几种国产玉米铣刀及其合理选用
2014-9-24 来源：数控机床市场网 作者：哈尔滨第一工具制造刘颖 姜飞宇 张国福
玉米铣刀与普通整体高速钢立铣刀或焊接合金立铣刀不同，是一种在圆柱形刀体上安装硬质合金可转位刀片的铣削刀具。铣刀通常直接带有与机床联接的锥柄，锥柄形式根据机床接口标准而定，一般有采用机械手换刀的 BT 柄、JT 柄及手动换刀的ST 柄等。铣刀的刀片沿刀体轴向排列成螺旋状，形成较长的侧切削刃，一排切削刃通常用一个螺旋形主排屑槽，数量根据刀具规格不同而不同，通常为4 ～8，所以该类铣刀也称为螺旋立铣刀。该类铣刀在机械加工中主要用于粗铣去余量加工，应用场所非常广泛，可用于小平面、台阶侧面及底面、沟槽等的铣削加工，使用灵活方便，具有较高的加工效率。
1. 几种常见玉米铣刀结构
国内外常见的玉米铣刀结构从刀片在刀体上的的安装形式分类，可分为平装结构和立装结构两种，这两种结构均多采用一个螺钉压紧刀片的形式，刀片转位及更换方便，其中，立装结构铣刀由于可承受较大的切削冲击，更适宜铸造毛坯件等大加工余量的场合应用。
玉米铣刀按刀片的排列方式及数量主要分为如图 1 所示的两种形式。图 1a 所示的玉米铣刀的刀片间隔排列，即两排切削齿组成一个完整有效的切削刃; 图 1b 所示的玉米铣刀的刀片并列排布，即一排切削齿就是一个完整有效的切削刃。在同等规格的情况下，图 1b 所示的铣刀有效切削刃是图 1a 所示的铣刀有效切削刃的2 倍，切削效率也随之增加。这两种铣刀均为立装结构，装有带前角的精磨刀片。平装结构的玉米铣刀多采用图 1b 所示的形式，且刀片多为带螺旋刃形式的。
玉米铣刀在使用过程中工作强度比较大的部位通常是铣刀的端部，端齿容易发生破损，有时会导致刀片的定位槽被破坏，造成整个铣刀无法正常使用，因此，常将端齿部位设计成可换端头形式，头部损坏后直接更换即可，不影响铣刀主体的正常使用，可以节约使用成本。如图2 所示为两种不同形式的可换端头，应用在如图 1a 所示的铣刀上，用一个锁紧螺钉，通过可换端头中间的定位孔从铣刀的前端进行安装定位。图 2a 所示圆周端齿的有效齿数与圆周齿的有效齿数相同; 图 2b 所示圆周端齿的有效齿数是圆周齿有效齿数的 2 倍，分别适用于不同的场合。
如图 3 所示的一种玉米铣刀的刀齿排布形式与图 1a 所示的铣刀基本相同，但它的一个刀体可以更换四种不同形式的可换端头，成为四种不同的铣刀。可换端头的形式如图 4a、4b、4c、4d 所示。可换端头的安装是利用一个拉紧螺钉，从铣刀的后端通孔将可换端头拉紧定位。图 4a 所示圆周端齿的有效齿数与圆周齿的有效齿数相同; 图 4b 所示圆周端齿的有效齿数是圆周齿有效齿数的 2 倍; 图 4c 在图 4a 的基础上增加了顶齿，且其中一齿刀尖过中心; 图 4d所示刀齿为圆弧刃，形成球头形式。这四种可换端头分别根据不同的场合进行选用。
2. 玉米铣刀的合理选用
图1a 所示铣刀的圆周端齿刀片均为两个切削刃，可转位两次，侧齿刀片为四个切削刃，可转位四次;图 1b 所示铣刀的圆周端齿刀片为一个切削刃，不可转位，侧齿刀片为两个切削刃，可转位两次，相对来讲，前者的经济性更好一些。但一般后者较前者有效切削刃增加 1 倍多，因此进给量可增加 2 ～ 2. 5倍，在机床功率满足的条件下，具有更高的切削效率。
图 2 中可换端头安装在铣刀刀体上形成的铣刀
适用于不同场所。图 2a 所示的可换端头适用于铣削立面及前端面铣削量不大的台阶面; 图 2b 所示的可换端头端面有效切削齿较前者增加 1 倍，适用于铣削前端铣削量较大的台阶面。这两种结构的可换端头安装时是从铣刀前端安装，所以当可换端头损坏时，更换可换端头不需将铣刀从机床上卸下即可完成，更换快速、方便。
图 4 所示用于图 3 中玉米铣刀的可换端头中的a、b 分别与图 2 对应的可换端头所适用的场合相同;c 可换端头安装在刀体上形成孔槽立铣刀，可以同时进行径向进给和轴向进给，适合于进行封闭键槽等型腔的铣削; d 可换端头安装在刀体上形成球头立铣刀，适用于在数控机床及仿形铣床上进行凹腔、内外轮廓及圆弧形沟槽的铣削。由此可见，该铣刀通用性更好，使用更加灵活，刀具成本也随之降低。但这种铣刀的可换端头的安装需从刀体后部进行，所以更换可换端头时需将铣刀从机床上卸下安装。
上述几种铣刀均可以通过更换不同材质的刀片实现钢、铸钢、铸铁等材料的加工。在刀片不涂层的情况下，加工一般钢类工件时铣削线速度一般采用 100 ～ 150m/min，每齿进给量 0. 1 ～ 0. 3mm/z; 加工一般铸铁类工件时铣削线速度一般采用 60 ～100m/min，每齿进给刀量 0. 1 ～ 0. 3mm/z，涂层刀片切削参数可进一步提高，具体视加工工况而定。比如，当铣削深度大于铣刀直径或系统刚性较差的情况，可适当提高铣削速度、降低走刀量。
3. 结语
随着制造工艺水平的提高及刀具材料的不断改进，国产刀具性能在逐渐提高，相对进口刀具价位也低，更多的机械加工企业选择了国产刀具。笔者介绍的这几种国产玉米铣刀有多种规格，按直径划分，一般为 50mm、63mm、80mm、100mm 等，有效切削刃长度一般为 50 ～ 200mm，而且同种直径规格的铣刀有效齿数一般有疏齿、中齿之分，有的规格还有密齿，不同的齿数用于不同的加工场所，特殊规格的铣刀还可非标定制，可以满足国内大多数机械加工场合的需求，具体选择应用时可根据所用机床、被加工件的材质等实际情况选定。
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