在切削加工中，為了zui大限度地提高加工質(zhì)量和重復(fù)精度，必須正確地選擇和確定合適的刀具，對(duì)于一些具有挑戰(zhàn)性的高難度加工，這一點(diǎn)尤其重要。本文針對(duì)在一些困難加工條件下(如采用高速刀具路徑，銑削狹小部位、直壁和石墨工件時(shí))，應(yīng)如何合理選擇銑刀提供一些指導(dǎo)原則。
 

圖1 大直徑銑刀(左)與小直徑銑刀(右)的接觸表面對(duì)比
 

　　高速刀具路徑
 

　　如今的CAD/CAM系統(tǒng)可通過(guò)在高速擺線刀具路徑中控制吃刀弧長(zhǎng)(注：擺線刀具路徑是在沿一根直線滾動(dòng)的圓上一個(gè)固定點(diǎn)所形成的曲線路徑)，而獲得*的切削精度。即使當(dāng)銑刀切入轉(zhuǎn)角或其它復(fù)雜幾何形狀時(shí)，其吃刀量也不會(huì)增大。為了充分利用這種技術(shù)進(jìn)步，刀具制造商設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了*的小直徑銑刀。與直徑較大的銑刀相比，小直徑銑刀價(jià)格更低，而且通過(guò)采用高速刀具路徑，往往能在單位時(shí)間內(nèi)切除更多工件材料。這是因?yàn)榇笾睆姐姷杜c工件的接觸表面更大，因此需要降低進(jìn)給速度，采用更為傳統(tǒng)的小進(jìn)給率。因此，小直徑銑刀反而能獲得更高的金屬去除率。
 

圖2 適合加工硬金屬材料的幾種銑刀類型
 

　　不過(guò)，刀具設(shè)計(jì)者仍然需要確保這些小直徑銑刀不僅適用于擺線切削，還要與被切削的工件材料相匹配。如今，許多刀具的幾何刃形都是針對(duì)特定的被加工材料和所采用的切削技術(shù)而專門設(shè)計(jì)的。例如，采用優(yōu)化的刀具路徑，可用一把6刃銑刀在硬度達(dá)HRC54的H13鋼上銑出全槽。用一把直徑為12.7mm的銑刀即可切制出寬度為25.4mm的槽。如果用直徑12.7mm的銑刀加工寬度為12.7mm的槽，刀具就會(huì)與工件產(chǎn)生過(guò)多表面接觸，并導(dǎo)致刀具很快失效。一項(xiàng)有用的經(jīng)驗(yàn)法則是：使用直徑約為工件zui窄部位尺寸1/2的銑刀。在本例中，工件zui窄部位是寬度為25.4mm的槽，因此，所使用銑刀的zui大直徑不應(yīng)超過(guò)12.7mm。當(dāng)銑刀半徑小于工件zui窄部位尺寸時(shí)，刀具就有左右移動(dòng)的空間，并能獲得zui小的吃刀角度。這意味著銑刀可以采用更多的切削刃和更高的進(jìn)給率。
 

圖3 適合加工狹小部位的環(huán)形銑刀
 

　　機(jī)床剛度也有助于確定可使用刀具的尺寸。例如，在40錐度的機(jī)床上進(jìn)行切削加工時(shí)，銑刀直徑通常應(yīng)<12.7mm。直徑較大的銑刀會(huì)產(chǎn)生可能超過(guò)機(jī)床承受能力的較大切削力，導(dǎo)致顫振、變形、表面光潔度變差和刀具壽命縮短。
 

　　此外，采用直徑為工件zui窄部位尺寸1/2的銑刀時(shí)，可以保持較小的吃刀角度，且在刀具轉(zhuǎn)向時(shí)也不會(huì)增大。例如，工件加工程序采用的走刀步距為10%，則吃刀角度為37°。如果采用陳舊、傳統(tǒng)的刀具路徑，銑刀每次改變方向時(shí)，其吃刀角度都將增大到127°。而采用較新的高速刀具路徑時(shí)，銑刀在轉(zhuǎn)角處發(fā)出的聲音與直線切削時(shí)并無(wú)二致。如果一把銑刀在所有切削過(guò)程中所發(fā)出的聲音都相同，表明其未受到大的熱沖擊和機(jī)械沖擊。如果銑刀在每次轉(zhuǎn)向或切入轉(zhuǎn)角時(shí)都發(fā)出尖嘯聲，則表明可能需要減小銑刀直徑尺寸，以減小吃刀角度。如果切削發(fā)出的聲音保持不變，表明銑刀承受的切削壓力均勻一致，并未隨著工件幾何形狀的變化而上下波動(dòng)，這是因?yàn)槠涑缘督嵌仁冀K保持恒定。

    （原標(biāo)題：復(fù)雜加工條件下的銑刀選擇）