为了最大限度地发挥加工操作的效果，您必须选择正确的 立铣刀。如果您知道有哪些类型的立铣刀以及每种立铣刀的用途，则可以大大提高项目的质量和速度。本手册旨在提供有关如何选择立铣刀、材料成分、切削几何形状、涂层等的一般概念。但是，它还考虑到不同的加工任务需求可能需要不同的工具。因此，如果在阅读本文后您仍然对哪种产品效果更好或使我的工作更快有一些疑问，那么我希望当我们一起阅读完我的文字时，所有这些疑问都会得到解答。
什么是立铣刀及其用途？
立铣刀在 CNC 应用中的用途
计算机数控 (CNC) 加工使用立铣刀进行切割和铣削操作。这些刀具可向任何方向切割，因此可以进行轮廓加工、轮廓轮廓加工、开槽、钻孔和表面精加工。它们可用于生产其他加工方法无法实现或难以实现的复杂几何形状。为了使这种多功能性正常发挥作用，需要精确度，这取决于您根据要加工的材料以及最终物体的形状选择刀具的程度；还有效率——这些事情应该快速发生，而不会在无用的东西上浪费太多时间！
了解不同的工具类型
立铣刀有多种类型，每种类型都适用于特定的应用和材料。以下是主要类别：
- 方头铣刀：它们底部平坦，因此可以在槽和凹槽中形成尖角。这些工具也适用于周边铣削和面铣削。
- 球头立铣刀：它们具有圆形刀尖，使其能够在轮廓加工和 3D 加工过程中在复杂表面上创造光滑的表面。
- 圆角立铣刀：这些立铣刀的拐角处有圆角；这使得它们比其他类型的立铣刀更坚固，因为它可以防止在粗加工时崩裂。
- 粗加工立铣刀：它们由锯齿状切削刃制成，可以快速去除大量材料但切削力较低，因此适用于重型铣削操作。
- 精加工立铣刀：这种立铣刀具有细小的螺距，因此可用于轻切削，从而在工件材料上实现高表面光洁度质量。
- 专用立铣刀：此类别包括专为特定应用或材料设计的立铣刀，例如用于高速加工的高螺旋立铣刀或用于减少金属加工过程中的颤动的可变螺旋立铣刀。
最终，应选择哪种类型的立铣刀，很大程度上取决于要加工的材料、执行的操作类型以及完成所有这些操作后需要什么样的表面处理？这些不同的刀具类型将有助于选择最适合您的加工需求的刀具。
立铣刀的常见铣削应用
立铣刀是一种多用途工具，可用于不同行业的铣削。一些主要用途包括：
- 狭缝铣削：狭缝铣削的目的是通过切割工件上的材料来创建槽或通道。这是使用具有平底的方头铣刀完成的，这种铣刀非常适合制作直边槽。
- 侧铣：在侧铣中，刀具的侧面沿工件侧面切削，从而产生平坦表面。为此，可以使用方形立铣刀或圆角立铣刀来增强其强度，防止崩刃和其他损坏。
- 面铣削：面铣削可去除工件上表面的材料。对于此应用，可以使用直径更大、槽数更多的立铣刀来确保表面的光滑度。
- 轮廓铣削：轮廓铣削用于加工具有复杂几何形状的 3D 形状。建议使用球头立铣刀，因为它们会留下圆形底部，从而产生光滑、复杂的细节轮廓。
- 插铣：插铣也称为 Z 轴铣削，涉及将刀具从上方沿轴向直接送入材料中。它最适合深腔切割，需要快速去除大量材料，因此，由于其强度，粗加工立铣刀是我的首选。
通过了解哪种类型的立铣刀最适合每种特定应用，制造商可以提高效率水平、提高表面光洁度，并在加工过程中实现准确性。了解这些典型案例将有助于为任何工作选择合适的工具。
如何为您的项目选择合适的立铣刀？
选择正确的笛子数量
