銑刀種類:如何選擇合適的銑刀?

多種銑刀種類展示

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銑刀,在精密加工行業中,是一把雕刻刀。直接與工件接觸,雕刻出複雜形狀與圖案。

這篇文章就來介紹銑刀的5大用途、銑刀的種類,以及如何選擇合適的銑刀,為你生產效能加倍!

銑刀是什麼?

銑刀(Milling Cutter),是一種使用在銑床或加工機上的切削刀具。利用旋轉銑刀,去除工件上的材料,切削出所需的形狀與特徵。

想像一位雕刻家,使用雕刻刀,在木頭上雕出一個雕像。同樣,銑刀就像金屬雕刻家一樣,在金屬工件上去除材料,以顯示預期的形狀。

銑刀種類-多功能銑刀仿形加工

銑刀的5大用途

銑刀的主要用途可以概括這5點:

平面銑削(Facing)

俗稱為面銑,是使用面銑刀在工件上形成平坦表面的過程。

用於刨削的銑刀,通常是大直徑刀具,其外圍具有多個切削刃,達到有效地去除材料,並在刀具的整個寬度上形成水平表面。

刨削通常用於需要高品質表面光潔度的精加工銑削操作。它特別適用於大的平坦表面,例如機器底座的頂部或底部。

銑刀的用途-平面銑削
銑刀的用途-平面銑削情境圖

開槽(Sloting)

開槽是使用銑刀在工件上切出凹槽或通道。

用於開槽的銑刀類型,取決於所需的槽寬度和深度。包括:開槽刀、側銑刀或立銑刀等。

開槽是一種多功能操作,可用於多種目的,例如為軸建立鍵槽、為線性運動部件建立導軌或在零件中建立排水通道。

銑刀的用途:開槽
銑刀的用途:開槽

仿形加工(Profiling)

仿形加工,也稱為輪廓銑削,是使用銑刀在工件上創建複雜的 2D 或 3D 形狀的過程。

立銑刀,具有多功能性和沿多個軸移動的能力,成為最常用的仿形銑刀。

仿形加工通常用於為模具、沖模和具有複雜幾何形狀的零件等部件創建複雜的形狀。它對於加工不易在車床上卡緊或固定的非旋轉零件特別有用。

銑刀的用途:仿形加工、輸廓銑削
銑刀的用途:仿形加工、輸廓銑削

方肩銑削(Stepping)

稱為台階銑削,是使用銑刀在工件上建立台階或偏移的過程。此操作通常用於在零件中建立凸緣、平台或凹槽。

用於階梯的銑刀類型取決於所需的階梯寬度和深度。例如:狹窄的台階,可以使用側銑刀或立銑刀。較寬的台階,面銑刀或板坯銑刀可能更合適。

銑刀的用途:台階銑削
銑刀的用途:台階銑削

切斷(Cut-off)

使用銑刀將工件分成兩部分。此操作通常用於將棒材、棒材或管材切割至特定長度。

鋸片式銑刀或縱切鋸通常用於切割操作。這些刀具設計用於進行薄而窄的切割,從而最大限度地減少材料浪費。

除了這些常見用途之外,銑刀還可以用於各種其他操作,例如鑽孔、開槽和螺紋加工。銑刀的具體應用取決於所需的結果和工件的幾何形狀。

16 種常見銑刀的種類

以下是各種銑削加工中使用的一些最常見的銑刀類型:

(不同銑刀的中文有多種別名,建議你在查看時一併使用英文作為對照。)

立銑刀(End Milling)

也稱為端銑刀,是切削加工中最常見、也最廣泛使用的銑刀。

立銑刀 3 個主要特點:

  • 多功能性:立銑刀的端部和側面均具有切削齒,能夠執行各種銑削操作。它們可用於仿形加工,創建複雜形狀、開槽、創建平坦表面、去除指定區域內的材料(型腔加工)等。
  • 多種形狀和尺寸:立銑刀有多種形狀和尺寸,可以滿足不同的切削需求。包括用於彎曲表面的球頭立銑刀、用於平面和拐角的平頭立銑刀、用於小半徑特徵的半徑立銑刀等等。
  • 相容性:立銑刀可以由高速鋼或硬質合金等多種材料製成,以加工不同的工件材料。

因此,立銑刀是一個大類別,依據具體應用,延伸出更多立銑刀種類:

  • 平頭立銑刀(Square end mills)

也為方頭銑刀或平端銑刀,這是最常見的銑刀類型。可用於各種銑削應用,包括側銑、仿形銑和切入銑。

銑刀種類:平頭立銑刀(Square end mills)
圖片來源:震虎精密

  • 球型立銑刀(Ball Nose End Mills)

