可轉(zhuǎn)位刀具

可轉(zhuǎn)位刀具與釬焊式和其他機械夾固式的刀具相比有如下優(yōu)點：①避免了硬質(zhì)合金釬焊時容易產(chǎn)生裂紋的缺點；②可轉(zhuǎn)位刀片適合用氣相沉積法在硬質(zhì)合金刀片表面沉積薄層更硬的材料(碳化鈦、氮化鈦和氧化鋁),以提高切削性能；③換刀時間較短；④由于可轉(zhuǎn)位刀片是標(biāo)準(zhǔn)化和集中生產(chǎn)的,刀片幾何參數(shù)易于一致,切屑控制穩(wěn)定。可轉(zhuǎn)位刀具的應(yīng)用范圍很廣，包括各種車刀、鏜刀、銑刀、外表面拉刀、大直徑深孔鉆和套料鉆等。

車刀一般用不帶后角的刀片，使用時刀片相對于車刀的底面傾斜一定的角度，使車刀具有必要的后角。對刀片夾固機構(gòu)的基本要求是：轉(zhuǎn)位操作方便，定位精度高，夾緊可靠，不妨礙排屑、工藝性好。圖2為可轉(zhuǎn)位車刀的幾種主要夾固機構(gòu)。

銑刀的刀片基本上只用楔塊夾固和壓板夾固，為了使加工出的工件表面光潔，所有刀片在銑刀上的軸向位置要求精確地一致,為此對刀片采取側(cè)面3點定位的措施(圖3)，即使刀片磨制時的3個定位點和安裝時的3個定位點(即圖3中A、B、C3個點)相同。精加工用的面銑刀可以把一兩個特定位置上的刀片換裝有較長平直刃的修光刀片，用以刮光其余刀片切削后殘留下來的微小凸痕。

圖4是用螺釘夾固的立銑刀和用楔塊夾固的三面刃銑刀。

在切削加工中,當(dāng)一個刃尖磨鈍后,將刀片轉(zhuǎn)位后使用另外的刃尖，這種刀片用鈍后不再重磨。多數(shù)可轉(zhuǎn)位刀具的刀片采用硬質(zhì)合金,也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金剛石的。1949～1950年間，美國最早研制成采用機械夾固的可轉(zhuǎn)位車刀，并于1954年開始出售稱為丟棄式(throw-away)的可轉(zhuǎn)位刀片和車刀商品。中國曾稱這種刀具為“不重磨刀具”。

常用的刀片形狀有正三邊形、四邊形、五邊形、凸三邊形、圓形和菱形等（圖1）。刀片廓形的內(nèi)切圓直徑是刀片的基本參數(shù)，其尺寸（毫米）系列是5.56、6.35、9.52、12.70、15.88、19.05、25.4 …。常用的刀片公差等級有精密級(G)、中等級(M)和普通級(U)3種,可按需要選用。各種形狀的刀片有中心帶孔或不帶孔的；有不帶后角或帶不同后角的；有不帶斷屑槽的，也有一面或兩面都有斷屑槽的。

為了適應(yīng)在各種使用條件下斷屑的需要，刀片的斷屑槽制成多種形式。圖1中,a、e為通穿槽，c、g、i為封閉槽，b為三級封閉槽,d為凹弧形槽,h為點式斷屑臺（不是槽）?？赊D(zhuǎn)位刀片的斷屑槽(或斷屑臺)通常是在硬質(zhì)合金壓制后燒結(jié)而成。通穿式斷屑槽也可在已燒結(jié)的刀片上磨削出來。多級的和凹弧形的斷屑槽以及點式斷屑臺都比單級槽有較大的斷屑范圍（即能夠斷屑的切削速度、切深和進給量范圍較大）。

歷史

一、刀具的組成

其中各部分的作用為：

刀片：承擔(dān)切削，形成被加工表面。

刀墊：保護刀體，確定刀片(切削刃)位置。

夾緊元件：夾緊刀片和刀墊。

刀體：刀體及(或)刀墊的載體，承擔(dān)和傳遞切削力及切削扭距，完成刀片與機床的聯(lián)接。

二、刀具的結(jié)構(gòu)

可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)包括刀片的夾緊形式，刀墊的裝夾形式和刀體與機床的聯(lián)接形式等。

