可转位刀具的基本结构

历史

一、刀具的组成

其中各部分的作用为：

刀片：承担切削，形成被加工表面。

刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。

夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。

刀体：刀体及(或)刀垫的载体，承担和传递切削力及切削扭距，完成刀片与机床的联接。

二、刀具的结构

可转位刀具的结构包括刀片的夹紧形式，刀垫的装夹形式和刀体与机床的联接形式等。

刀片的夹紧形式 刀片的夹紧方式受刀片形状、刀具尺寸和刀具功用等因素的影响。夹紧时必须满足以下条件：

刀片装夹定位要符合切削力定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。

刀片周边尺寸定位满足三点定位原理。

切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。

其中夹紧力的作用原理。

ISO符号(车刀) C P M S

说明 顶面夹紧 圆柱孔夹紧 顶面和圆柱孔夹紧 沉孔夹紧

刀垫的形式与装夹 刀垫的形式与装夹受刀具尺寸和刀垫的功能因素的影响。刀座与刀夹现已逐渐成为独立的功能部件，其形式与装夹应满足组合优化，灵活方便的原则，这包括如下两个要求：

以变化刀座的形式尺寸来控制切削刃坐标位置和切削时形成最终运动轨迹，满足工件表面形状的要求。

以更换不同的小刀座或刀头来组合成多种性能的刀具，来满足不同的加工要求，同时也减少刀体数。

刀体与机床的联接形式 刀体与机床的联接形式应符合高刚度、高精度和快换的原则，这包括如下两方面的内容：

联接形式和尺寸标准化。

同一联接形式可更换不同的中间接长模块和不同类别的切削刀头----工具系统。

三、刀具角度的形成

可转位刀具的角度是由刀片的角度与刀杆上刀片槽底面的角度综合而成的，其值为相关部分几何角度的代数和。其确定见表。

可转位刀具的几何角度

名称 定义 公式

前角 可转位刀具的前角等于刀片与刀杆在正交平面中的前角的代数和 g0刀具=g0刀片 g0刀杆

后角 可转位刀具的后角等于刀片在正交平面中的后角与刀杆在正交平面中的前角之差 a0刀具=a0刀片-g0刀杆

刃倾角 可转位刀具的刃倾角等于刀片刃倾角与刀杆刃倾角的代数和 ls刀具=ls刀片 ls刀杆

主偏角 可转位刀具的主偏角是由刀杆自身的主偏角决定的 kr刀具=kr刀杆2100433B

可转位刀具与钎焊式和其他机械夹固式的刀具相比有如下优点：①避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点；②可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛、氮化钛和氧化铝),以提高切削性能；③换刀时间较短；④由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何参数易于一致,切屑控制稳定。可转位刀具的应用范围很广，包括各种车刀、镗刀、铣刀、外表面拉刀、大直径深孔钻和套料钻等。

在切削加工中,当一个刃尖磨钝后,将刀片转位后使用另外的刃尖，这种刀片用钝后不再重磨。多数可转位刀具的刀片采用硬质合金,也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金刚石的。1949～1950年间，美国最早研制成采用机械夹固的可转位车刀，并于1954年开始出售称为丢弃式(throw-away)的可转位刀片和车刀商品。中国曾称这种刀具为“不重磨刀具”。

刀具名称 用途 可转位面铣刀 普通形式面铣刀 可转位精密面铣刀 适用于表面质量要求高的场合，用于精铣。

可转位立装面铣刀 适于钢、铸钢、铸铁的粗加工，能承受较大的切削力，适于重切削。

可转位圆刀片面铣刀 适于加工平面或根部有圆角肩台、筋条以及难加工材料，小规格的还可用于加工曲面。

可转位密齿面铣刀 适于铣削短切屑材料以及较大平面和较小余量的钢件，切削效率高。

可转位三面刃铣刀 可转位三面刃铣刀 适用于铣削较深和较窄的台阶面和沟槽。

可转位两面刃铣刀 可转位两面刃铣刀 适用于铣削深的台阶面，可组合起来用于多组台阶面的铣削。

可转位立铣刀 可转位立铣刀 适于铣削浅槽、台阶面和盲孔的镗孔加工。

可转位螺旋立铣刀（玉米铣刀） 平装形式螺旋立铣刀 适于直槽、台阶、特殊形状及圆弧插补的铣削，适于高效率的粗加工或半精加工。

立装形式螺旋立铣刀 适于重切削，机床钢性要好。

可转位球头立铣刀 普通形球头立铣刀 适于模腔内腔及过渡R的外形面的粗加工，半精加工。

曲线刃球头立铣刀 适于模具工业。航空工业和汽车工业的仿形加工，用于粗铣、半精铣各种复杂形面，也可以用于精铣。

可转位浅孔钻 可转位浅孔钻 适于高效率的加工铸铁、碳钢、合金钢等，可进行钻孔、铣切等。

可转位成型铣刀 可转位成型铣刀 适于各种型面的高效加工，可用于重切削。

可转位自夹紧切断刀 可转位自夹紧切断刀 适于对工件的切断、切槽。

可转位车刀 可转位车刀 适于各种材料的粗车、半精车及精车。2100433B