立铣刀用于在铣床上进行开槽和加工精密外型部件的操作。正确的选择和使用立铣刀,对于整个加工过程来说,至关重要。立铣刀的材料和设计样式多种多样,要根据具体的操作来适当选择。另外,刀具还有多种多样的外涂膜层,用以延长刀具寿命,降低操作温度,起到冷却作用。立铣刀在加工过程中的弯曲变形是造成工件加工误差的最主要原因之一。立铣刀弯曲变形程度,取决于刀具刚性的大小:刚性越小,刀具越容易产生变形,也容易产生切削振动,因而造成工件加工精度下降,工件表面粗糙度差。影响立铣刀刚性大小的因素有刀具的直径大小、螺旋槽数量、立铣刀悬伸量等。在铣削加工中心上铣削复杂工件时,数控立铣刀的使用应注意以下问题。
　　一、立铣刀的装夹
　　刀具要紧紧地固定在刀架上,这一点非常重要,如果固定不牢,会使切削效果变糟而且不稳定。最佳的固定法是将刀具安装与其同一中心的刀架上。加工中心用立铣刀大多采用弹簧夹套装夹方式,使用时处于悬臂状态。在铣削加工过程中,有时可能出现立铣刀从刀夹中逐渐伸出,甚至完全掉落,致使工件报废的现象。其原因一般是因为刀夹内孔与立铣刀刀柄外径之间存在油膜,造成夹紧力不足所致。立铣刀出厂时,通常都涂有防锈油,如果切削时使用非水溶性切削油,刀夹内孔也会附着一层雾状油膜。当刀柄和刀夹上都存在油膜时,刀夹很难牢固夹紧刀柄,在加工中立铣刀就容易松动掉落。所以,在立铣刀装夹前,应先将立铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗干净,擦干后再进行装夹。立铣刀的直径较大时,即使刀柄和刀夹都很清洁,还是有可能发生掉刀事故,这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。立铣刀夹紧后,可能出现的另一问题是加工中立铣刀在刀夹端口处折断,其原因一般是因为刀夹使用时间过长,刀夹端口部已磨损成锥形所致,此时应更换新的刀夹。
　　二、立铣刀的振动
　　由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙,所以在加工过程中,刀具有可能出现振动现象。振动会使立铣刀圆周刃的吃刀量不均匀,且切扩量比原定值增大,影响加工精度和刀具使用寿命。但是,当加工出的沟槽宽度偏小时,也可以有目的地使刀具振动,通过增大切扩量来获得所需槽宽,但这种情况下应将立铣刀的最大振幅限制在0.02mm以下,否则无法进行稳定的切削。在正常加工中,立铣刀的振动越小越好。
　　当出现刀具振动时,应考虑降低切削速度和进给速度,如两者都已降低40%后仍存在较大振动,则应考虑减小吃刀量。如果加工系统出现共振,其原因可能是切削速度过大、进给速度偏小、刀具系统刚性不足、工件装夹力不够以及工件形状或工件装夹方法等因素所致,此时应采取调整切削用量、增加刀具系统刚度、提高进给速度等措施。
　　三、立铣刀的端刃切削
　　在模具等工件型腔的数控铣削加工中,当被切削点为下凹部分或深腔时,需加长立铣刀的伸出量。如果使用长刃型立铣刀,由于刀具的挠度较大,易产生振动并导致刀具折损。因此,在加工过程中,如果只需刀具端部附近的刀刃参加切削,则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄型立铣刀。在卧式数控机床上使用大直径立铣刀加工工件时,由于刀具自重所产生的变形较大,更应该注意端刃切削容易出现的问题。在必须使用长刃型立铣刀的情况下,则需大幅度降低切削速度和进给速度。
　　四、切削参数的选用
　　切削速度的选择主要取决于被加工工件的材质;进给速度的选择主要取决于被加工工件的材质及立铣刀的直径。国外一些刀具生产厂家的刀具样本附有刀具切削参数选用表,可供参考。但是,切削参数的选用同时又受机床、刀具系统、被加工工件形状以及装夹方式等多方面因素的影响,应根据实际情况适当调整切削速度和进给速度。
　　当以刀具寿命为优先考虑因素时,可适当降低切削速度和进给速度;当切屑的离刃状况不好时,则可适当增大切削速度。
　　五、切削方式的选择
　　采用顺铣,有利于防止刀刃损坏,提高刀具寿命。但是,需要注意以下两个方面:第一,采用普通机床加工,应设法消除进给机构的间隙;第二,当工件表面残留有铸、锻工艺形成的氧化膜或其它硬化层时,宜采用逆铣。
　　六、硬质合金立铣刀的使用
　　高速钢立铣刀的使用范围和使用要求较为宽泛,即使切削条件的选择略有不当,也不至出现太大问题。硬质合金立铣刀虽然在高速切削时具有很好的耐磨性,但它的使用范围不及高速钢立铣刀广泛,且切削条件必须严格符合刀具的使用要求。
　　(作者单位:山东省济宁市技术学院)