要为立铣刀选择合适的刃数，您应该考虑要加工的材料和所需的表面效果。如果您加工的是铝等较软的材料，两刃或三刃立铣刀可以帮助更轻松地去除切屑，从而使刀具使用寿命更长、性能更好。但是，对于钢等较硬的材料，立铣刀上需要四个或更多的刃数才能获得更光滑的表面和更高的刚性——这两者都是精确铣削操作所必需的。另外，请记住，在精加工时最好使用较高的刃数，而在粗加工任务中，较低的刃数效果更好。遵循这些指导原则将提高您的加工速度，同时通过基于这些因素的正确选择最大程度地延长刀具寿命。
硬质合金立铣刀和高速钢之间的差异
硬质合金立铣刀和高速钢 (HSS) 立铣刀之间的区别主要基于它们的材料成分和性能特征。它们由硬质合金和钴复合材料制成，因此具有出色的硬度和耐磨性，适合对碳纤维增强塑料 (CFRP) 等难加工材料进行高速加工。此类工具还能长时间保持锋利，因此它们擅长实现高精度工艺。相反，高速钢立铣刀使用在制造过程中通过快速冷却硬化的合金，因此即使在途中出现中断（例如铣削金属板上的钻孔时），也能在切割不同类型的金属或塑料时提供更好的韧性，防止崩裂。此外，与硬质合金立铣刀相比，高速钢立铣刀成本更低，但在要求不是很高的情况下仍能提供合理的性能水平。因此，在这两者之间进行选择应以给定铣削任务对可加工材料、所需速度以及精度水平的特定需求为指导。
长距立铣刀的关键考虑因素
长悬伸立铣刀是深入腔体或复杂零件的必备刀具。为了确保长悬伸立铣刀发挥最佳性能并延长使用寿命，在选择前需要考虑以下几点：
工具刚度和稳定性： 由于这些工具很长，因此需要对其进行加固，以防止其发生不必要的偏转或振动。这可以通过使用具有特定几何形状的坚固材料来实现，从而增强其稳定性。
涂层和材料选择： 通过选择氮化钛铝 (TiAlN) 或金刚石等涂层材料，可以大大提高耐热能力和耐磨性能。除此之外，还可以使用碳化物，因为它比任何其他金属都硬，因此可以使它们的使用寿命更长，特别是在需要硬度的高速下使用时。
槽设计和螺旋角： 排屑槽数量及其螺旋角会影响表面光洁度质量、排屑以及加工过程中所需的切削力。较高的螺旋角将减少所需的切削力，从而提供更好的表面，同时考虑到所加工的材料也应该有助于确定在特定情况下适合多少排屑槽。
切割参数： 切削速度、每齿进给量、径向切削深度——这些参数应根据所使用的不同类型的长距立铣刀及其各自的工件材料进行调整，以获得最佳效果；低速进给可能有助于减少挠度和磨损。
特定应用的定制： 根据应用的具体需求，例如零件几何复杂程度、材料硬度，甚至所需的表面精度等因素，人们可能必须从各种可用的定制选项中进行选择，以选择最适合的长距立铣刀。
通过在选择过程中认真考虑所有这些方面，机械师可以大大提高长距立铣刀的切削性能，从而实现高标准输出并延长刀具寿命。
立铣刀有哪些不同类型？
球头立铣刀：何时使用它们
复杂曲面铣削、轮廓铣削和三维 (3D) 加工是球头立铣刀最常见的应用。球头立铣刀专为模具等复杂表面而设计，其圆形切削刃可实现出色的控制，表面非常光滑。这种立铣刀在细节丰富的陡峭区域更有用，因为它们既可用于曲线，也可用于圆形轮廓。此外，这里还有很多其他事项，无法一一列举，但无论如何还是值得一提，所以我最后要说的是，球头立铣刀也应用于精加工操作，在精加工操作中，精度水平需要很高，同时获得精细的表面。如果您知道如何选择合适的立铣刀，复杂的切割将变得更容易！
CNC 立铣刀：特点和优点
精密加工需要使用 CNC 立铣刀，它具有许多特点和优势。其中之一是，它们是为高性能切削而设计的；这意味着它们的几何形状可以最大限度地提高材料去除率，同时最大限度地减少热量产生和磨损。另一个特点是先进的涂层，如氮化钛铝 (TiAlN) 等，可以提高刀具寿命和切削效率，特别是在处理不锈钢或钛时。
