可转位刀具的新进展

 

随着制造业的高速发展,汽车工业、航空航天工业以及模具行业等重点产业部门对切削加工不断提出了更高的要求,CAD/CAM技术和CNC数控制造技术在刀具开发中的应用以及刀片压制技术的进步,推动着可转位刀具持续的发展。

  近年来,可转位刀具在刀杆结构的优化、切削负荷的合理分布、刀片三维断屑槽形开发以及带前角的螺旋形刀刃铣削刀片的问世和小规格浅孔钻的开发等方面,都取得明显的成效。其中,可转位立铣刀的进展尤为突出。如:Iscar公司开发的FEEDMILL立铣刀系列,以新的刀片外形、较小的切削主偏角和新的装夹结构,使每齿进给量{zg}可达3.5mm,以小吃深大进给的方式实现很高的金属切除率,小的主偏角能把高速进给的径向力转化为轴向力,因此可采用悬伸较长的刀杆对较深的模腔或外轮廓进行高效加工,主副切削刃之间的平缓的过渡刃,既可增加刀尖的强度又能改善加工的表面粗糙度。为了使刀片的装夹更可靠,以适应大的进给量,在刀片的底面多出一个圆柱形的凸起,在安装时与刀座的孔相配,可承受大部分切削力,减少中间夹紧螺钉的载荷。

  开发多功能的复合刀具是当前刀具结构发展中的另一个趋势。为了发挥以车削加工中心和镗铣类加工中心为代表的数控加工技术的优势,对复杂零件在一次安装中进行多工序的集中加工,并淡化传统的车、铣、镗、螺纹加工等不同切削工艺的界限,是当前提高数控机床效率、加快产品开发的重要途径。为此,也对刀具提出了新的要求,除了刀具模块化以外,还要求一种刀具要尽可能多地完成对零件不同工序的加工。减少换刀次数,节约频繁换刀时间;同时,还可以减少刀具的数量和库存量,有利于管理和降低制造成本。Sandvik、Kennametal等公司都开发出了为加工汽车、航空发动机零件、飞机构件开发的成套专用复合刀具。随着这类刀具的品种增加,结构优化,几何参数更趋合理,性能得到提高,应用面不断扩大,它不仅在车削、铣削、钻削领域的应用有新的突破,而且扩大到拉削和齿轮加工等复杂形面的加工领域。这类专用高效刀具已经成为现代自动生产线的特色,对减少投资费用、保证生产节拍和产品质量发挥了重要作用,也反映出刀具与工艺在制造技术中的紧密关系,甚至是开发新工艺、设计新的生产线的前提。



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