加工部件的表面光洁度。排屑槽越多，切削刃越多，表面光洁度越好。使用四排屑立铣刀时，由于使用的切削刃数量较多，铣床每排屑槽的切削效果更好，振动更小，这对表面光洁度有利，尤其是在铣床的情况下。相比之下，不太常见的两排屑立铣刀可以更快地完成相同的功能，但由于水槽的排屑槽较小但较大，因此表面光洁度不那么整洁，精度也较低。然而，两排屑立铣刀非常适合从切削刃上快速去除切屑，并且最适合用于切屑间隙要求较高的较软材料。事实上，排屑槽的分散量应与加工表面的水平和材料要求相对应，以实现最佳加工。
如何延长立铣刀的寿命？
保持立铣刀锋利度的技巧
通过及时维护和适当使用刀具，可以延长立铣刀的使用寿命。首先，您应该使用适当的清洁方法，使粘附材料远离立铣刀，或彻底清洁立铣刀，以防止生锈或腐蚀。其次，确保立铣刀的主轴速度和进给率不超过或低于所切割特定材料的推荐水平，因为这可能会导致刀具不必要的损坏或浪费。此外，您可以选择使用切削液或润滑剂，以帮助减少摩擦和切削操作过程中产生的热量。最后，定期检查立铣刀是否有任何形式的磨损和损坏，如果发现立铣刀钝化，则必须及时重新磨锐立铣刀。最后，应考虑立铣刀是否配有密封盒，以防止潮湿或高温等可能损害立铣刀的因素。遵循这些程序可以提高立铣刀的锋利度和使用寿命。
正确的立铣刀储存和处理
正确处理和存放立铣刀将保证其使用时间更长。立铣刀应存放在干燥、干净的地方，以避免生锈和其他腐蚀形式。将工具悬挂或放置在指定的存储架上，这样即使没有工作时也不会滥用工具，并避免因处理工具而导致受伤。避免将工具尽可能靠近，以防止因碰撞而导致工具破裂。存储设施还应根据工具类型和尺寸进行清晰标记，以方便检索并减少处理时间。值得注意的是，没有一种方法可以保证立铣刀的精度和性能，但显然优化条件有助于实现这一点。
何时更换立铣刀
要知道何时应该丢弃立铣刀，应监测几个因素。这些因素包括刀具的性能和表面质量。首先，加工性能可能会明显下降，例如出现更多颤动或表面光洁度低于标准，这通常意味着刀具已损坏。此外，高切削力和高主轴负载是刀具过度加工的迹象。此外，切削刃已经断裂或倾斜。在这种情况下，必须立即更换。还应检查切削刃和槽口位置是否有任何不规则之处。通过及时更换磨损的立铣刀，可以轻松保持加工过程的准确性并避免工件进一步损坏，最终会损坏它。
在数控机床中使用立铣刀的最佳实践是什么？
设置 CNC 机床以获得最佳立铣刀性能
在为立铣刀准备 CNC 机床时，第一步是确保所有操作机床部件状况良好且无任何污垢。确保主轴和工作台处于正确位置，以便加工准确。使用与材料和您希望实现的结果相关的适当立铣刀，包括但不限于立铣刀直径、槽数和额外涂层。将立铣刀放入刀架中并正确拧紧刀架，以使跳动最小。根据制造商的指导使用进给和主轴速度，但由于材料的硬度和切削深度，可能会有所变化。为切削刀具涂抹正确的冷却液或润滑剂，以防止热量积聚，这可能会缩短其可用性。必须对 CNC 机床进行充分编程，以确保保持加工精度以及加工重复性。
使用 CNC 立铣刀时应避免的常见错误
为了防止在使用 CNC 立铣刀时出现一些错误，在刀架和立铣刀的设置、操作和维护过程中需要遵循一些基本原则。首先，检查立铣刀是否在刀架内安装良好并正确锁定以避免跳动。此外，建议工程师不要使用磨损的立铣刀或损坏的刀具，这可能会导致加工零件的表面轮廓粗糙。始终使用正确的配件和正确大小的立铣刀来处理与铣床有关的工件材料和操作。遇到的最常见错误是错误的进给率和主轴速度。
此外，主轴制造商始终会提供建议，尽管根据材料硬度和切削深度会有所变化，但这些建议仍应遵循。过度进给也可能是由于冷却系统不合适或润滑剂不足而导致热冲击和刀具磨损。数控机床的维护、检查和校准以及操作程序的正确指导可最大限度地减少这些问题。
使用 CNC 立铣刀实现精确切割的技巧
为了使用 CNC 立铣刀获得绝对效果，请按照专家的建议执行以下操作：
- 选择合适的立铣刀：切削刀具包括立铣刀，具体使用哪种刀具取决于加工材料和当前任务对刀具的具体要求。假设硬质合金用于砌体，而高速钢用于切割轻金属铝，高速钢立铣刀会产生毛刺。
- 适当优化切削参数：根据材料硬度和刀具直径因素，按照制造商的建议调整进给率和主轴转速至关重要。准确的设置有助于维持最佳条件，从而有助于实现干净的切削并延长刀具寿命。
