立铣刀是什么？了解其特性，从丰富的种类中选择合适的立铣刀

立铣刀是什么？

立铣刀是铣削加工中最基本的加工方法之一。在这里，我们将为您介绍一些看似基础但却又不容小觑的立铣刀基础知识。

立铣刀是铣削加工中的切削刀具

立铣刀是安装在铣床或加工中心上的一种切削刀具。安装在铣床主轴上的刀具被称为铣削刀具（milling tool）。在这些刀具当中，立铣刀不仅刀具侧面有刃，底面也有刃，因此被称为立铣刀（end mill）。

立铣刀是通过旋转的刀刃对工件进行切削的。它可以进行侧面加工、沟槽加工、精加工等多种加工操作，被广泛应用于机械零部件、模具、航空航天、电子零部件、医疗器械等多个领域。

什么是立铣刀加工？

立铣刀加工，顾名思义，指的是 “使用立铣刀进行的一系列切削加工作业”。
具体来说，可以进行以下这些加工操作：

立铣刀加工可以在通用铣床、加工中心、复合加工机等机床上进行。如果在通用铣床上进行立铣刀加工，主要以手工操作为主；但如果是数控（NC）控制的机床，就可以通过程序来设计加工工序，从而实现高精度、高效率的加工。

立铣刀能够进行多种加工，通用性强

一般来说，立铣刀有 1 到 10 个刀刃，并可根据不同的目的选择使用。根据结构、材质、形状、刀刃数量等因素，立铣刀可以进行更细致的分类，且每种类型都有其适用的用途。像钻头、铰刀等刀具是用于特定的加工操作的，但立铣刀却不同。由于立铣刀的侧面和底面都有刀刃，因此根据其运动方式的不同，可以进行多种多样的加工操作。

立铣刀各个部位的名称

立铣刀可分为如上图所示的部位和名称，每个部分分别具有如下的作用和意义：

根据结构可分为两种类型

根据结构的不同，立铣刀可分为 “整体式” 和 “可转位式” 两种类型。整体式立铣刀的刀刃和柄部是一体成型的，当刀刃部分磨损后，可以对刃口进行重磨后再次使用。另一方面，可转位式立铣刀是一种可以更换刀头或刀片的立铣刀。其特点是通过将磨损的刃口更换为新的刃口，能够恢复切削性能。

与钻头的区别

用于铣削加工的钻头，是专门用于钻孔加工的切削工具。工具前端有刀刃，通过工具侧面的沟槽排出切屑。虽然它与立铣刀看起来相似，但不能进行侧面加工，其特点是前端为锐角形状。

与丝锥的区别

丝锥是一种用于在工件的孔内加工出螺纹螺旋槽的切削工具。与立铣刀不同，丝锥专门用于切削出精确的螺纹形状，因此除了螺纹加工外无法进行其他加工。此外，丝锥可分为 “切削式” 和 “滚压式” 两种类型。

与铰刀的区别

丝锥用于在孔的内侧加工出螺纹槽，而铰刀是一种用于使孔的内表面光滑的工具。立铣刀主要侧重于对工件进行切削加工，而铰刀加工则是在对已有的孔进行内径精确修整时使用。

立铣刀根据外周刃形状的不同及使用方法

接下来，我们将介绍根据 “外周刃”的不同进行分类的立铣刀种类。

平头立铣刀

平头立铣刀是刀刃前端为四角形的立铣刀。刀刃前端的刀尖角为 90 度，底部是平的。适合加工直角角落或平面，因其通用性而被广泛应用于各种场景。

球头立铣刀

球头立铣刀是刀刃前端呈半球形的切削工具。是一种能够进行多种加工的工具，尤其适合切削曲面或立体形状。不过，由于前端是球面形状，加工后的表面容易比较粗糙，需要根据情况进行精加工。

圆角立铣刀

圆角立铣刀是底面刀刃端部带有圆角的工具。由于其不是刀尖角而是光滑的曲线，因此适合在工件上加工出圆角（R 角）。其特点是刃口不易破损，也可用于对高硬度工件等进行强力切削。

粗加工立铣刀

顾名思义，粗加工立铣刀是适合进行粗加工的刀具。底面是平的，侧面刀刃部分有细小的波浪形沟槽。在切削时，切屑会进入这些沟槽，随着工具的旋转，切屑会被细碎地切断。这样一来，切屑更容易排出，有助于抑制加工精度的下降。

锥度立铣刀

锥度立铣刀是刀刃部分朝着前端逐渐变细的工具。常用于需要在工件上加工出斜度或倾斜面的情况，也可用于加工带有锥度的孔或沟槽。

立铣刀因尺寸（直径、长度）不同而产生的差异

接下来，让我们从尺寸和直径的角度来看看立铣刀。根据 “粗或细”“长或短” 等形状的不同，其特点也会有所不同，下面我们来了解一下这些差异。

尺寸以mm或 φ 表示

立铣刀的刃径用 “mm” 或 “φ”（表示直径）来表示，从几毫米的精密刀具到刃径超过 10 厘米的强力切削型刀具，种类繁多。根据要加工的工件尺寸和所需的精度来选择，例如，进行 6 毫米的沟槽加工时，就会使用 6 毫米（6φ）的立铣刀。

