可转位刀具的基本概念.docx

1、可转位刀具的基本概念可转位刀具的基本概念可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切削刃进入工作位置，再经 夹紧就可以继续使用。如下图所示的刀具就是可转位立铣刀的换刀片的样子。 可转位刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征，其一是刀体上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二是刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变，并具有相同的几何参数。可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点：刀片成为独立的功能元件，其切削性能得到了扩展和提高；机械夹固式避免了焊接工艺的

2、影响和限制，更利于根据加工对象选择各种材料的刀片，并充分地发挥了其切削性能，从而提高了切削效率；切削刃空间位置相对刀体固定不变，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，提高了机床的利用率。由于可转位刀具切削效率高，辅助时间少，所以提高了工效，而且可转位刀具的刀体可重复使用，节约了钢材和制造费用，因此其经济性好。可转位刀具的发展极大的促进了刀具技术的进步，同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展。可转位刀具的种类和用途刀具名称用途可转位面铣刀普通形式面铣刀适于铣削大的平面，用于不同深度的粗加工、半精加工。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、

3、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。

4、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。可转位铣刀体常用的结构形式结构简图说明柄部为锥柄（莫氏锥柄和7：24锥柄等），用于直径小于或等于80mm的立铣刀和面铣刀。柄部为削平型直柄，用于小规格的

5、立铣刀。用一个螺钉，通过铣刀内孔将铣刀固定在端键传动刀杆上的结构，适用于直径小于或等于160mm的面铣刀和63mm125mm直径的套式立铣刀。以铣刀内孔及7：24锥柄心轴定位，适用于直径160mm500mm的面铣刀和三面刃铣刀。用刀体止口与机床主轴端面相配合来定位，常用于直径大于或等于250mm的面铣刀和三面刃铣刀，止口直径为128.57mm或221.44mm。可转位铣刀主要几何角度的符号及意义名称符号（度）定义作用前角0前面与基面间的夹角，在正交平面中测量。决定切削刃的锋利程度和强度。增大前角可减小切屑变形，减小切削力和切削功率。刃倾角s主切削刃与基面间的夹角，在基面中测量。控制切屑流向，影

6、响切削刃强度和切削分力的大小。背前角（轴向前角）p前面与基面间的夹角，在背平面中测量。决定切削刃的强度和切屑的流向，影响切削分力的大小和表面质量。侧前角（径向前角）f前面与基面间的夹角，在假定工作平面中测量。决定刀齿的强度和切削力的大小。主偏角Kr主切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。影响刀尖部分的强度、切削分力之间的比例、工件表面的形状和切削刃参加切削的长度。副偏角Kr副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。减小副切削刃、副后面与工件已加工表面的摩擦，影响表面粗糙度。后角0后面与切削平面间的夹角，在正交平面中测量。减小后面与工作表面间的摩擦，并与前角决定切削刃的锋利和强度。

7、可转位浅孔钻切削用量的选择被加工材料 布氏硬度HBS 切削速度(m/mm) 钻孔直径（mm） 18.520.9 21.025.9 26.030.9 31.041.9 42.056.0 进给量（mm/r） 易切削钢和碳钢180275 100 0.060.15 0.090.15 0.090.16 0.090.17 0.100.20 200 0.090.16 0.100.18 0.090.25 0.090.30 0.100.30 300 0.100.18 0.110.18 0.100.25 0.100.32 0.100.32 碳钢淬火 220450100 0.090.14 0.090.14 0.08

8、0.14 0.080.14 0.100.20 200 0.100.16 0.100.16 0.090.17 0.100.20 0.100.28 300 0.110.17 0.110.17 0.100.18 0.100.22 0.100.30 低合金钢淬火 220450 100 0.090.15 0.100.17 0.090.17 0.090.20 0.110.21 200 0.110.18 0.120.20 0.100.24 0.100.20 0.110.28 不锈钢（奥氏体 150275 300 0.110.19 0.120.20 0.110.25 0.130.27 0.120.30 高合金

