为了切削加工淬硬材料,有四种类型的常用立铣刀可供选择,即球头立铣刀、螺旋立铣刀、多刃牛鼻立铣刀和方头立铣刀(见下图)。
如何合理的选择淬硬材料铣削刀具
图 加工淬硬材料常用的四种立铣刀(球头立铣刀,螺旋立铣刀,牛鼻立铣刀,方头立铣刀)
(1)球头立铣刀
球头立铣刀是3D切削的首选刀具。使用球头立铣刀的正确方法是:以Z轴切深恒定的粗铣刀轨对零件进行粗铣加工,切削方向首选顺铣。采用这种刀具路径有助于减少切削热,并能加工出更接近所需成品形状的粗铣廓形。
在粗铣或半精铣时,典型的径向切宽(在X轴或Y轴上的移动步距)应为刀具直径的25%—40%。轴向切深(Z轴切深)的选取则取决于工件材料的硬度。加工硬度为HRC30—40的工件时,每次走刀采用的轴向切深应为刀具直径的10%;加工硬度为HRC40—50的工件时,轴向切深应为刀具直径的5%;而当工件材料硬度大于HRC50时,切深量则应减小到刀具直径的4%。
(2)螺旋立铣刀
如果加工区狭小逼仄(如加工螺旋孔或肋板时),或刀具直径接近工件半径时,采用螺旋立铣刀是最佳选择。此类刀具能以比球头立铣刀更大的径向切宽铣削平面,但它更适合狭窄部位的铣削加工。
用螺旋立铣刀进行仿形铣削时,应根据工件材料的硬度确定径向切宽。加工硬度为HRC30—50的工件材料时,每次走刀的步距应为刀具直径的5%;当工件材料的硬度大于HRC50时,则所用步距应为刀具直径的2%。在这两种情况下,每次走刀采用的轴向切深应与刀具直径相等。在铣削平面或螺旋孔时,径向切宽应为刀具直径的25%,每次走刀的轴向切深应为刀具直径的2%;向下进行螺旋铣削时,可采用2°—3°的螺旋角。
(3)牛鼻立铣刀
在开阔区域加工平面或直壁,以及对直壁或开阔区域的外部形状进行仿形铣削时,选用牛鼻立铣刀加工效率最高。刀具直径越小,与工件表面的接触面积也越小。因此,那些刚性较差的机床也可以使用这种铣刀。用牛鼻立铣刀加工时,可选择与螺旋立铣刀相同的径向切宽和轴向切深。
铣削沟槽时,建议采用摆线刀轨,并确保铣刀直径约为槽宽的50%,以留出足够的移动空间,并确保吃刀角度不会增大,以防止产生过多切削热。
(4)方头立铣刀
铣削预淬硬材料时,方头立铣刀应是最后的选择,因为这种铣刀产生的所有切削力和切削热都集中在刀尖上。因此,只有在要求刀尖非常锋利,不适合使用螺旋立铣刀或牛鼻立铣刀的情况下才应选用方头立铣刀。
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