长度越长越好吗？

立铣刀的刃长越长，一次能够加工的范围就越广，切削效率也会提高。不过，长刃立铣刀适合加工较深的孔或沟槽，但另一方面，刃长越长就越容易产生弯曲。当需要进行精密加工时，就需要放宽切削条件或采取抑制振动的措施。

立铣刀因刃数不同而产生的差异和特点

刀刃的数量也会极大地影响立铣刀的性能。那么 “刀刃数量多或数量少”“偶数刃或奇数刃” 会有哪些不同呢？我们来确认一下各自的特点。

切屑排出性能

一般原则是，刀刃数量越少，刀槽（刀刃之间的间隙）就越宽，因此切屑排出性能就越高。另一方面，当刀刃数量增加时，刀具芯部会变厚，刚性会提高，但相应地切屑排出就会变得困难。在像侧面加工这种对切屑排出性能要求不高的作业中，会采用刀刃数量较多的立铣刀。

刚性

刀刃的数量也与立铣刀的刚性有关。在切削工件时，会在立铣刀的行进方向的反方向产生阻力。一般来说，在这种情况下，刀刃数量越多，刀具芯部的厚度就会增加，加工时的弯曲就会减少。不过，随着刀刃数量的增加，切削阻力也会增大，因此在考虑刚性和切削阻力的平衡的基础上设定切削条件是很重要的。

抗振性

在切削高硬度材料时容易产生振动，因此立铣刀加工需要足够的刚性。因为振动会影响加工精度，所以在切削硬的工件时，一般会选择具有 4 个以上刀刃的立铣刀。此外，在切削高硬度材料时，使用硬质合金材质的立铣刀也是一种方法。

三刃、五刃等奇数刃的优点是什么？

立铣刀的刀刃有偶数刃和奇数刃之分，实际上在制造现场，偶数刃的立铣刀使用场景更多。不过，奇数刃的立铣刀有不易产生振动的优点。像三刃或五刃等奇数刃立铣刀，由于刀刃不在对角线上，所以在一定程度上可以抑制加工过程中的振动。然而，奇数刃的立铣刀直径测量比较困难，使用时必须使用专用测量仪器来测量刃径。

加工示例和刃数的参考标准

立铣刀的刀刃数量从 1 刃到 10 刃不等。正如前面所说明的，切屑排出性能和刚性是相互制约的关系，因此根据作业内容选择合适的工具非常重要。例如，对于沟槽加工，由于需要较高的切屑容纳能力，所以会使用像两刃这样刀刃数量较少的立铣刀。另一方面，对于表面加工，据说 4 到 6 刃比较合适，与刀刃数量较少的立铣刀相比，能够实现更光滑、均匀的表面加工效果。

根据材质正确选用立铣刀

立铣刀也可以根据材质进行分类。根据要加工的工件材料选择合适的材质非常重要，这不仅可以提高加工质量，还有助于延长工具的使用寿命。

高速钢立铣刀

高速钢立铣刀是由高速钢（HSS：High Speed Steel）制成的立铣刀。高速钢也被称为 HSS 钢，比接下来要介绍的硬质合金立铣刀更为常用，适合加工硬度较低到中等的材料。它具有柔韧性好、不易破损的特点，而且比刚性高的硬质合金立铣刀价格更低。

硬质（钨）合金立铣刀

硬质合金立铣刀是由一种被称为硬质合金的高耐性材料制成的立铣刀。适合加工硬的材料或进行高速切削，其特点是对切削热的耐受性也很高。由于它能够承受比高速钢立铣刀高出 10 倍以上的切削速度，所以与高速钢立铣刀相比价格更高。

立铣刀的使用寿命是多久？

立铣刀的使用寿命在很大程度上取决于使用频率和加工条件。大多数立铣刀可以通过研磨刀刃来重复使用。研磨刀刃底部会使立铣刀的总长度变短，研磨外周刃会使刃径变小。

立铣刀的使用寿命是由立铣刀的种类、切削条件、重磨方法等多种因素共同决定的，因此，为了延长立铣刀的使用寿命，根据工具的特性正确使用非常重要。

立铣刀的选择方法和切削条件的计算公式

最后，再介绍一下立铣刀的选择方法。根据要加工的材料、切削条件以及立铣刀的刃径，应选择的工具也会有所不同。

立铣刀加工中切削条件的设定

立铣刀加工的切削条件需要综合考虑被加工材料的材质、立铣刀的材质、外径、刃数等诸多因素来设定。通过设定合适的切削条件，可以在保证加工精度的同时，避免刀具破损和加工错误。

切削条件的计算公式

切削条件是由转速、切削速度、进给速度、每刃进给量等要素计算得出的。需要根据被加工材料和刀具的特性进行调整，以下是一些计算公式的示例。此外，一些具备数控（NC）控制功能的加工中心还可以自动计算这些切削条件。

理解立铣刀的特性，以实现作业的高质量和高效率

立铣刀根据刃口的结构、尺寸、刃数等进行细致分类。因此，在立铣刀加工中，充分理解每种类型的差异并选择合适的刀具非常重要。如果设定错误，可能会导致崩刃或加工错误，最终可能会影响生产效益。

此外，兄弟机床的加工中心 “SPEEDIO” 系列搭载了根据工件材料和切削条件辅助选择刀具的交互式程序。同时还具备可安装多把刀具的自动换刀功能，能够将更换刀具和选择刀具的时间和精力降至最低。您可以在全国的展厅观看真机的实际操作，如有需要，欢迎随时咨询。