立銑刀是什么？

立銑刀是銑削加工中最基本的加工方法之一。在這里，我們將為您介紹一些看似基礎(chǔ)但卻又不容小覷的立銑刀基礎(chǔ)知識(shí)。

立銑刀是銑削加工中的切削刀具

立銑刀是安裝在銑床或加工中心上的一種切削刀具。安裝在銑床主軸上的刀具被稱為銑削刀具（milling tool）。在這些刀具當(dāng)中，立銑刀不僅刀具側(cè)面有刃，底面也有刃，因此被稱為立銑刀（end mill）。

立銑刀是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的刀刃對(duì)工件進(jìn)行切削的。它可以進(jìn)行側(cè)面加工、溝槽加工、精加工等多種加工操作，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零部件、模具、航空航天、電子零部件、醫(yī)療器械等多個(gè)領(lǐng)域。

什么是立銑刀加工？

立銑刀加工，顧名思義，指的是 “使用立銑刀進(jìn)行的一系列切削加工作業(yè)”。
具體來(lái)說(shuō)，可以進(jìn)行以下這些加工操作：

立銑刀加工可以在通用銑床、加工中心、復(fù)合加工機(jī)等機(jī)床上進(jìn)行。如果在通用銑床上進(jìn)行立銑刀加工，主要以手工操作為主；但如果是數(shù)控（NC）控制的機(jī)床，就可以通過(guò)程序來(lái)設(shè)計(jì)加工工序，從而實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的加工。

立銑刀能夠進(jìn)行多種加工，通用性強(qiáng)

一般來(lái)說(shuō)，立銑刀有 1 到 10 個(gè)刀刃，并可根據(jù)不同的目的選擇使用。根據(jù)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、形狀、刀刃數(shù)量等因素，立銑刀可以進(jìn)行更細(xì)致的分類，且每種類型都有其適用的用途。像鉆頭、鉸刀等刀具是用于特定的加工操作的，但立銑刀卻不同。由于立銑刀的側(cè)面和底面都有刀刃，因此根據(jù)其運(yùn)動(dòng)方式的不同，可以進(jìn)行多種多樣的加工操作。

立銑刀各個(gè)部位的名稱

立銑刀可分為如上圖所示的部位和名稱，每個(gè)部分分別具有如下的作用和意義：

根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為兩種類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，立銑刀可分為 “整體式” 和 “可轉(zhuǎn)位式” 兩種類型。整體式立銑刀的刀刃和柄部是一體成型的，當(dāng)?shù)度胁糠帜p后，可以對(duì)刃口進(jìn)行重磨后再次使用。另一方面，可轉(zhuǎn)位式立銑刀是一種可以更換刀頭或刀片的立銑刀。其特點(diǎn)是通過(guò)將磨損的刃口更換為新的刃口，能夠恢復(fù)切削性能。

與鉆頭的區(qū)別

用于銑削加工的鉆頭，是專門(mén)用于鉆孔加工的切削工具。工具前端有刀刃，通過(guò)工具側(cè)面的溝槽排出切屑。雖然它與立銑刀看起來(lái)相似，但不能進(jìn)行側(cè)面加工，其特點(diǎn)是前端為銳角形狀。

與絲錐的區(qū)別

絲錐是一種用于在工件的孔內(nèi)加工出螺紋螺旋槽的切削工具。與立銑刀不同，絲錐專門(mén)用于切削出精確的螺紋形狀，因此除了螺紋加工外無(wú)法進(jìn)行其他加工。此外，絲錐可分為 “切削式” 和 “滾壓式” 兩種類型。

與鉸刀的區(qū)別

絲錐用于在孔的內(nèi)側(cè)加工出螺紋槽，而鉸刀是一種用于使孔的內(nèi)表面光滑的工具。立銑刀主要側(cè)重于對(duì)工件進(jìn)行切削加工，而鉸刀加工則是在對(duì)已有的孔進(jìn)行內(nèi)徑精確修整時(shí)使用。

立銑刀根據(jù)外周刃形狀的不同及使用方法

接下來(lái)，我們將介紹根據(jù) “外周刃”的不同進(jìn)行分類的立銑刀種類。

平頭立銑刀

平頭立銑刀是刀刃前端為四角形的立銑刀。刀刃前端的刀尖角為 90 度，底部是平的。適合加工直角角落或平面，因其通用性而被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景。

球頭立銑刀

球頭立銑刀是刀刃前端呈半球形的切削工具。是一種能夠進(jìn)行多種加工的工具，尤其適合切削曲面或立體形狀。不過(guò)，由于前端是球面形狀，加工后的表面容易比較粗糙，需要根據(jù)情況進(jìn)行精加工。

