ICS 25. 100. 20 J 41
中华人民共和国国家标准
GB/T 25664—2010/ISO 15641:2001
高速切削铣刀 安全要求 Milling cutters for high speed machining--Safety requirements
(ISO 15641:2001,IDT)
2011-07-01实施
2010-12-23 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 25664---2010/ISO 15641 :2001
前 言
本标准等同采用ISO15641：2001《高速切削铣刀安全要求》（英文版）。 本标准与ISO15641:2001有下列差异：
一删除 ISO前言、目次; 部分规范性引用文件使用对应的国家标准：ISO3855用我国国家标准GB/T21019代替， ISO1940-1用我国国家标准GB/T9239.1代替，ISO3002-1用我国国家标准GB/T12204 代替； “本国际标准”和"本欧洲标准”用“本标准”代替；一用符号“"代替用作小数点的符号“，”；一国际标准第3章涉及的术语和定义的格式和内容按我国国家标准规定编写。 本标准附录 A和附录B为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国刀具标准化技术委员会（SAC/TC91)归口。 本标准主要起草单位：成都工具研究所、上海工具厂有限公司。 本标准主要起草人：许刚、查国兵，邱易、沈士昌、刘刚、励政伟。
W GB/T 25664--2010/ISO 15641:2001
引言
本标的目的是帮助铣刀的设计者、制造商和供应商满足铣刀高速切削条件的要求。本标准对设计、验证试验以及制造商和供应商应提供的使用信息均制定了要求。
本标准的首要目的是确保铣刀在高速切削时能够安全承受与转速的平方成正比增加的离心力。 本标准是基于一个德国研究高速切削铣刀的适用性的合作研究项目。 本标准仅涉及刀具的安全性，仅此不能充分保证高速切削的安全性。机械的安全性应由其他相关
的安全标准来处理。
本标准考虑的切削条件仅为制造商所需提供的使用信息。 资料性附录A对设计减少危险提供了指导性意见，资料性附录B说明了限定的使用范围。
Ⅱ GB/T 25664—2010/ISO 15641:2001
高速切削铣刀 安全要求
1范围
本标准涉及了铣力（例如符合GB/T21019的铣刀）用在金属切削机床上以高速进行切削加工（以很高的圆周速度切削)时产生的基本危险，规定了安全要求。
本标准规定了设计方法、离心力的试验程序、操作极限和信息提供，以将危险降至最低程度或完全消除。
本标准适用于按照图1、图2所示速度运行的铣刀。 这些图表分别规定了相应铣刀直径的转速极限和圆周速度极限。 注：详细说明见附录B。
100 000r
2
50 000
10 000
b
5 000
1 000
253240
81012 16
80 100 125 160
315 500 630
5
本标准适用范围; 刀具最大直径D，单位：mm；
a-
b-转速 n,单位:min~1。
图 1转速 n 与刀具最大直径D
1 GB/T 25664—2010/IS0 15641:2001
10 000 F
X
XX2 区X
X真
? X
XX P
X
XxX
XXX
X ?
XX
X
5000
1.000
500
100 L
1012 16
25 3240
80 100 125160
500630
315
8
a
本标准适用范围；刀具最大直径D，单位：mm; -直径D处的速度(刀具最大直径 D处的速度Vp）,单位:m/min。
图2直径D处的速度（V）与刀具最大直径D
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T9239.1机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验 (GB/T 9239.1—2006,ISO 1940-1:2003,IDT)
GB/T 12204金属切削基本术语(GB/T 12204--1990,neq ISO 3002-1:1982) GB/T21019金属切削刀具铣刀术语(GB/T21019—2007,ISO3855:1977,MOD） EN1070　机械安全　术语
3术语和定义
EN1070、GB/T 12204确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1刀具分类术语 3. 1. 1
整体或单件铣刀solid or one-piece cutter 不带可拆卸部分的铣刀;其刀体和个或多个切削部分为一整体。
3.1.2
焊（粘接铣刀 composite cutter 将一个或多个切削部分（如刀片）用结合材料将其固定在刀体上的铣刀（如钎焊）。
2 GB/T 25664—2010/ISO 15641:2001
3.1.3
组装铣刀 complex cutter 铣刀的一个或多个部分（如可转位刀片、刀夹、夹紧零件）通过机械联结（如运用摩擦锁紧（3.2.3)或