这些优势不仅体现在设计上，还体现在处理不同应用时的多功能性。例如，这些刀具具有各种形状和尺寸，并具有不同数量的排屑槽，因此操作员能够精确地完成粗加工和精加工。除此之外，改进的排屑功能可防止堵塞，从而确保在不停机进行维护的情况下顺利切割。此外，CNC 立铣刀可以根据特定的加工要求进行定制，从而提高性能水平并在速度、精密表面光洁度等方面获得理想的结果。
制造商可以利用 CNC 铣削工具提供的先进功能，大幅提高产量，同时在制造过程中保持严格的质量控制标准。
硬质合金立铣刀的类型
有多种类型的硬质合金立铣刀，用于特定任务和材料。主要类型如下：
- 方头铣刀：这是最常见的类型，具有平端，用于一般铣削用途。它可以高效地形成锋利的边缘和平坦的表面。
- 球头立铣刀：这些工具具有圆形刀尖，非常适合 3D 轮廓或复杂形状切割。它们可在曲面上提供光滑的表面，也适用于复杂的设计。
- 圆角立铣刀：这些刀具采用圆角设计，有助于提高强度并减少崩刃。由于可用于需要同时加工平面和圆边的地方，因此刀具寿命更长。
了解正确的 硬质合金立铣刀 使用将使机械师优化他们的精密加工过程，从而提高所有应用的性能。
使用立铣刀的最佳实践是什么？
使用立铣刀的正确技巧
为了确保立铣刀的有效使用，遵循正确的程序非常重要。以下是使用立铣刀的一些良好做法：
- 选择合适的刀具：根据要加工的材料和所需的加工操作类型选择合适的立铣刀。例如，球头铣刀可用于 3D 轮廓加工，而方形立铣刀可能更适合加工尖角或平坦表面。
- 进给和速度：根据具体工具和工件材料计算正确的进给速度。使用错误的计算可能会导致工具因加热而过早磨损，这也会影响成品质量。
- 正确夹紧工具：使用高质量的夹具并将其牢固地拧紧，这样就不会因该接头处的跳动而引起振动；否则，会产生不准确性，并对钻头本身以及正在加工的工件造成损坏。
- 冷却液应用：使用正确的冷却液可以极大地延长刀具寿命，同时还可以提高性能水平，因为热量的积聚会减少，同时切屑会被从切割区域冲走。
- 均匀的切割深度：为了保证平滑性和准确性，始终保持均匀的切割深度；这可以防止任何超过这些物品设计承受的压力，从而导致它们断裂。
- 经常检查刀头：定期检查立铣刀的刀尖，主要检查是否有磨损迹象，例如钝化或缺口等。如果需要更换，应尽早更换，以免在制造过程中生产出有缺陷的零件，同时仍能保持加工公差。
这些技术可帮助机械师实现最佳性能，延长刀具寿命，并在加工操作中获得良好的效果。
应避免的常见错误
- 选择错误刀具的错误：机械加工中最常见的错误之一是选择立铣刀。在特定任务中使用不正确的立铣刀类型或尺寸可能会导致表面光洁度差、刀具磨损增加并最终导致刀具故障。务必选择与材料和加工预期结果相匹配的立铣刀。
- 速度和进给不正确：另一个常见错误是使用错误的切削速度和进给。运行速度过快或过慢都可能导致过多的热量积聚、切削刀具性能下降以及工件表面质量不佳。在考虑加工材料时，应始终参考制造商的建议来设置最佳速度和进给率。
- 夹紧和刀具固定不足：确保工件和切削刀具均得到充分夹紧和固定至关重要。夹紧不良会导致工件移动、振动或切割不准确，这不仅会影响零件质量，还会影响安全性。
通过避免在加工零件时出现这些错误，可以提高机械车间的效率、准确性和安全性。
延长切削刀具寿命的技巧