相對於平頭立銑刀,球型立銑刀的端槽不是平底的,也稱為圓鼻銑刀。它的磨削半徑等於刀具直徑的一半。例如,10mm半徑的球頭立銑刀有5R圓角。球頭銑刀特別適用於3D輪廓加工、淺型腔加工等,切削出漂亮的圓形邊緣。 資深的機械師最喜歡用球型立銑刀作「最後的修飾」。

銑刀種類:球型立銑刀(Ball Nose End Mills)
圖片來源:震虎精密

  • 圓角立銑刀 (Corner Radius End Mills)

立銑刀的尖角處有一個半徑形狀,也稱為刀尖半徑立銑刀。它的圓形邊緣可均勻分散切削力,常用於銑削模具和模具,只要一隻圓角立銑刀就能切削出平底型腔和圓形輪廓,減少換刀的次數,提高生產效率。

銑刀種類:圓角立銑刀 (Corner Radius End Mills)
圖片來源:震虎精密

  • 斜度立銑刀(Taper End Mill)

外型像鉛筆或錐形,也稱為鉛筆立銑刀和錐形立銑刀。適合切削加工凹槽、孔或具有傾斜角度的側銑。

銑刀種類:斜度立銑刀(Taper End Mill)
圖片來源:震虎精密

  • 長頸立銑刀(Long Neck End Mill)

長頸的設計可透過減少排屑槽後面的柄部直徑來避免刀具與工件之間的干涉,適合深槽加工(深型腔加工)。 

銑刀種類:長頸立銑刀(Long Neck End Mill)
圖片來源:震虎精密

  • 粗加工立銑刀(Roughing End Mill)

外型與立銑刀相同。粗加工立銑刀具有鋸齒狀齒,可以快速去大量材料,切削下來的金屬碎片比平常更小。但是,表面光潔度通常很粗糙,需要精加工,所以名為粗加工立銑刀。

銑刀種類:粗加工立銑刀(Roughing End Mill)
圖片來源:震虎精密

更多立銑刀種類:微小徑、多刃等。

面銑刀(Face mill)

面銑刀是一種大直徑刀具,外圍或側面有齒。用來端面加工,在工件上形成平坦的表面。

銑刀種類:面銑刀
圖片來源:震虎精密

板坯銑刀(Slab mill)

這種銑刀是側面外圍帶有齒的大直徑銑刀,專為粗加工銑削操作或快速去除大量材料而設計。

但是,這類板坯銑刀的功能單一,能被面銑刀與立銑刀取代,在 CNC 加工上已很少見到。

銑刀種類:板坯銑刀(Slab mill)
圖片來源:http://toolnotes.com/home/machining/mills-101/milling-operations/

槽銑刀(Slot Mill)

槽銑刀具有多個切削刃的旋轉刀具在工件上切削出凹槽,或稱T型槽銑刀。可製造具有精密槽、鍵槽或通道的零件。

銑刀種類:槽銑刀(Slot Mill)、T型槽刀(T-Slot Mill)
圖片來源:https://at-machining.com/slot-milling-in-machining/

鳩尾銑刀(Dovetail Cutter)

具有倒錐形狀,用來創建燕尾槽,也稱鳩尾刀、燕尾銑刀。是槽銑刀的延伸。

銑刀種類:鳩尾銑刀(Dovetail Cutter)
圖片來源:https://nicedermov.shop/

鑽銑刀(鑽頭立銑刀)

具有一個來鑽孔的尖頭和銑削的側面,可以同時執行鑽孔與銑削。

銑刀種類:鑽銑刀(鑽頭立銑刀)
圖片來源:震虎精密

螺紋銑刀(Thread Mill)

螺紋銑刀在在工件中切削出螺紋,增加表面粗糙度、提高摩擦刀,把不同的零件固定在一起。也為銑牙刀。

銑刀種類:螺紋銑刀(Thread Mill)
圖片來源:https://www.harveytool.com/products-en-ca/thread-milling-cutters

倒角銑刀(chamfer cutter)

倒角銑刀或倒角刀,適合在工作切削出鋒利的邊緣,留下傾斜表面或倒角。

銑刀種類:倒角銑刀(chamfer cutter)
圖片來源:震虎精密

空心銑刀(Hollow mill)

空心銑刀是一種圓柱形銑刀,主要用於把工件上加工較大的孔。

銑刀種類:空心銑刀(Hollow mill)
圖片來源:https://www.indiamart.com/

側銑刀(Side-and-face cutter)

側銑刀的外形及功能與面銑刀類似,側面也有刀刃,可同時切削工件的平面與側面,適合大面積銑削、端面和開槽。

但是,側銑刀無法進行仿形、腔加工和鑽孔,無法像立銑刀一樣全面性,切削效率也不如有專用面銑刀。因此,現代的精密加工銑床,較少使用到側銑刀。

銑刀種類:側銑刀(Side-and-face cutter)
圖片來源:https://www.dictoolsindia.com/hss-cutting-tools/side-and-face-cutter.php