成形锁紧(3.2.4)原理的键螺栓、螺栓或夹紧螺栓)紧固于刀体上。 3.2固定型式 3.2.1
焊（粘）接式bonding 用结合材料紧固刀具各部分，如钎焊、熔焊或粘接。
3.2.2
可拆式 separable 用可拆卸的紧固件紧固刀具的各部分。如：可重复安装、拆卸的摩擦锁紧（3.2.3)和成形锁紧
(3.2.4)，或者是两者的个组合。 3.2.3
摩擦锁紧 friction lock 利用摩擦力防止刀具各部分在使用时发生位移的紧固方式。
3.2.4
成形锁紧 form lock 利用刀具各部分的形状和排列防止其在使用时发生位移的紧固方式。
3.3几何参数术语 3.3.1
刀具最大直径 maximum diameter of too! D 刀具旋转时形成最大圆的直径。 注：见图3、图 4、图5中的D。
3.3.2
弯曲临界直径 critical diameter for bending d 承受由于离心力和切削力产生的最大弯曲应力的直径。 注：见图 3、图 4、图 5中的d。
3.3.3
刀具最伸长度 protruding tool length tp 铣刀装卡后沿旋转轴线方向测量的自由伸出部分的长度。 注：见图3、图4、图5中的
tp
图3整体、单件或焊（粘)接铣刀示例
3 GB/T 25664-2010/ISO 15641:2001
LP
图 4 组装铣刀示例
图5圆锥形整体刀具、单件或焊（粘)接铣刀示例
3.4机械参数术语 3.4.1
铣力质量 :mass of milling cutter mw 完全安装就绪并推备待用的铣刀质量。
3.4.2
部件质量 component masses mt 组装铣刀(3.1.3)的所有部件的质量。
3.5载荷参数术语 3.5.1
最高转速 maximum rotational speed Nmar 制造商针对具体铣刀规定的最高转速。
3.5.2
试验转速 rotational speed for test 最高转速(3.5.1)nmax乘以用于速度试验的转速安全系数得到的速度。
4危险性 4. 1产生危险的因素 4.1.1主要危险
当铣刀用于高圆周速度时，由于使用了高转速，离心力以转速的平方成正比增加，使相关的力超过 GB/T 25664—2010/ISO 15641:2001
了正常切削的情况。还要考虑刀具受到的其他型式的力，例如：夹紧在驱动端部的铣刀通过加速到达工作速度时，组装铣刀中的预应力和来自于空气或冷却液的流体力。离心力通常是主要载荷，而其作用的高能量导致了高的结构载荷，当这些载荷达到极限时，将导致刀具爆碎。
当铣刀用于高圆周切削速度时，具有高水平的旋转动能。当刀具损坏事故发生时，这些能量将可能释放出来。脱出的质体以不可预测的轨迹沿旋转方向或切线方向高速飞离原来的旋转轴。它们的能量只有通过在运动途中的一次或多次碰撞，或者机床部件的变形才能释放出来。
由于这种型式的刀具损坏，释放的能量足以损坏和穿透机床部件。这会对在机床旁或机床附近人员造成严重的人身伤害。由于这种高速切削加工操作的高动态性，事故发生时不可能期望操作人员能够停止机床或离开危险区域以及时避免受到这样的伤害。 4.1.2操作危险
在加工之前.之后，操作人员在工作过程中所必需的刀具操作都可能产生危险（如：运输、装配、安装或拆卸、机床主轴上的夹固等）（见第7章）。 4.2刀具的损坏型式
铣刀用于高圆周速度时的损坏可归纳为以下基本原因： 4.2.1刀体损坏
由于结构超载导致铣刀刀体的变形或爆碎。原因如下：一长悬伸铣刀由于切削力、离心力或不平衡导致刀具损坏。长悬伸铣刀的安装很关键，由于安装
偏心产生的不平衡力会导致损坏在转速很低时就产生。
一短悬伸铣刀由于离心力产生的应力超过刀体材料的极限强度导致刀具损坏。 4.2.2切削部分的固定零件损坏
由于离心力和（或）切削力造成的结构超载，使组装铣刀的刀体和切削部分（如可转位刀片或刀夹）
的连接件损坏（如变形或破裂）。 4.2.3切削部分损坏
由于离心力和（或)切削力造成切削部分的结构超载。 5安全要求和(或)检测 5.1通过设计保证安全
被设计用于高圆周速度的铣刀应能承受使用时产生的离心力。转速安全系数应取2，这样，其与离心力的安全系数为4：1。转速安全系数也可以按5.4.3的要求取1.6。
由于生产线上刀具的几何相似性，如果对来自于这样的生产线上至少一件刀具做离心力型式试验的结果是完全确实可靠的，那么，允许对刀具进行计算。
检验：通过计算和（或）离心力型式试验。
5.2平衡的重要性
随着转速的增加，由偏心产生的不平衡力以二次方的比例增加。 为安全起见，铣刀在最高转速nmx（见3.5.1）时的平衡质量等级，按GB/T9239.1应等于或优
于G40.
如果为提高性能（如提高刀具寿命或改善加工表面粗糙度），也可采用一个可确保安全的较低的衡质量等级（如G6.3，G2.5）。
图6中的图线中的许用剩余不平衡度U’建立于下面的公式且范围已扩大至较高的速度水平：
U:=3.819 7 ×10 ×(见 GB/T 9239. 1 附录)
nma
式中: nmax-最高转速,单位为转每分钟（min-);
5