- 使用适当的工件夹持：在将工件送入机器之前，必须将工件牢固地放置并夹紧，因为加工过程中工件的任何移动都可能导致工具受到干扰和损坏。在大多数情况下，使用质量更好的虎钳或夹具将有助于提高稳定性和精度。
- 刀具的正确状态：确保铣削刀具的末端始终处于良好状态，以便高效地进行铣削操作。刀具生产率取决于定期检查立铣刀的状态。损坏或钝化的立铣刀会产生不干净的切口和低维度的加工。为了保持工作标准，请重点更换钝化或有缺口的立铣刀。
- 使用适当的冷却液/润滑剂：请务必记住使用正确类型和正确数量的冷却液或润滑剂，以防止过热和机械摩擦。这将使生产更精致的表面并提高工具和机器的耐用性。
- 定期进行机器校准：定期校准您的 CNC 机器，以保持其精度水平最新。未对准的组件是切割不准确的最常见原因，因此必须定期检查和调整它们。
采用这些做法可以提高 CNC 加工项目的质量和精度，使预期性能更加稳健并且工具的使用寿命更长。
参考来源
常见问题 (FAQ)
问：选择立铣刀时应考虑哪些基本因素？
答：关于立铣刀，需要考虑多种因素，包括要切削的材料类型、所需的表面光洁度、机器能力、切削速度和进给速度、刀具直径、刀槽数量、使用上切立铣刀还是下切立铣刀等。这些考虑因素可让您针对特定的铣削工艺选择合适的立铣刀。
问：高速钢立铣刀和硬质合金立铣刀中，哪个更好，为什么？
答：HSS（高速钢）立铣刀价格相对便宜，可用于通用铣削操作，主要用于较软的材料。另一方面，硬质合金立铣刀，尤其是整体硬质合金立铣刀，价格相当昂贵，但韧性、耐热性和刀具寿命非常高。它们适用于硬质材料的加工以及高速加工工艺。
问：如何确定项目中使用的立铣刀的适当直径？
答：立铣刀或刀具直径的选择应取决于您要切割的槽或特征的尺寸。用于此操作的立铣刀最好是槽宽的 70-80%。直径较大的切削速度比直径较小的切削速度快，但刀具偏转幅度可能过大，而直径较小的切削速度只是慢速循环，在切削过程中提供更多的可操作性。
问：与使用其他类型的铣削设备相比，使用 CNC 路由器的立铣刀有什么好处吗？
答：CNC 路由器提供高控制精度，并且在与立铣刀配合使用时始终如一地再现结果。这需要复杂的切割路径、保持相同的切割深度以及在立铣刀之间轻松切换。因此，CNC 路由器对于精细的铣削工作和由不同材料制成的零件的小批量非常有效，尤其是当必须快速切割大量材料时。
问：选择用于切割不锈钢的立铣刀时应考虑哪些因素？
答：要扭紧不锈钢材料，请使用具有 4 个或更多槽口的整体硬质合金立铣刀，因为这种材料很硬，需要许多活动刀具。GMark Steel Tool 的立铣刀由不锈钢制成，并具有增强其切削性能的功能。您还需要观察比软材料更低的速度和进给条件，以防止立铣刀碎裂。
问：为什么上切立铣刀和下切立铣刀彼此如此独特？
答：上切立铣刀的槽口呈螺旋状向上，可将切屑拉入腔内，并产生干净的底部切口。它们适合切入式切割和切割精确的槽。下切立铣刀的槽口呈螺旋状向下，可将切屑压入切口，从而在顶部形成干净的表面。它们在避免木材和复合材料撕裂方面非常有效。根据您的需求和所用材料进行选择是明智的。
问：我应该重点关注立铣刀的多少个刃口？
答：立铣刀的刃数与性能直接相关，具体如下：2刃：适合较软的材料，重点在于排屑。3刃：在切削能力和加工精度之间取得合理平衡。4刃以上：用于需要更多加工的较硬材料。在决定刃数时，您必须考虑材料和预期加工效果。
问：使用球头铣刀的用途是什么？
答：球头铣刀的末端是圆形的，可以描述为主要用于 3D 表面轮廓、成型和加工陶器形状的刀具。它们在模具生产、模具开孔和雕塑艺术中也发挥着重要作用。球头铣刀在需要圆形、光滑表面的精加工类型中非常有用。
问：我应该如何处理立铣刀才不会使其断裂？
答：解释如何避免损坏您的立铣刀：1. 不要超过材料的切削速度或立铣刀的进给率。2. 必要时使用压缩空气或冷却液去除切屑。3. 不要进行超过一次的轴向切削，即，通过一次性插入超过 1 倍刀具直径的刀具长度来使刀具切削得更深。4. 始终将工件放在坚固的虎钳中，使刀具略微悬垂。5. 尽可能选择顺铣进行切削以控制进给方向，避免切削压力过大。6. 如果可能，请定期进行维护，检查切削刃并更换磨损的刃口。
