MAX-I型可转位铣刀的特点与应用前景

    无油轴承通过消化吸收引进技术以及对可转位铣刀CAD/CAM技术的大量研究，我公司除研制开发了各种型式、规格的Ingersoll标准MAX-I型可转位铣刀产品外，还根据市场需求研制开发了一大批非标、复杂可转位铣刀，如加工电机转子槽专用可转位铣刀、加工汽车发动机曲轴用可转位铣刀、加工铁道锰叉、道岔专用可转位成形铣刀、重型机械行业用齿轮铣刀、冷冻机行业用螺杆转子铣刀等，其中许多产品填补了国内空白，成功地替代了价格昂贵的进口刀具，有力地推动了机械制造行业的刀具国产化进程。 
   
    为满足国家经济建设（尤其是宝钢二期工程建设）对国产可转位刀具的需求，我公司从“七五”期间开始引进德国英格索尔（Ingersoll）公司MAX-I型可转位铣刀系列产品的生产技术和成套设备，随后又购进数台SUN工作站和SDRC公司的I-DEAS应用软件包，运用先进的CAD/CAM技术开发生产国产可转位刀具。迄今，我公司已开发生产了近50个品种、近300个规格的可转位铣刀以及70余种可转位刀片，此外还可以生产各种非标刀具产品，为我国可转位刀具设计、制造水平的提高作出了贡献。

2 MAX-I型可转位铣刀的特点

    MAX-I型可转位铣刀系列是一种结构先进、性能优良的数控刀具，适用于在加工中心等数控机床上加工钢、铸铁、耐热合金、有色金属及各种特殊材料工件，可较好满足数控机床高精度、高效率、自动化的加工要求。MAX-I型可转位铣刀具有以下特点：

MAX-I型铣刀的轴向跳动等主要精度指标比国家标准GB5340～5342-85的要求显著提高，如标准规定Ø200面铣刀的轴向跳动量为0.05mm，MAX-I型铣刀则达到0.02mm；标准规定支承面的端面跳动量为0.02mm

MAX-I型铣刀则达到0.003mm。MAX-I型铣刀杆类刀具刀柄采用削平柄或7：24锥柄，孔类刀具刀柄也可与数控机床装夹部分良好匹配，可方便地实现自动装卸。

MAX-I型铣刀的刀片采用切向排列，承受切削力的截面大，因此可充分发挥机床效率，实现大进给、大切深加工。由于刀片受力截面大、磨损区域宽，刀刃周围不易磨损，因此切削刃强度提高，不易引起崩刃。图1为MAX-I型刀片与普通刀片在刀体上位置的比较。

MAX-I型刀片利用切削力夹紧，只用一个螺钉即可固定在刀槽中，刀具结构简单，容屑槽大，排屑流畅，金属切除率高，且刀片更换快速、定位准确，不需使用更换刀片和测量定位的专用设备及各种夹具。
MAX-I型铣刀的刀体采用优质合金钢材料制造，经过调质、氮化处理后，具有很高硬度和强度，增加了铣刀使用寿命。

3 MAX-I型可转位铣刀的设计方法

    以LY-004型铣刀为例介绍其设计方法。首先在计算机上绘出刀具标准型线；然后对刀具标准型线进行分段，每段直线分别由硬质合金刀片的刀刃线组成；再将各刀片在规定的公差范围内进行搭接。

    刀片按刀刃型线搭接排列好后，根据英格索尔MAX-I型可转位铣刀的结构，可采用以下两种设计方法：

    刀片错位形成切削落差根据几何关系，刀片错位值Δ和径向前角a的计算公式分别为 Δ= 1 [ Wb+C1 √   （ D2 -1） C21+W2b  ] 2 a=arcsin（ 2Δ ） D

    式中：Wb——刀片宽度在轴向截面上的度量值 C1——后角落差 D——切削刃回转直径

    将刀片按计算出的Δ值进行错位，然后转到要求的位置上，再设计出相应的排屑槽、空刀孔和螺钉孔即可。

    直接转后角将刀片排列好后，不进行错位，而是直接绕刀片的切削刃转一个后角。该设计方法可保证刀刃型线的准确性。

4 MAX-I型可转位铣刀的主要精度指标

  平面粗铣刀 0.03 0.03 d≤40 +0.02 +0.010 d=60 +0.03 +0.01 — 0.003

    平面粗精复合铣刀 圆周刃 0.03 0.03

    精刀片 — 0.003

    平面精铣刀 — 0.003

    槽铣刀 0.03 0.02 同上 — 同上

    立铣刀 0.02 0.02 — D=25

    0～0.013

    D=32～50

    0～0.016 —

    螺旋立铣刀 0.05 0.05

    球头立铣刀 0.05 —

5 MAX-I型可转位铣刀的切削用量

    MAX-I型可转位铣刀推荐切削用量 加工材料 材料性能 切削速度（m/min） 每齿进给量（mm/z） 平面铣刀、槽铣刀 立铣刀 粗铣 精铣 负前角 正前角

    铸铁 低硬铸铁 ≤170HB 60～90 90～120 0.5～1.2 0.3～0.9 0.15～0.4

    中硬铸铁 170～180HB 55～80 75～105 0.3～1.0 0.3～0.8 0.1～0.3

    高硬铸铁 220～300HB 45～60 60～90 0.2～0.8 0.2～0.6 0.1～0.2

    钢 普通钢 400～700N/mm2 120～240 150～300 0.3～1.0 0.2～0.8 0.15～0.4

    低硬合金钢 500～800N/mm2 90～180 120～240 0.3～0.9 0.2～0.8 0.1～0.3

    中硬合金钢 800～1100N/mm2 60～120 60～120 0.3～0.8 0.2～0.6 0.1～0.25

    高硬合金钢 1100～1400N/mm2 25～60 30～90 0.2～0.8 - 0.08～0.15

    铸钢 400～700N/mm2 45～90 75～140 0.3～1.0 0.3～0.8 0.1～0.3

    黄铜 - 150～600 300～900 — 0.25～0.50

    青铜 - 90～300 150～300 — 0.25～0.50

    铝 - 900～4500 ≥1500 — 0.15～1.00

    镁 - 1500～4500 ≥1500 — 0.15～1.00

    在满足用户生产节拍要求的前提下，为保证切削安全，建议用户首先选用低于推荐值的切削用量进行切削试验，如粗铣加工普通钢的切削速度推荐值为120～240m/min，可首先选用100～120m/min进行切削试验；每齿进给量推荐值为0.2～0.8mm，可首先选用0.2～0.4mm进行切削试验。

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