密度的比值和应用的转速范围。图 6 是用不同刀体材料制造的 DIN8030 系列铣刀的极限切

  

削速度比较。钛合金由于对切口的敏感性不宜用于制造刀体。

    2,

  

刀具结构

    刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中，降低刀体的强度，因此应尽
量避免通槽和槽底带尖角。刀体的结构应对称于回转轴，使重心通过铣刀的轴线。刀片和
刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙，并且要求重复定位性好。需使用接头、加长柄等
连接件时也应避免游隙和提高重复定位性。实际上，高速铣刀大多采用 HSK 刀柄与机床
主轴连接甚至做成整体式结构，以提高刚性和安装重复定位精度。此外，机夹式高速铣刀
的直径趋小，高度增加，刀齿数也趋少，有的只有两个刀齿，这种结构便于调整刀齿的

  

跳动，提高加工质量。

    3,刀具(片)

  

的夹紧方式

    刀具与主轴的连接宜采用 HSK 锥柄或类似的锥柄结构。可转位刀片应有中心螺钉孔或
有可卡住的空刀窝。例如有一种可转位刀片，刀片底面有一个圆的空刀窝，可与刀体上的
凸起相配合，对作用在夹紧螺钉上的离心力起卸载作用。刀座、刀片的夹紧力方向最好与
离心力方向一致，还要控制螺钉的预紧力，防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带
柄铣刀，现在有两种高精度、高刚性的夹紧方法：液压夹头和热冷胀缩夹头。两者比较，
后者的夹持精度更高，传递的扭矩比前者大 1.5～2 倍，径向刚性高 2～3 倍，能承受更大
的离心力，更适合于整体硬质合金铣刀高速铣削淬硬的模具。日本和德国都开发了相应的

  

加热装置用于刀具的装卸。这种夹头的缺点是适用的直径范围小，刀具装卸费时。

    4,

  

刀具的动平衡

    在高速旋转时，刀具的不平衡会对主轴系统产生一个附加的径向载荷，其大小与转速
成平方关系，从而对刀具的安全性和加工质量带来不利的影响。因此《高速旋转铣刀的安
全性要求》标准规定，用于高速切削的铣刀必须经过动平衡测试，并应达到 ISO1940/1 规
定 的 G40 平 衡 质 量 等 级 ， 即 铣 刀 的 单 位 重 量 允 许 不 平 衡 量 e 不 超 过
3.8197×105/nmax(mm×g/kg)，式中 nmax 为最大使用转速。为此，在机夹铣刀的结构上要
设置调节动平衡的位置。实际上，目前某些精加工高速铣刀(或镗刀)不平衡质量已达到
G2.5 级(e＝0.23873×105/nmax)，平衡性比 G40 级好得多，而美国平衡技术公司推出的刀
具动平衡机甚至可平衡到 G1.0 级。铣刀在机床主轴上的重复安装精度也会影响铣刀旋转
时的不平衡效果，使用 HSK 刀柄可以保证很高的重复安装精度。显然，在对铣刀进行动
平衡时，把 e 值(此时用 μm 作单位)调节到小于刀具的重复安装精度(μm)

  

是徒劳的。

    目前，安全性技术已被世界上著名的工具制造厂家所采用，除德国的Walter、Mapal 等
公司推出的高速铣刀外，日本东芝 Tungaloy 公司的 DIA9000 加工铝合金用铣刀、住友电
工公司的专用 SUMIDIA 金刚石铣刀等在结构上都作了改进，以适应高速加工的需要，推
荐的切削速度为 3000～5000m/min。美国 Valenite 公司推出直径从 3 英寸至 12 英寸的高速
铣刀，其铝合金刀体经表面处理后硬度达 60HRC

 

，提高了刀体的耐磨性。