立铣刀应用篇

立铣加工具备以下特点。对于各式各样的加工形态，可以使用的立铣刀种类也非常丰富。刀具通常是在大悬伸量的条件下使用，切削不稳定、易产生高频振颤，因此设定切削条件较难。过去立铣刀的主流是高速钢整体立铣刀，而现在随着涂层技术与刀具材料技术的进步，涂层硬质合金整体立铣刀与可转位立铣刀逐渐普及，广泛应用在模具加工、高硬度材料、难加工材料等的加工领域。

切削深度立铣加工的切削深度分为轴向切削深度ap与径向切削深度ae，使用直角型立铣刀进行侧面加工时，ap与ae如下图所示，进行槽加工时ae等于外径DC。使用球头立铣刀进行侧面加工时，通常用周期进给量pf（进刀间隔）代替ae。

周期进给量与凹槽高度使用球头立铣刀进行侧面加工时，通常用周期进给量pf（进刀间隔）代替ae。如右图所示加工水平面时ae等于pf，但在加工倾斜面时，沿倾斜面方向的切削宽度ae'等于pf。增大ap与ae可以提高加工效率，但同时也会增大刀具与机床的负荷，引发高频振颤及刀具损伤。使用球头立铣刀、圆弧头立铣刀加工时的理论表面粗糙度即图中的凹槽高度h，它与周期进给的关系如右面链接中的公式所示。增大周期进给量可缩短加工时间，但加工面粗糙度会变差；减小周期进给量，加工面粗糙度会得到改善，但加工时间会增长。

ap = 轴向切削深度 ae = 径向切削深度 pf = 周期进给量 h = 凹槽高度 r = 球头半径或圆弧半径

ap’ =垂直于倾斜面方向的切削深度

α = 倾斜角

逆铣与顺铣立铣刀的旋转方向与工件移动方向有两种。左下图中的顺铣相当于右图中（a）的位置，逆铣相当于（b）的位置。整体立铣刀的加工方法一般轴向切削深度偏大、径向切削深度较小，这是面铣刀所不能胜任的。因此立铣刀属于不稳定、易产生高频振颤的加工。

- 工作台进给机构的间隙会被自动除去，因此在老式机床上也能使用。 - 刀刃的摩擦使工件表面产生光泽，视觉效果好。 - 适用于有黑皮或夹砂的工件。

- 刀刃摩擦会加剧后刀面的磨损，刀具寿命短。 - 切削阻力大。 - 工件的边缘部分已产生毛刺。 - 加工具有加工硬化性的材料时，刀具寿命会进一步缩短。

- 刀刃后刀面磨损小，刀具寿命长。 - 切削阻力小。 - 适用于有加工硬化性的材料。

- 工作台进给机构需要间隙调整装置。 - 加工有黑皮或夹砂的工件时刀刃易损伤。

逆铣与顺铣：槽加工槽加工时加工面会向逆铣一侧倾斜的原因如下：（第一步）逆铣一侧的切削刃AB开始切削时，此处的主分力（橙色箭头）指向左下方，立铣刀向逆铣方向倾斜。（第二步）切削继续进行，切削刃AB受到的主分力（橙色箭头）呈水平方向，立铣刀进一步向逆铣方向倾斜。但是此时槽壁面附近既无逆铣也无顺铣，所以基本上对壁面倾斜没有影响。（第三步）随着切削的继续进行，切削刃来到了顺铣的位置，此时主分力方向为左斜上方，虽然向逆铣一侧的倾斜量有所减小，但立铣刀依然还是保持着向逆铣一侧倾斜。这时反方向的切削刃A’被工件咬入，发生过切，因此导致加工面向逆铣一侧倾斜。

逆铣与顺铣：加工方法与面铣相同，立铣加工一般也采用顺铣的方式切削。当使用的机床工作台进给机构有间隙、或加工有黑皮、夹砂（铸件表层附近含有的砂）的工件时使用逆铣。用逆铣方式加工有黑皮或夹砂的工件是因为切削刃不会与黑皮、夹砂直接接触造成损伤。右图表示侧面加工时立铣刀的歪斜状态。顺铣状态下，受切削阻力的影响，立铣刀会向工件的反方向发生挠曲，立铣刀的挠曲会使工件的加工面产生歪斜。逆铣时立铣刀也会受切削阻力的影响而产生挠曲，它的挠曲方向是咬入工件的方向，其结果是加工面会产生起伏的谷部。其挠曲量在底刃离开工件前的瞬间最大，此时正在切削加工面的切削刃位置为谷部。

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