16種銑刀種類、優勢與主要應用清單

下表匯整16種銑刀的類型、優勢與主要應用匯整,提供你快速對照:

銑刀種類說明優勢應用
立銑刀立銑刀的端部和側面均具有切削齒最通用、最廣泛使用的銑刀。可執行最多樣的切削操作。輪廓加工、開槽、平面、挖穴加工、鑽孔、鋒利角落等。
平頭立銑刀最常見的立銑刀類型設計簡單,適用於各種銑削操作側銑、輪廓加工、倒角、粗加工
球型立銑刀球形切削刀尖平滑地創建曲面,適用於 3D 輪廓銑削和淺腔加工輪廓、挖穴、圓形邊緣加工,或最後的修飾
圓角立銑刀切削刃上具有小圓角創建帶有小圓角的鋒利角落,减少應力集中輪廓加工、挖穴加工、創建帶有小圓角的角落
錐形立銑刀刀具呈現鉛筆或錐形適用於銑削溝槽、孔或具有傾斜角度的側銑開槽、倒角、創建傾斜特徵
長頸立銑刀刀具延長柄部可達深腔,減少干涉深腔加工、鑽深孔
粗加工立銑刀刀刃上有鋸齒刀快速去除大量材料粗加工操作,初始材料去除
面銑刀外圍或側面有齒的大直徑刀具高效創建平面平面加工,創建大型平面
板坯銑刀圓柱體外圍側面有齒刀具專為粗加工銑削操作或快速去除大量材料而設計粗加工,快速去除材料 (現代加工少見)
槽銑刀創建凹槽或 T 型槽創建槽、鍵槽和通道開槽,創建 T 型槽、鍵槽
燕尾槽銑刀刀刃為錐形狀切削出燕尾槽切削出燕尾槽
鑽頭立銑刀結合鑽頭尖端和側面切削齒同時進行鑽孔和銑削一次完成鑽孔和銑削
螺紋銑刀刀刃有螺紋快速在工件中切削出螺紋創建固定件和其他目的的精確螺紋
倒角銑刀創建倒角或斜面在工件上留下傾斜的邊緣倒角、斜邊加工
空心銑刀圓柱形銑刀切削出直徑大的孔洞加大孔洞
側銑刀類似於帶有側面切削齒的面銑刀同時進行平面與側面銑削大面積銑削、平面、開槽(現代加工較少見)
16種銑刀種類、優勢與主要應用清單

如何挑選適合的銑刀種類?7招挑出好銑刀!

選擇適合的銑刀對於提高生產效率、高品質結果和成本效益,會有顯著的影響。

以下是選擇銑刀時需要考慮的關鍵因素:

不同銑刀應對不同公差要求
精密加工-銑刀挑選7招,應對嚴格公差要求

加工類型

評估不同銑削操作端面、開槽、型腔加工等。不同的加工需要不同的刀具幾何形狀。例如,面銑刀非常適合用於創建平坦表面,而帶有球頭的立銑刀則可以創建彎曲特徵。

切削深度

考慮所需的切削深度。由於剛性限制,某些刀具可能不適合非常深的切削。

材料適配與多樣性

不同的材料需要不同的切削刀具方法。一些銑刀專為較硬的材料而設計,需要更高的耐磨性,而另一些銑刀可能更適合較軟的材料,並優先考慮更光滑的表面。

表面光潔度

考慮材料去除速度的粗加工操作相比,光滑的精加工可能需要不同的刀具材料或幾何形狀。

嚴格的公差要求

精密加工通常需要非常精確的尺寸和表面粗糙度。不同的銑刀提供不同等級的精度和控制,使機械師能夠在工件上實現所需的公差。

工件可達性

工件的形狀和尺寸會影響銑刀的選擇。例如,需要空心銑刀來加工大直徑孔,而可能需要球頭立銑刀來加工複雜工件上的複雜細節。

效率與生產力

某些銑刀是為特定加工目標而設計的。例如,螺紋銑刀能夠更快速的在工件中切削出螺紋;只一雙圓角立銑刀就能切削出平底型腔和圓形輪廓,減少換刀的次數,提高生產效率。

銑刀種類介紹-重點總結

  • 銑刀的5大用途:平面銑削、開槽、仿形加工、台階銑削、切斷等銑削操作。
  • 立銑刀能夠執行多種操作,因此成為用途最廣泛且最廣泛使用的銑刀種類。
  • 不同類型的立銑刀專門用於特定任務,例如創建曲面、尖角或深腔。
  • 面銑刀可有效率地加工平坦表面,而槽銑刀可精確地加工凹槽和 T 形槽。
  • 鑽銑刀、螺紋銑刀和倒角銑刀等專用刀具是針對特定應用而設計的。
  • 銑刀的選擇取決於所需的加工操作、工件材料、公差要求與生產效率性的綜合評估。

參考資料

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