铣床所用的铣削刀具是一种多刃刀具，铣削是断续切削，切削厚度和切削面积随时在变化，因此，铣削具有一定的特殊性。铣刀的刀齿分布在旋转表面上，其几何形状较复杂，种类较多。按铣刀的材料分为高速钢铣刀、硬质合金铣刀等；按铣刀结构形式分为整体式铣刀、镶齿式铣刀、可转位式铣刀；按铣刀的形状和用途又可分为圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀、键槽铣刀、圆角刀、球头铣刀等；铣床中常用的孔加工刀具有中心钻、麻花钻、扩孔钻、锪孔钻、铰刀、镗刀、丝锥等。图3-16所示为常见的铣削刀具。

图3-16　常见的铣削刀具

（一）铣削刀具

1．面铣刀

如图3-17所示，面铣刀圆周方向切削刃为主切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体材料为40Cr。高速钢面铣刀按国家标准规定，直径 d＝80～250 mm，螺旋角 β＝10°，刀齿数 z＝10～26。

图3-17　面铣刀

硬质合金面铣刀的铣削速度、加工效率和工件表面质量均高于高速钢铣刀，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，因而在数控加工中得到广泛应用。图3-18所示为硬质合金面铣刀。

图3-18　硬质合金面铣刀

由于整体焊接式和机夹焊接式面铣刀难以保证焊接质量，并且刀具耐用度底，重磨较费时，因此硬质合金面铣刀目前已被可转位式面铣刀所取代。

可转位式面铣刀的直径已经标准化，采用公比 1.25 的标准直径系列：16 mm，20 m，25 mm，32 mm，40 mm，50 mm，63 mm，80 mm，100 mm，125 mm，160 mm，200 mm，250 mm，315 mm，400 mm，500 mm，630 mm。

标准可转位式面铣刀的直径为 φ16 mm～φ630 mm，应根据侧面吃刀量选择适当的铣刀直径，尽量包容工件整个加工宽度，以提高加工精度和效率，减小相邻两次进给之间的接刀痕迹和保证铣刀的耐用度。

可转位式面铣刀有粗齿、细齿和密齿三种。粗齿铣刀容屑空间较大，常用于粗铣钢件；粗铣带断续表面的铸件和在平稳条件下铣削钢件时，可选用细齿铣刀；密齿铣刀的每齿进给量较小，主要用于加工薄壁铸件。

面铣刀前角的选择原则与车刀基本相同，主要根据工件材料和刀具材料来选择。只是由于铣削时有冲击，故前角数值一般比车刀略小，尤其是硬质合金面铣刀，前角数值减小得更多。铣削强度和硬度都高的材料可选用负前角。

2．立铣刀

立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，如图3-19所示。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。

图3-19　立铣刀

立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能做轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。

为了能加工较深的沟槽，并保证有足够的备磨量，立铣刀的轴向长度一般较长。为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，立铣刀的齿数比较少，而容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数，z＝3～4，细齿立铣刀齿数 z＝5～8，套式结构的立铣刀齿数 z＝10～20，容屑槽圆弧半径 r＝2～5 mm。当立铣刀直径较大时，可制成不等齿距结构，以增强抗振作用，使切削过程平稳。

标准立铣刀的螺旋角 β 为 40°～45°（粗齿）和 30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的 β 为 15°～25°。直径较小的立铣刀一般制成带柄形式。φ 2 mm～φ 71 mm的立铣刀制成直柄；φ 6 mm～φ 63 mm 的立铣刀制成莫氏锥柄；φ 25 mm～φ 80 mm 的立铣刀做成 7∶24 锥柄，内有螺孔用来拉紧刀具。但由于数控机床要求铣刀能快速自动装卸，故立铣刀柄部形式也有很大不同，一般是由专业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式、统一尺寸的刀柄。直径大于 φ 40 mm～φ 60 mm 的立铣刀可做成套式结构。

3．模具铣刀

模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铁刀（圆锥半角 α/2＝3°， 5°， 7°， 10°）、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以做径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。国家标准规定直径 d＝4～63 mm。图3-20所示为高速钢制造的模具铣刀，图3-21所示为用硬质合金制造的模具铣刀。小规格的硬质合金模具铣刀多制成整体结构，φ16 mm 以上制成焊接或机夹可转位刀片结构。

图3-20　高速钢制造的模具铣刀

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图3-21　硬质合金模具铣刀

4．键槽铣刀

键槽铣刀如图3-22所示，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延长至中心，既像立铣刀，又像钻头。加工时先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。

图3-22　键槽铣刀

国家标准规定，直柄键槽铣刀直径 D＝2～22 mm，锥柄键槽铣刀直径 D＝14～50 mm。键槽铣刀直径的偏差有e8和d8两种。键槽铣刀的圆周切削刃仅在靠近端面的一小段长度内发生磨损，重磨时，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后铣刀直径不变。

5．成形铣刀

成形铣刀一般是为特定形状的工件或加工内容专门设计制造的，如渐开线齿面、燕尾槽和T形槽等。常用成形铣刀如图3-23所示。

图3-23　常用的成形铣刀

除了上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。但因不少数控铣床的主轴内有特殊的拉刀装置，或因主轴内锥孔有别，须配过渡套和拉钉。

（二）刀柄

数控铣床使用的刀具是通过刀柄与主轴相连的，图3-24所示为常见铣刀柄。刀柄与主轴的配合锥面一般采用 7∶24 的锥度。目前国际标准和国家标准规定的型号中，BT-40和BT-50系列为常用的刀柄型号。固定在锥柄尾部且与主轴内拉紧机构相配的拉钉也已标准化，标准中的拉钉分为A型和B型两种，选用哪种拉钉要根据机床主轴的拉紧机构尺寸确定。刀柄的前部根据所装刀具的不同，配有不同大小孔的夹头，在刀具装夹之前，要将刀柄、拉钉、夹头、铣刀通过专用的卸刀座将其装配完成。图3-25与图3-26所示为卸刀座与卸刀扳手。

图3-24　刀柄及弹簧夹头

图3-25　卸刀座

图3-26　卸刀扳手

装卸刀具的操作步骤：把刀柄横放在锁刀座上，锁刀座上的键对准刀柄上的键槽，使刀柄无法转动，再利用扳手将拉钉拧紧在刀柄尾部的螺纹孔中；将刀柄立放在锁刀座上，同样将锁刀座上的键对准刀柄上的键槽，使刀柄无法转动，再选一把立铣刀和相对应规格的弹簧夹头，通过弹簧夹头把立铣刀装夹到刀柄中，并利用扳手锁紧螺母，如图3-27所示。

图3-27　装卸刀具的操作步骤

【任务实施】

在数控加工车间进行现场操作，完成相应任务。注意：

（1）在放置平口钳之前，应先将工作台与平口钳擦拭干净，以免影响位置精度。

（2）使用百分表校正平口钳时，应将两侧螺母稍微拧紧，用软榔头敲击平口钳两侧，直至固定钳口与X轴的平行度在 0.02 mm 以内，然后将两侧螺母拧紧，拧紧时应注意两侧交替拧紧，直到螺母拧紧（拧紧螺母后，应再次用百分表校正平口钳并固定钳口，以免在拧紧过程中移动平口钳）。

（3）在安装刀具前，应将刀柄、弹簧夹头擦拭干净，以免划伤刀柄的配合表面。