- 定期工具维护和检查：定期维护可以延长切削工具的使用寿命。经常检查工具时，应注意工具是否有磨损，如崩裂、钝边或异常材料堆积。应根据需要按计划磨砺和更换工具，以确保工具处于最佳工作状态。
- 正确使用切削液：应使用适当的切削液，以尽量减少加工操作期间的摩擦和热量。这些切削液不仅可以冷却工件和刀具，还有助于冲走金属颗粒，同时防止任何积聚。确保根据要加工的内容使用正确类型和数量的流体。
- 优化切削参数：设置正确的切削参数（如速度、进给率和切削深度）非常重要。制造商的说明可能会指出可根据所用工具的材料特性或能力进行调整的范围。应避免过强的力和过高的速度，因为这样会导致工具快速损坏。
- 使用高品质工具：如果可能的话，考虑购买由高速钢等耐用材料制成的硬质合金刀头或涂层工具，因为它们在类似工作条件下比普通工具使用寿命更长。这是因为高品质产品比缺乏此类特性的产品更耐磨损。
- 正确存放工具：将尖端仪器存放在干净、干燥的地方，这样它们就不会轻易损坏或生锈。您还可以使用保护罩或保护盒，以免它们之间发生意外接触，从而导致机械伤害。
遵循这些提示将大大增加切削刀具的使用寿命，从而使机械加工操作在节省机械师成本和时间方面更加有效。
如何保养和磨砺您的立铣刀？
使用磨床进行立铣刀维护
- 检查：首先检查立铣刀是否有磨损或损坏的迹象。这可能包括检查钝边、碎裂或不平整的切削面，这些都会影响其性能。
- 固定端铣刀：用夹头或虎钳将端铣刀夹紧在磨床上，以防止磨刀时发生任何移动。必须牢固地固定工具，以免在磨削过程中晃动 - 这对于获得准确的结果和安全起见是必要的。
- 磨床设置：根据特定类型的铣床提供的角度和规格（例如主/次后角等）调整磨床设置；如果可用，请查阅制造商的说明，否则在必要时使用预设指南以确保正确设置。
- 磨刀程序：尽可能使用金刚石砂轮或立方氮化硼砂轮，因为它们比传统砂轮更耐用。小心地沿着立铣刀的长度研磨立铣刀的每个槽，同时保持均匀的压力均匀地研磨所有区域，以免从一侧去除过多的材料，从而确保其始终保持笔直。在研磨过程中经常浸入冷却液中以保持冷却并防止因过热而造成损坏，过热可能会改变硬度等特性。
- 精加工和抛光：研磨后，用细砂带对切削刃进行精加工，直至达到锋利度，然后使用浸有适当化合物（如氧化铝粉末与水混合）的软布轮进行抛光，直到达到所需的镜面外观。
- 最后检查：磨锋利后，用手指在两侧滑动，仔细检查，同时感受任何粗糙度，以判断是否存在毛刺；此外，将其靠在光源上，检查整个边缘的长度是否相等，没有缺口等，否则会影响性能。在再次投入重负荷工作之前，先在轻负荷条件下进行测试，以验证其是否已恢复到完全运行状态。
因此，如果正确遵守这些指示，那么操作员将能够延长其立铣刀的使用寿命，从而在加工活动中实现准确性和效率。
磨锐立铣刀的步骤
- 选择合适的砂轮：在耐磨性和切削性能方面，金刚石砂轮或 CBN 砂轮可提供最佳平衡。您必须根据所加工的材料以及所需的表面效果选择合适的砂粒尺寸和浓度。
- 保持角度一致：保持准确非常重要。整个磨削过程中，主后角应与次后角保持一致，这可以通过使用角度导向器或专用磨削装置来实现。
- 使用冷却液防止过热：应使用在磨削操作期间提供恒定冷却液流量的冷却液系统。这可防止工具过热并有助于保持工具基体的硬度水平。
- 经常修整砂轮：为了使它们不失去平整度和切削效率，需要定期修整这些物品，以便它们总是以相同的速率去除材料，留下相似的表面效果。