9、钢、退火 150250 100 0.120.17 0.120.18 0.100.20 0.090.25 0.100.20 200 0.120.20 0.130.22 0.100.25 0.120.30 0.100.30 300 0.120.22 0.120.23 0.110.26 0.120.31 0.120.32 高合金钢、工具钢 =360 100 0.080.14 0.060.14 0.090.16 0.090.17 0.090.18 200 0.090.16 0.090.16 0.100.20 0.100.20 0.100.20 低拉力强度灰铸铁=230 100 0.070.25 0.0

10、70.30 0.070.30 0.070.35 0.070.35 200 0.070.30 0.070.30 0.070.35 0.070.40 0.070.40 电子邮件:xiaohe91数控车床对可转位车刀的要求 数控车床与普通车床用的可转位车刀，一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床工序是自动化的，因此对用于其上的可转位车刀的要求侧重点又有别于普通车床的刀具，具体要求和特点如下表所示。要求特点目的精度高刀片采用M级或更高精度等级的；刀杆多采用精密级的；用带微调装置的刀杆在机外预调好。保证刀片重复定位精度，方便坐标设定，保证刀尖位置精度。可靠性高采用断屑可靠性高的断屑槽

11、型或有断屑台和断屑器的车刀；采用结构可靠的车刀，采用复合式夹紧结构和夹紧可靠的其他结构。断屑稳定，不能有紊乱和带状切屑；适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹紧不得有松动的要求。换刀迅速采用车削工具系统；采用快换小刀夹。迅速更换不同形式的切削部件，完成多种切削加工，提高生产效率。刀片材料刀片较多采用涂层刀片。满足生产节拍要求，提高加工效率。刀杆截形刀杆较多采用正方形刀杆，但因刀架系统结构差异大，有的需采用专用刀杆。刀杆与刀架系统匹配。可转位车孔刀切削用量的选择车孔刀的切削用量三要素及选用原则与外圆、端面车刀相同。因内孔切削条件较差，故选用切削用量时应小于外圆切削。加工 25mm以下的孔

12、通常不采用大背吃刀量加工。粗车的切削用量与长径比（刀杆伸出刀架长度与被加工孔径的比值）有关，这里只介绍当孔壁有足够刚性时粗车切削用量的推荐值。半精车、精车常按图样要求选取用量。1、背吃刀量的选用如下表所示长径比加工内孔时的背吃刀量为加工外圆时的百分比（%）2802365345045302、进给量的选用如下表所示长径比加工内孔时的进给量为加工外圆时的百分比（%）0且轴向每个截面半径都不相等从而使偏移量e也处处不相等，为保证每个截面前角都相等，X-A-Z联动时Y轴也要参加插补运动。因此CNC机床应具备X-Y-Z-A 4轴联动的插补功能。 同理可知：X-Y-Z-A-B 5轴联动插补可完成同上的球头立

13、铣刀的加工。 三 需要什么数控系统 加工一般精度的可转位刀具，选择具有间隙补偿和螺距误差补偿的半闭环CNC系统的 数控机床就可以满足要求，而对较高精度刀具（如整体材质的精加工刀具）的精加工可以选择闭环CNC系统。需要注意的是：为编程方便，CNC编程软件系统都应具有工件坐标系的平移和旋转功能，并支持几何线性的多种表达方式。 现代CNC系统的编程方法较多，相对而言，以ISO标准G，M代码编程的CNC系统具有较大的灵活性，能满足多品种中小批量的生产要求，但初期编程速度较慢，机床准备工作时间较长。而具有针对某类刀具产品开发的专业化软件包的CNC系统则可以满足某些复杂刀具的大批量加工，生产效率高，对人员素质要求较低，但价格昂贵且需要不断升级软件包以满足出现的新产品。 选择CNC系统时还应注意：现代CNC系统的功能较多，可以根据实际情况去掉一些基本不用或近期很少用到的功能（例如某些用于FMS的接口和软件）以降低购买成本。 以上通过几个例子讨论了针对加工刀具产品的CNC机床选择方法和大概原则，实际情况远不止这些。总之应根据产品具体情况灵活地作出选择，以满足市场对精度和成本的双重要求。中国工具信息网英格索尔(Ingersoll) 陕西省刀具协会伊斯卡(Iscarmill) 成都工具研究所威迪亚(Widia) 陕硬公