刀片的夾緊形式 刀片的夾緊方式受刀片形狀、刀具尺寸和刀具功用等因素的影響。夾緊時必須滿足以下條件：

刀片裝夾定位要符合切削力定位夾緊原理，即切削力的合力必須作用在刀片支承面周界內(nèi)。

刀片周邊尺寸定位滿足三點定位原理。

切削力與裝夾力的合力在定位基面(刀片與刀體)上所產(chǎn)生的摩擦力必須大于切削振動等引起的使刀片脫離定位基面的交變力。

其中夾緊力的作用原理。

ISO符號(車刀) C P M S

說明 頂面夾緊 圓柱孔夾緊 頂面和圓柱孔夾緊 沉孔夾緊

刀墊的形式與裝夾 刀墊的形式與裝夾受刀具尺寸和刀墊的功能因素的影響。刀座與刀夾現(xiàn)已逐漸成為獨立的功能部件，其形式與裝夾應(yīng)滿足組合優(yōu)化，靈活方便的原則，這包括如下兩個要求：

以變化刀座的形式尺寸來控制切削刃坐標(biāo)位置和切削時形成最終運動軌跡，滿足工件表面形狀的要求。

以更換不同的小刀座或刀頭來組合成多種性能的刀具，來滿足不同的加工要求，同時也減少刀體數(shù)。

刀體與機床的聯(lián)接形式 刀體與機床的聯(lián)接形式應(yīng)符合高剛度、高精度和快換的原則，這包括如下兩方面的內(nèi)容：

聯(lián)接形式和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。

同一聯(lián)接形式可更換不同的中間接長模塊和不同類別的切削刀頭----工具系統(tǒng)。

三、刀具角度的形成

可轉(zhuǎn)位刀具的角度是由刀片的角度與刀桿上刀片槽底面的角度綜合而成的，其值為相關(guān)部分幾何角度的代數(shù)和。其確定見表。

可轉(zhuǎn)位刀具的幾何角度

名稱 定義 公式

前角 可轉(zhuǎn)位刀具的前角等于刀片與刀桿在正交平面中的前角的代數(shù)和 g0刀具=g0刀片 g0刀桿

后角 可轉(zhuǎn)位刀具的后角等于刀片在正交平面中的后角與刀桿在正交平面中的前角之差 a0刀具=a0刀片-g0刀桿

刃傾角 可轉(zhuǎn)位刀具的刃傾角等于刀片刃傾角與刀桿刃傾角的代數(shù)和 ls刀具=ls刀片 ls刀桿

主偏角 可轉(zhuǎn)位刀具的主偏角是由刀桿自身的主偏角決定的 kr刀具=kr刀桿2100433B

刀具名稱 用途 可轉(zhuǎn)位面銑刀 普通形式面銑刀 可轉(zhuǎn)位精密面銑刀 適用于表面質(zhì)量要求高的場合，用于精銑。

可轉(zhuǎn)位立裝面銑刀 適于鋼、鑄鋼、鑄鐵的粗加工，能承受較大的切削力，適于重切削。

可轉(zhuǎn)位圓刀片面銑刀 適于加工平面或根部有圓角肩臺、筋條以及難加工材料，小規(guī)格的還可用于加工曲面。

可轉(zhuǎn)位密齒面銑刀 適于銑削短切屑材料以及較大平面和較小余量的鋼件，切削效率高。

可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀 可轉(zhuǎn)位三面刃銑刀 適用于銑削較深和較窄的臺階面和溝槽。

可轉(zhuǎn)位兩面刃銑刀 可轉(zhuǎn)位兩面刃銑刀 適用于銑削深的臺階面，可組合起來用于多組臺階面的銑削。

可轉(zhuǎn)位立銑刀 可轉(zhuǎn)位立銑刀 適于銑削淺槽、臺階面和盲孔的鏜孔加工。

可轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀（玉米銑刀） 平裝形式螺旋立銑刀 適于直槽、臺階、特殊形狀及圓弧插補的銑削，適于高效率的粗加工或半精加工。

立裝形式螺旋立銑刀 適于重切削，機床鋼性要好。

可轉(zhuǎn)位球頭立銑刀 普通形球頭立銑刀 適于模腔內(nèi)腔及過渡R的外形面的粗加工，半精加工。

曲線刃球頭立銑刀 適于模具工業(yè)。航空工業(yè)和汽車工業(yè)的仿形加工，用于粗銑、半精銑各種復(fù)雜形面，也可以用于精銑。

可轉(zhuǎn)位淺孔鉆 可轉(zhuǎn)位淺孔鉆 適于高效率的加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等，可進行鉆孔、銑切等。

可轉(zhuǎn)位成型銑刀 可轉(zhuǎn)位成型銑刀 適于各種型面的高效加工，可用于重切削。

可轉(zhuǎn)位自夾緊切斷刀 可轉(zhuǎn)位自夾緊切斷刀 適于對工件的切斷、切槽。

可轉(zhuǎn)位車刀 可轉(zhuǎn)位車刀 適于各種材料的粗車、半精車及精車。2100433B

前言第1章 緒論1.1 數(shù)控加工對刀具的要求1.2 數(shù)控刀具國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1 數(shù)控刀具的種類1.2.2 數(shù)控刀具技術(shù)的現(xiàn)狀1.2.3 我國數(shù)控刀具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