- 检查跳动：磨尖后，将立铣刀安装到刀架中，然后使用千分表检查跳动。确保没有错位，因为这将使刀具旋转准确，从而提高加工操作的准确性。
这些先进的技巧与立铣刀刃磨工艺相结合，可以帮助机械师获得更好的切削性能，延长刀具寿命，同时确保其加工任务的高精度。
涂层的重要性及其维护
涂层对于提高立铣刀的性能和延长其使用寿命非常重要。涂层具有很大的优势，因为它们可以提高硬度、减少摩擦、提高抗磨损和抗热损伤能力。这些特性共同作用，可以提高切削效率，同时由于刀具磨损少，降低运营成本。
为了不失去涂层刀具的这些优点，应该遵循以下方法：
- 定期检查：定期检查涂层是否有磨损、碎裂或脱层等损坏迹象。通过早期检测可防止涂层进一步受损，从而维持加工质量。
- 正确清洁：使用合适的溶剂进行清洁，以清除任何可能妨碍有效涂层的物质堆积。避免使用研磨性清洁剂，因为它们可能会破坏涂层。
- 最佳切削条件：确保切削速度、进给和冷却液应用在特定涂层的推荐范围内。这将降低过热的可能性，从而延长涂层的使用寿命。
通过结合这些维护步骤，立铣刀涂层仍然能够提供其所需的优势，从而实现可靠的性能并延长刀具寿命。
常见问题 (FAQ)
问：选择立铣刀时应考虑哪些因素？
答：选择立铣刀时，请考虑要切割的材料、使用的机器以及所需的表面光洁度（如粗糙或光滑）和所需的特定轮廓。这还取决于这些材料（整体硬质合金或钴）、其直径、排屑槽数量等，这些都会影响其性能。
问：立铣刀有哪些不同类型？
答：方形立铣刀、球头立铣刀；圆角/圆角立铣刀；粗加工立铣刀；锥形立铣刀，这些只是举几个例子，除了所提供的列表之外还有很多。
问：铣刀的刃口数量对性能有何影响？
答：切削性能受立铣刀的排屑槽数量影响。数量越多，表面越光滑，可以处理较硬的材料；数量越少，则最适合粗加工，确保良好的切屑清除率，尤其是在处理软塑料或铝材时。
问： 圆角半径有何用途？
答：圆角半径可减少切削操作期间拐角处的应力，从而延长刀具寿命。除了提高刀刃质量外，它还有助于减少刀具本身和被加工工件表面的磨损。
问：铣床中使用的大多数钻头的典型材质是什么？
答：高速钢 (HSS)；钴；整体硬质合金；合金——这些材料通常用作制造各种形式的立铣刀的原材料。对于高速或精密应用，整体硬质合金和钴是理想的选择，而高速钢则更便宜。
问：如何选择正确的立铣刀直径？
答：选择合适的立铣刀直径取决于切削宽度、切削深度和所需轮廓类型。较小的直径用于复杂的工作，而较大的直径用于去除大量材料。
问：球头铣刀和方头铣刀有什么区别？
答：球头铣刀的刀尖为圆形，可用于三维轮廓加工、铣削曲面和复杂形状，表面光滑。而方头铣刀的刀尖为扁平状，可用于开槽或仿形加工，需要进行直线切割。所需的表面质量以及特定的铣削应用决定了是否应选择这两种类型的刀具。
问：粗加工立铣刀用于什么？
答：粗加工立铣刀用于快速去除大量毛坯。它们具有锯齿状切削刃，称为“齿”，可将材料分解成较小的切屑，从而减少切削力并提高效率。
问：什么时候应该使用面铣刀而不是立铣刀？
答：面铣刀是加工平面和在大型平面工件上创建精加工表面的理想选择。与能够进行侧切的立铣刀（也可以执行面铣操作）不同，面铣刀优先处理此类任务，从而产生良好的表面光洁度。
问：氮化钛涂层对立铣刀有何作用？
答：在立铣刀上涂上氮化钛 (TiN) 涂层可提高其硬度和耐磨性，使其能够更好地切割材料并延长使用寿命。此外，TiN 涂层可减少摩擦，有助于实现更光滑的表面处理并通过降低使用过程中的热量产生来延长刀具寿命。
