一、铣刀主偏角的影响

主偏角为切削刃与切削平面的夹角。主偏角对径向切削力和切削深度影响较大。径向切削力大小直接影响切削功率和刀具抗振性能。

铣刀主偏角越小，径向切削力越小，抗振性越好，但切削深度也相应减小。

二、方肩铣加工应用

铣削带方肩的平面时，可选用90°主偏角铣刀。该类刀具通用性较好，适合单件、小批量加工场景。由于此类刀具径向切削力等于切削力，进给抗力大，易产生振动，对机床功率和刚性有一定要求。

加工带方肩的平面时，也可选用88°主偏角铣刀，相比90°主偏角铣刀，切削性能有一定改善。90°方肩铣刀用于平面铣削也较为常见，在某些情况下这种选择具有合理性，如铣削工件形状不规则、或铸件表面导致切深量变化时，方肩铣刀可能是较好选择。

当铣刀切入角小于90°时，由于切屑变薄，轴向切屑厚度会小于铣刀进给率，此时铣刀切入角对适用的每齿进给量影响较大。

三、面铣加工应用

面铣加工中，45°切入角的面铣刀会使切屑变得更薄。随着切入角减小，切屑厚度小于每齿进给量，这可使进给率相应提高。45°主偏角铣刀的径向切削力大幅减小，约等于轴向切削力，切削载荷分布在较长切削刃上，抗振性好，适合镗铣床主轴悬伸较长的加工场合。

使用该类刀具加工平面时，刀片破损率低，耐用度高；加工铸铁件时，工件边缘不易产生崩刃。

四、铣刀尺寸选择原则

标准可转位面铣刀直径规格为Φ16～Φ630mm。铣刀直径根据铣削宽度、深度选择，一般铣削深度、宽度越大，铣刀直径也相应增大。粗铣时，铣刀直径可小些；精铣时，铣刀直径可大些，尽量包容工件整个加工宽度，减少相邻两次进给之间的接刀痕迹。

对大型零件进行面铣加工时，使用直径较小的铣刀可为提高生产率留出空间。理想情况下，铣刀应有70%的切削刃参与切削。

用铣刀铣孔时，刀具尺寸尤为重要。相对于孔径而言，铣刀直径太小，加工时可能在孔中心形成料芯，料芯落下时可能损坏工件或刀具；铣刀直径过大，则可能损坏刀具本身和工件，因为铣刀不在中心切削，可能在刀具底部发生碰撞。

五、铣削加工方式优化

对平面铣削进行加工编程时，可首先考虑刀具切入工件的方式。通常铣刀直接切入工件，这种方式常伴随较大冲击噪声，因为刀片退出切削时铣刀产生的切屑最厚。由于刀片对工件材料形成较大冲击，易引起振动，并产生缩短刀具寿命的拉应力。

图1 面铣刀直接切入工件会引起振动和产生拉应力

一种更好的进刀方式是采用滚动切入法，即在不降低进给率和切削速度的情况下，铣刀滚动切入工件。这意味着铣刀顺时针旋转，确保以顺铣方式进行加工。这样形成的切屑由厚到薄，可减小振动和作用于刀具的拉应力，并将更多切削热传入切屑中。通过改变铣刀每次切入工件的方式，可使刀具寿命延长1-2倍。实现这种进刀方式，刀具路径的编程半径采用铣刀直径的1/2，并增大从刀具到工件的偏置距离。

图2 旋转切入法可以减小振动和作用于刀具的拉应力

滚动切入法主要用于改进刀具切入工件的方式，相同加工原理也可应用于铣削的其他阶段。对于大面积平面铣削加工，常用编程方式是让刀具沿工件全长逐次走刀铣削，并在相反方向上完成下一次切削。为保持恒定径向吃刀量、消除振动，采用螺旋下刀和滚动铣削工件转角相结合的走刀方式通常效果更好。

图3 螺旋刀轨有助于消除振动和延长刀具寿命

加工中的噪声较为常见，通常发生在刀具切入工件时，或刀具在吃刀状态下进行90°急剧转向时。滚动铣削工件转角可消除这种噪声并延长刀具寿命。一般来说，工件转角半径为铣刀直径的75%-100%，这样可缩短铣刀吃刀弧长并减小振动，允许采用更高进给率。

六、其他注意事项

为延长刀具寿命，面铣加工中尽量避免刀具从工件上的孔或中断部位通过。当面铣刀从工件上一个孔的中间通过时，刀具在孔的一侧是顺铣，另一侧是逆铣，会对刀片造成较大冲击。

越来越多制造商利用铣刀以螺旋插补或圆周插补方式加工孔。虽然这种方法加工速度比钻孔略低，但对于许多加工场景更具优势。在不规则表面上钻孔时，钻头可能难以沿中心线钻入工件，导致钻头在工件表面发生偏移。此外，钻头每加工25mm孔径大约需要10马力功率，这意味着在小功率机床上钻孔时，可能达不到所需最佳功率值。某些零件上需要加工许多不同尺寸的孔，如果机床刀库容量有限，采用铣孔方式可避免机床因更换刀具而频繁停机。

图4 顺铣与逆铣对比

用铣刀铣孔时，刀具尺寸尤为重要。相对于孔径而言，铣刀直径太小，加工时可能在孔中心形成料芯，料芯落下时可能损坏工件或刀具；铣刀直径过大，则可能损坏刀具本身和工件，因为铣刀不在中心切削，可能在刀具底部发生碰撞。

图5 铣孔时采用直径太小的铣刀会在孔中心形成料芯

图6 铣孔时采用直径太大的铣刀会在刀具底部发生碰撞

通过选择合适的铣刀角度、尺寸和进刀方式，使刀具以振动和拉应力最小的方式切入工件材料，并了解何种情况下铣孔比钻孔加工更有效，制造商可高效率、低成本地将工件毛坯加工成精密零件。