立銑刀是什么？了解其特性，從豐富的種類中選擇合適的立銑刀

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但卻又不容小覷的立銑刀基礎知識。

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）。在這些刀具當中，立銑刀不僅刀具側面有刃，底面也有刃，因此被稱為立銑刀（end mill）。

立銑刀是通過旋轉的刀刃對工件進行切削的。它可以進行側面加工、溝槽加工、精加工等多種加工操作，被廣泛應用于機械零部件、模具、航空航天、電子零部件、醫療器械等多個領域。

什么是立銑刀加工？

立銑刀加工，顧名思義，指的是 “使用立銑刀進行的一系列切削加工作業”。
具體來說，可以進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、復合加工機等機床上進行。如果在通用銑床上進行立銑刀加工，主要以手工操作為主；但如果是數控（NC）控制的機床，就可以通過程序來設計加工工序，從而實現高精度、高效率的加工。

立銑刀能夠進行多種加工，通用性強

一般來說，立銑刀有 1 到 10 個刀刃，并可根據不同的目的選擇使用。根據結構、材質、形狀、刀刃數量等因素，立銑刀可以進行更細致的分類，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。由于立銑刀的側面和底面都有刀刃，因此根據其運動方式的不同，可以進行多種多樣的加工操作。

立銑刀各個部位的名稱

立銑刀可分為如上圖所示的部位和名稱，每個部分分別具有如下的作用和意義：

根據結構可分為兩種類型

根據結構的不同，立銑刀可分為 “整體式” 和 “可轉位式” 兩種類型。整體式立銑刀的刀刃和柄部是一體成型的，當刀刃部分磨損后，可以對刃口進行重磨后再次使用。另一方面，可轉位式立銑刀是一種可以更換刀頭或刀片的立銑刀。其特點是通過將磨損的刃口更換為新的刃口，能夠恢復切削性能。

與鉆頭的區別

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

與絲錐的區別

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

與鉸刀的區別

絲錐用于在孔的內側加工出螺紋槽，而鉸刀是一種用于使孔的內表面光滑的工具。立銑刀主要側重于對工件進行切削加工，而鉸刀加工則是在對已有的孔進行內徑精確修整時使用。

立銑刀根據外周刃形狀的不同及使用方法

接下來，我們將介紹根據 “外周刃”的不同進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用于各種場景。

球頭立銑刀

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

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）。其特點是刃口不易破損，也可用于對高硬度工件等進行強力切削。

粗加工立銑刀

顧名思義，粗加工立銑刀是適合進行粗加工的刀具。底面是平的，側面刀刃部分有細小的波浪形溝槽。在切削時，切屑會進入這些溝槽，隨著工具的旋轉，切屑會被細碎地切斷。這樣一來，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、長度）不同而產生的差異

接下來，讓我們從尺寸和直徑的角度來看看立銑刀。根據 “粗或細”“長或短” 等形狀的不同，其特點也會有所不同，下面我們來了解一下這些差異。

尺寸以mm或 φ 表示

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

長度越長越好嗎？

立銑刀的刃長越長，一次能夠加工的范圍就越廣，切削效率也會提高。不過，長刃立銑刀適合加工較深的孔或溝槽，但另一方面，刃長越長就越容易產生彎曲。當需要進行精密加工時，就需要放寬切削條件或采取抑制振動的措施。

立銑刀因刃數不同而產生的差異和特點

刀刃的數量也會極大地影響立銑刀的性能。那么 “刀刃數量多或數量少”“偶數刃或奇數刃” 會有哪些不同呢？我們來確認一下各自的特點。

切屑排出性能

一般原則是，刀刃數量越少，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，當刀刃數量增加時，刀具芯部會變厚，剛性會提高，但相應地切屑排出就會變得困難。在像側面加工這種對切屑排出性能要求不高的作業中，會采用刀刃數量較多的立銑刀。

剛性

刀刃的數量也與立銑刀的剛性有關。在切削工件時，會在立銑刀的行進方向的反方向產生阻力。一般來說，在這種情況下，刀刃數量越多，刀具芯部的厚度就會增加，加工時的彎曲就會減少。不過，隨著刀刃數量的增加，切削阻力也會增大，因此在考慮剛性和切削阻力的平衡的基礎上設定切削條件是很重要的。

抗振性

在切削高硬度材料時容易產生振動，因此立銑刀加工需要足夠的剛性。因為振動會影響加工精度，所以在切削硬的工件時，一般會選擇具有 4 個以上刀刃的立銑刀。此外，在切削高硬度材料時，使用硬質合金材質的立銑刀也是一種方法。

三刃、五刃等奇數刃的優點是什么？

立銑刀的刀刃有偶數刃和奇數刃之分，實際上在制造現場，偶數刃的立銑刀使用場景更多。不過，奇數刃的立銑刀有不易產生振動的優點。像三刃或五刃等奇數刃立銑刀，由于刀刃不在對角線上，所以在一定程度上可以抑制加工過程中的振動。然而，奇數刃的立銑刀直徑測量比較困難，使用時必須使用專用測量儀器來測量刃徑。

加工示例和刃數的參考標準

立銑刀的刀刃數量從 1 刃到 10 刃不等。正如前面所說明的，切屑排出性能和剛性是相互制約的關系，因此根據作業內容選擇合適的工具非常重要。例如，對于溝槽加工，由于需要較高的切屑容納能力，所以會使用像兩刃這樣刀刃數量較少的立銑刀。另一方面，對于表面加工，據說 4 到 6 刃比較合適，與刀刃數量較少的立銑刀相比，能夠實現更光滑、均勻的表面加工效果。

根據材質正確選用立銑刀

立銑刀也可以根據材質進行分類。根據要加工的工件材料選擇合適的材質非常重要，這不僅可以提高加工質量，還有助于延長工具的使用壽命。

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，比接下來要介紹的硬質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，而且比剛性高的硬質合金立銑刀價格更低。

硬質（鎢）合金立銑刀

硬質合金立銑刀是由一種被稱為硬質合金的高耐性材料制成的立銑刀。適合加工硬的材料或進行高速切削，其特點是對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。大多數立銑刀可以通過研磨刀刃來重復使用。研磨刀刃底部會使立銑刀的總長度變短，研磨外周刃會使刃徑變小。

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，為了延長立銑刀的使用壽命，根據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算公式

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

立銑刀加工中切削條件的設定

立銑刀加工的切削條件需要綜合考慮被加工材料的材質、立銑刀的材質、外徑、刃數等諸多因素來設定。通過設定合適的切削條件，可以在保證加工精度的同時，避免刀具破損和加工錯誤。

切削條件的計算公式

切削條件是由轉速、切削速度、進給速度、每刃進給量等要素計算得出的。需要根據被加工材料和刀具的特性進行調整，以下是一些計算公式的示例。此外，一些具備數控（NC）控制功能的加工中心還可以自動計算這些切削條件。

理解立銑刀的特性，以實現作業的高質量和高效率

立銑刀根據刃口的結構、尺寸、刃數等進行細致分類。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。如果設定錯誤，可能會導致崩刃或加工錯誤，最終可能會影響生產效益。

此外，兄弟機床的加工中心 “SPEEDIO” 系列搭載了根據工件材料和切削條件輔助選擇刀具的交互式程序。同時還具備可安裝多把刀具的自動換刀功能，能夠將更換刀具和選擇刀具的時間和精力降至最低。您可以在全國的展廳觀看真機的實際操作，如有需要，歡迎隨時咨詢。