立铣刀直径与伸出长度的选择

产生振动有三个相关的因素：

一：刀体本身的强度。

二：切削力的大小。

三：工件的强度（工件也会产生位移）

刀体本身的强度：这个好理解，越粗越短强度就越大，所以你想往这个方向上解决振动问题，那么就把刀体往短，往粗了弄，那一定会解决问题的。如果加工度长度有要求，那也要注意下面的问题。

钢制刀杆伸出长度控制在3倍径以下。

重金属刀杆伸出长度控制在5倍径以下。

如果还要长可以使用减震刀杆

切削力：这个更好理解了，切削力越小振动越小。所以如果你想从这个方向上解决振动问题，那么你就使用更大的前角，更小的刃口宽度，减少减小进给等等，能够减少切削力的办法都可以。

立铣刀由于刀杆细长，刚性较差，而且工作时主要是利用侧刃进行切削加工，刀杆主要承受背向力，切削时容易产生挠曲变形、振动，因此应尽量选用较大直径的铣刀，同时要控制刀杆的伸出量，增强刀具的刚性。

1.立铣刀的直径

立铣刀直径大小直接影响刀具的刚性。把立铣刀视为圆柱体，可以得到立铣刀的挠曲量（图1-7）

式中 W——载荷（N）；

L——铣刀伸出长度（mm）；

E——圆柱的弹性模量（GPa）；

D_d——立铣刀当量直径（实体直径，mm）。

对于两齿刀，D_d约为立铣刀外径的50%（3齿为55%，4齿为60%，6齿为80%）。

由公式可以看出：立铣刀的挠曲量与外径的四次方成反比，即外径越粗，立铣刀越不易产生挠曲变形。在相同的条件下，如果载荷不变，直径增加20%，立铣刀的挠曲量将下降50%，伸出长度缩短20%，立铣刀的挠曲量将下降50%。

2.立铣刀的伸出长度

由挠曲量公式可知：立铣刀挠曲量Y与伸出长度L³成正比，即在外径相同时，当伸出长度增加1倍时，挠曲量增加8倍，如果立铣刀产生0.2mm的挠曲量，在载荷不变的情况下，则挠曲量将增大为1.6mm（图1-8）。因此在生产中选择的铣刀直径应尽量大些，而伸出长度要尽可能短些。按图1-9所示，根据使用铣刀直径（D_c）、铣刀转速和加工材料，可以快速地确定立铣刀的伸出长度。

图1-8 伸出长度对挠曲量的影响

图1-9 立铣刀伸出长度的选择

摘自《高效铣削技术与应用》

作者：赵国英编著

刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉：  

铣刀寿命会受挟持方式不同而深受影响，除了挟持刚性外，另一个就是刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉。以碳化钨材质的铣刀来说，每一0.01mm的误差就会造成刀具寿命10%的损耗。   

▌刀把干涉：

以一般的加工经验法则来说，铣刀的伸长量L大于铣刀直径D的5倍时，也就是说L>5D，这时切削所产生的力量就会影响刀具，造成刀具偏摆。在右下左边的图中可以清楚的看到如果刀把的大小远大于铣刀，如果在加工较深的区域时，为了防止刀把碰撞工件，势必得将铣刀伸出 的长度加长，这时切削力F就会影响刀具。如果这时可以使用干涉量较小的挟持方式，如热缩刀把，那么就不用伸出太长的铣刀而又可以维持相当的刚性，如下图。

产生振动有三个相关的因素：

一：刀体本身的强度。

二：切削力的大小。

三：工件的强度（工件也会产生位移）

刀体本身的强度：这个好理解，越粗越短强度就越大，所以你想往这个方向上解决振动问题，那么就把刀体往短，往粗了弄，那一定会解决问题的。如果加工度长度有要求，那也要注意下面的问题。

钢制刀杆伸出长度控制在3倍径以下。

重金属刀杆伸出长度控制在5倍径以下。

如果还要长可以使用减震刀杆

切削力：这个更好理解了，切削力越小振动越小。所以如果你想从这个方向上解决振动问题，那么你就使用更大的前角，更小的刃口宽度，减少减小进给等等，能够减少切削力的办法都可以。