圓角立銑刀

圓角立銑刀是底面刀刃端部帶有圓角的工具。由于其不是刀尖角而是光滑的曲線，因此適合在工件上加工出圓角（R 角）。其特點(diǎn)是刃口不易破損，也可用于對(duì)高硬度工件等進(jìn)行強(qiáng)力切削。

粗加工立銑刀

顧名思義，粗加工立銑刀是適合進(jìn)行粗加工的刀具。底面是平的，側(cè)面刀刃部分有細(xì)小的波浪形溝槽。在切削時(shí)，切屑會(huì)進(jìn)入這些溝槽，隨著工具的旋轉(zhuǎn)，切屑會(huì)被細(xì)碎地切斷。這樣一來(lái)，切屑更容易排出，有助于抑制加工精度的下降。

錐度立銑刀

錐度立銑刀是刀刃部分朝著前端逐漸變細(xì)的工具。常用于需要在工件上加工出斜度或傾斜面的情況，也可用于加工帶有錐度的孔或溝槽。

立銑刀因尺寸（直徑、長(zhǎng)度）不同而產(chǎn)生的差異

接下來(lái)，讓我們從尺寸和直徑的角度來(lái)看看立銑刀。根據(jù) “粗或細(xì)”“長(zhǎng)或短” 等形狀的不同，其特點(diǎn)也會(huì)有所不同，下面我們來(lái)了解一下這些差異。

尺寸以mm或 φ 表示

立銑刀的刃徑用 “mm” 或 “φ”（表示直徑）來(lái)表示，從幾毫米的精密刀具到刃徑超過(guò) 10 厘米的強(qiáng)力切削型刀具，種類繁多。根據(jù)要加工的工件尺寸和所需的精度來(lái)選擇，例如，進(jìn)行 6 毫米的溝槽加工時(shí)，就會(huì)使用 6 毫米（6φ）的立銑刀。

長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好嗎？

立銑刀的刃長(zhǎng)越長(zhǎng)，一次能夠加工的范圍就越廣，切削效率也會(huì)提高。不過(guò)，長(zhǎng)刃立銑刀適合加工較深的孔或溝槽，但另一方面，刃長(zhǎng)越長(zhǎng)就越容易產(chǎn)生彎曲。當(dāng)需要進(jìn)行精密加工時(shí)，就需要放寬切削條件或采取抑制振動(dòng)的措施。

立銑刀因刃數(shù)不同而產(chǎn)生的差異和特點(diǎn)

刀刃的數(shù)量也會(huì)極大地影響立銑刀的性能。那么 “刀刃數(shù)量多或數(shù)量少”“偶數(shù)刃或奇數(shù)刃” 會(huì)有哪些不同呢？我們來(lái)確認(rèn)一下各自的特點(diǎn)。

切屑排出性能

一般原則是，刀刃數(shù)量越少，刀槽（刀刃之間的間隙）就越寬，因此切屑排出性能就越高。另一方面，當(dāng)?shù)度袛?shù)量增加時(shí)，刀具芯部會(huì)變厚，剛性會(huì)提高，但相應(yīng)地切屑排出就會(huì)變得困難。在像側(cè)面加工這種對(duì)切屑排出性能要求不高的作業(yè)中，會(huì)采用刀刃數(shù)量較多的立銑刀。

剛性

刀刃的數(shù)量也與立銑刀的剛性有關(guān)。在切削工件時(shí)，會(huì)在立銑刀的行進(jìn)方向的反方向產(chǎn)生阻力。一般來(lái)說(shuō)，在這種情況下，刀刃數(shù)量越多，刀具芯部的厚度就會(huì)增加，加工時(shí)的彎曲就會(huì)減少。不過(guò)，隨著刀刃數(shù)量的增加，切削阻力也會(huì)增大，因此在考慮剛性和切削阻力的平衡的基礎(chǔ)上設(shè)定切削條件是很重要的。

抗振性

在切削高硬度材料時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，因此立銑刀加工需要足夠的剛性。因?yàn)檎駝?dòng)會(huì)影響加工精度，所以在切削硬的工件時(shí)，一般會(huì)選擇具有 4 個(gè)以上刀刃的立銑刀。此外，在切削高硬度材料時(shí)，使用硬質(zhì)合金材質(zhì)的立銑刀也是一種方法。

三刃、五刃等奇數(shù)刃的優(yōu)點(diǎn)是什么？

立銑刀的刀刃有偶數(shù)刃和奇數(shù)刃之分，實(shí)際上在制造現(xiàn)場(chǎng)，偶數(shù)刃的立銑刀使用場(chǎng)景更多。不過(guò)，奇數(shù)刃的立銑刀有不易產(chǎn)生振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。像三刃或五刃等奇數(shù)刃立銑刀，由于刀刃不在對(duì)角線上，所以在一定程度上可以抑制加工過(guò)程中的振動(dòng)。然而，奇數(shù)刃的立銑刀直徑測(cè)量比較困難，使用時(shí)必須使用專用測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)量刃徑。

