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可转位刀具的选用

2009年07月27日 09:52:01人气:397来源:

市场经济不断地推进,现代企业在高目标和低成本的追求过程中,已逐渐改变了传统的“大而全”、“小而全”的模式,取而代之的是以投入zui小的人力、物力获得zui大效益的“主题”生产。体现在金属切削刀具领域,成本已不再是简单的购买刀具的费用,一方面,采用什么样的刀具会影响到产品工艺、机床的选型和配置、生产效率、产品质量等,因而受到越来越多的重视;另一方面,自制刀具是否划算?人力物力的投入也成为企业考虑的问题。企业内部的成本核算推进了生产过程的专业化服务。因此,对一般机械加工企业来说,刀具的配置,更多的是如何选、如何用,而不是在如何设计与制造上。

1.可转位刀具选用的一般原则

可转位刀具按工艺类别已有相应ISO标准和GB国家标准,标准以若干位特定的英文字母代码和阿拉伯数字组合,表示该刀具的各项特征及尺寸,在选择之前需确定加工工艺类别,即外圆车削、内孔车削、切槽、铣削、还是其他。以外圆车削为例:
 

图1刀片夹紧的方式

     
  1. 刀片夹紧方式的选择 在国家标准中,一般夹紧方式有上压式(代码为C)、上压与销孔夹紧(代码M)、销孔夹紧(代码P)和螺钉夹紧(代码S)四种,有的公司还有牢固夹紧(代码为D)图1。但这仍不可能包括可转位车刀所有的夹紧方式。例如代号P是用刀片的中心圆柱形销夹紧,而夹紧方式有杠杆式,偏心式等,而且,各刀具商所提供的产品并不一定包括了所有的夹紧方式,因此选用时要查阅产品样本。各夹紧方式适用不同形式的刀片,如无孔刀片常用上压式(C型),陶瓷、立方氮化硼等刀片常用此夹紧方式。D和M型夹紧可靠,适用于切削力较大的场合,如加工条件恶劣、钢的粗加工、铸铁等短屑的加工等。P型前刀面开放,有利于排屑,一般中、轻切削可选用。S型结构简单紧凑,无阻排屑,是沉孔刀片的夹紧方式,可用正前面刀片,适合于轻切削和小孔加工等。
     
  2. 刀片外形的选择 刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等等有关。一般外圆车削常用80°凸三边形(W型),四方形(S型)和 80°棱形( C型)刀片。仿形加工常用55°(D型)、35°(V型)棱形和圆形(R型)刀片。90°主偏角常用三角形(T型)刀片。不同的刀片形状有不同的刀尖强度,一般刀尖角越大,刀尖强度越大,反之亦然。圆刀片(R型)刀尖角zui大,35°菱形刀片(V型)刀尖角zui小(图2)。在选用时,应根据加工条件恶劣与否,按重、中、轻切削针对性地选择。在机床刚性、功率允许的条件下,大余量、粗加工应选用刀尖角较大的刀片,反之,机床刚性和功率小、小余量、精加工时宜选用较小刀尖角的刀片。
     


    图2刀片形状与刀尖强度、切削振动示意图

     
    从切削力考虑,刀尖角越大,在车削中对工件的径向分力越大,越易引起切削振动。
     

    图3Q型刀片
     
    从有效刃数来看,同等条件下,圆形刀片zui多,棱形刀片zui少,zui近又现出了一种80°的四边形刀片(Q型)(图3),这种刀片比80°棱形刀片的有效刃数增加了一倍。
     
  3. 刀杆头部形式的选择刀杆头部形式按主
    偏角和直头、偏头分有15~18种,各形式规定了相应的代码,国家标准和刀具样本中都—一列出,可以根据实际情况选择。有直角台阶的工件,可选大于或等于叨往偏角的刀杆。一般粗车,可选主偏角45°~90°的;精车,可选45°~75°的;中间切入、仿形,可选45°~107.5°的;工艺系统刚性好时可选较小值,工艺系统刚性差时,可选较大值。
     
  4. 刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7°)、P(11°)、E(20°)等,一般粗加工,半精加工可用N型。半精加工、精加工可用C型、P型、也可用带断屑槽形的N型刀片。加工铸铁、硬钢可用N型。加工不锈钢可用C型、P型。加工铝合金可用P型、E型等。加工弹性恢复性好的材料可选用较大一些的后角。
     
    一般镗孔刀片,选用C型、P型,大尺寸孔可选用N型。
     
  5. 左右手刀柄的选择有三种选择:R(右手)、L(左手)和N(左右手)。要注意区分左右刀的方向(图4)。选择时要考虑机床刀架是前置式还是后置式、前刀面是向上还是向下、主轴的旋转方向以及需要的进给方向等,图5表示了左右手螺纹刀在不同的情况下所得到的不同结果。
     
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