第2章 數(shù)控刀具基礎(chǔ)2.1 刀具的基本概念2.2 刀具的結(jié)構(gòu)2.2.1 刀具切削部分的組成和角度2.2.2 合理選擇刀具切削刃部結(jié)構(gòu)形式2.2.3 刀具裝夾部分的結(jié)構(gòu)形式2.3 數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀具2.3.1 可轉(zhuǎn)位刀具的基本概念2.3.2 可轉(zhuǎn)位刀片的型號及表示方法2.3.3 可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式和典型結(jié)構(gòu)2.3.4 可轉(zhuǎn)位刀片的選用

第3章 數(shù)控刀具材料3.1 數(shù)控加工對刀具材料的要求3.2 高速鋼刀具材料的種類、性能和特點3.2.1 普通高速鋼3.2.2 高性能高速鋼3.2.3 粉末冶金高速鋼3.2.4 涂層高速鋼3.2.5 高速鋼刀具的選用3.3 硬質(zhì)合金刀具材料的種類、性能和特點3.3.1 硬質(zhì)合金的性能及牌號表示方法3.3.2 普通硬質(zhì)合金的種類、牌號及適用范圍3.3.3 超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金3.3.4 涂層硬質(zhì)合金3.4 新型刀具材料的種類、性能和特點3.4.1 陶瓷刀具材料3.4.2 金剛石刀具材料3.4.3 立方氮化硼刀具材料3.5 數(shù)控刀具材料的選擇

第4章 數(shù)控車削刀具4.1 車刀的種類和用途4.2 機夾可轉(zhuǎn)位車刀代碼4.2.1 機夾可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼4.2.2 機夾可轉(zhuǎn)位外圓和內(nèi)孔車刀代碼4.2.3 機夾可轉(zhuǎn)位式螺紋車刀代碼4.2.4 其他機夾可轉(zhuǎn)位式車刀代碼4.3 車削加工刀具的選擇4.3.1 刀片材質(zhì)的選擇4.3.2 刀片形狀的選擇4.3.3 主切削刃法后角的選擇4.3.4 精度選擇4.3.5 刀片夾固形式與有無斷屑槽的選擇4.3.6 刀片尺寸大小與厚度的選擇4.3.7 斷屑槽的選擇4.3.8 選擇可靠的刀片夾緊結(jié)構(gòu)

第5章 數(shù)控銑削刀具5.1 概述5.1.1 銑刀的種類和用途5.1.2 銑刀的幾何參數(shù)5.2 數(shù)控加工中常用銑刀及代碼5.2.1 數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀刀片及銑刀代碼5.2.2 面銑刀5.2.3 立銑刀5.2.4 其他銑刀5.3 可轉(zhuǎn)位銑刀的合理選用5.3.1 可轉(zhuǎn)位銑刀的結(jié)構(gòu)5.3.2 可轉(zhuǎn)位銑刀的角度選擇5.3.3 可轉(zhuǎn)位銑刀的齒數(shù)（齒距）5.3.4 可轉(zhuǎn)位銑刀的直徑5.3.5 刀片牌號的選擇

第6章 數(shù)控加工中孔加工刀具6.1 孔加工刀具的種類及孔加工的方法及特點6.1.1 孔加工刀具的種類6.1.2 孔加工的方法及特點6.2 麻花鉆6.2.1 高速鋼麻花鉆6.2.2 硬質(zhì)合金麻花鉆6.3 深孔鉆6.3.1 單刃外排屑深孔鉆6.3.2 內(nèi)排屑深孔鉆6.3.3 噴吸鉆6.4 鏜刀6.4.1 粗鏜刀6.4.2 精鏜刀6.5 鉸刀6.5.1 高速鋼鉸刀6.5.2 硬質(zhì)合金鉸刀6.5.3 鉸刀的選擇

第7章 數(shù)控工具系統(tǒng)7.1 概述7.1.1 數(shù)控加工中的刀具快換7.1.2 數(shù)控工具系統(tǒng)概念7.1.3 機床與工具系統(tǒng)的接口7.2 鏜銑類數(shù)控機床工具系統(tǒng)的接口及其標(biāo)準(zhǔn)7.2.1 錐度為7∶24的通用刀柄7.2.2 錐度為1∶10的HSK刀柄7.3 鏜銑類數(shù)控機床工具系統(tǒng)7.3.1 整體式工具系統(tǒng)7.3.2 模塊式工具系統(tǒng)7.4 數(shù)控車削工具系統(tǒng)7.4.1 數(shù)控車削整體式工具系統(tǒng)的特點7.4.2 數(shù)控車削模塊式工具系統(tǒng)的特點參考文獻2100433B