加工示例和刃數(shù)的參考標(biāo)準(zhǔn)

立銑刀的刀刃數(shù)量從 1 刃到 10 刃不等。正如前面所說(shuō)明的，切屑排出性能和剛性是相互制約的關(guān)系，因此根據(jù)作業(yè)內(nèi)容選擇合適的工具非常重要。例如，對(duì)于溝槽加工，由于需要較高的切屑容納能力，所以會(huì)使用像兩刃這樣刀刃數(shù)量較少的立銑刀。另一方面，對(duì)于表面加工，據(jù)說(shuō) 4 到 6 刃比較合適，與刀刃數(shù)量較少的立銑刀相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更光滑、均勻的表面加工效果。

根據(jù)材質(zhì)正確選用立銑刀

立銑刀也可以根據(jù)材質(zhì)進(jìn)行分類。根據(jù)要加工的工件材料選擇合適的材質(zhì)非常重要，這不僅可以提高加工質(zhì)量，還有助于延長(zhǎng)工具的使用壽命。

高速鋼立銑刀

高速鋼立銑刀是由高速鋼（HSS：High Speed Steel）制成的立銑刀。高速鋼也被稱為 HSS 鋼，比接下來(lái)要介紹的硬質(zhì)合金立銑刀更為常用，適合加工硬度較低到中等的材料。它具有柔韌性好、不易破損的特點(diǎn)，而且比剛性高的硬質(zhì)合金立銑刀價(jià)格更低。

硬質(zhì)（鎢）合金立銑刀

硬質(zhì)合金立銑刀是由一種被稱為硬質(zhì)合金的高耐性材料制成的立銑刀。適合加工硬的材料或進(jìn)行高速切削，其特點(diǎn)是對(duì)切削熱的耐受性也很高。由于它能夠承受比高速鋼立銑刀高出 10 倍以上的切削速度，所以與高速鋼立銑刀相比價(jià)格更高。

立銑刀的使用壽命是多久？

立銑刀的使用壽命在很大程度上取決于使用頻率和加工條件。大多數(shù)立銑刀可以通過(guò)研磨刀刃來(lái)重復(fù)使用。研磨刀刃底部會(huì)使立銑刀的總長(zhǎng)度變短，研磨外周刃會(huì)使刃徑變小。

立銑刀的使用壽命是由立銑刀的種類、切削條件、重磨方法等多種因素共同決定的，因此，為了延長(zhǎng)立銑刀的使用壽命，根據(jù)工具的特性正確使用非常重要。

立銑刀的選擇方法和切削條件的計(jì)算公式

最后，再介紹一下立銑刀的選擇方法。根據(jù)要加工的材料、切削條件以及立銑刀的刃徑，應(yīng)選擇的工具也會(huì)有所不同。

立銑刀加工中切削條件的設(shè)定

立銑刀加工的切削條件需要綜合考慮被加工材料的材質(zhì)、立銑刀的材質(zhì)、外徑、刃數(shù)等諸多因素來(lái)設(shè)定。通過(guò)設(shè)定合適的切削條件，可以在保證加工精度的同時(shí)，避免刀具破損和加工錯(cuò)誤。

切削條件的計(jì)算公式

切削條件是由轉(zhuǎn)速、切削速度、進(jìn)給速度、每刃進(jìn)給量等要素計(jì)算得出的。需要根據(jù)被加工材料和刀具的特性進(jìn)行調(diào)整，以下是一些計(jì)算公式的示例。此外，一些具備數(shù)控（NC）控制功能的加工中心還可以自動(dòng)計(jì)算這些切削條件。

理解立銑刀的特性，以實(shí)現(xiàn)作業(yè)的高質(zhì)量和高效率

立銑刀根據(jù)刃口的結(jié)構(gòu)、尺寸、刃數(shù)等進(jìn)行細(xì)致分類。因此，在立銑刀加工中，充分理解每種類型的差異并選擇合適的刀具非常重要。如果設(shè)定錯(cuò)誤，可能會(huì)導(dǎo)致崩刃或加工錯(cuò)誤，最終可能會(huì)影響生產(chǎn)效益。

此外，兄弟機(jī)床的加工中心 “SPEEDIO” 系列搭載了根據(jù)工件材料和切削條件輔助選擇刀具的交互式程序。同時(shí)還具備可安裝多把刀具的自動(dòng)換刀功能，能夠?qū)⒏鼡Q刀具和選擇刀具的時(shí)間和精力降至最低。您可以在全國(guó)的展廳觀看真機(jī)的實(shí)際操作，如有需要，歡迎隨時(shí)咨詢。