1.1可轉位刀具的概念
可轉位刀具是使用可轉位刀片的機夾刀具。機夾可轉位刀具是將壓製有合理的幾何參數、斷屑槽型、裝夾孔和具有數個切削刃的多邊形刀片,用夾緊元件、刀墊,以機械夾固方法,將刀片緊夾在刀體上。當刀片的一個刀刃用鈍以後,隻要把夾緊元件鬆開,將刀片轉一個角度,換另一個新刀刃,並重新夾緊就可以繼續使用。當所有刀刃用鈍後,換一塊新刀片即可繼續切削,不需要更換刀體。可轉位刀具的主要特征是:
①具有現成可用的刀刃;
②刀具的幾何參數,對同一種型號的每一刀體、每一刀片及每條刀刃都一致;
③刀片在刀體上的空間位置相對固定不變;
④刀片、刀體以機械夾固方式聯接。
這是可轉位刀具與其它刀具的區別,前三條又是與一般機夾刀具的區別。這種刀具的先進性,它的種種優點,都是以這些特征為基礎而存在的。因此也隻有符合這四個特征的刀具,才是名副其實的可轉位刀具。
1.2推廣可轉位刀具的意義
推廣可轉位刀具可以解決哪些問題?希望取得什麼效果?對不同廠家可能有不同的目的和要求。但是經過分析,基本上可以歸納成以下的幾個方麵。
(1)普遍提高生產率
可轉位刀具的特點就是提供現成可用、幾何參數一致、空間位置不變的刀刃,生產效率不再受磨刀(對焊接刀具而言)經驗的限製;統一使用先進的切削用量,可使生產效率提高。
(2)先進幾何參數的工業化生產
可轉位刀具的先進幾何參數,是由模具生產出的刀片與由工藝保證製造出的一定精度的刀體相結合而形成的。這樣,把原來需要個人掌握刃磨技術的小生產形式改為質量穩定、效率高的工業化大生產形式,使高效率的先進刀具不受刃磨能力的限製而大量生產,迅速地供應給使用者。
(3)能更好發揮出刀具材料的切削性能和應用新刀具材料
可轉位刀具突破了刀具切削部分材質內外一致的限製。為了承受高速切削所產生的高溫,刀具切削部分的材料需要有高的耐熱性(紅硬性);為了適應切削時的振動與衝擊,又需要一定的強度和韌性。但紅硬性和強度、韌性這兩者是相互矛盾的,紅硬性好,強度韌性就差一些強度韌性好,紅硬性就會下降。可轉位刀具的刀刃現成可用,也不需重新刃磨,這就有可能把刀片的表麵與內部采用不同的材質,使刀片表麵的紅硬性提高,而刀片內部仍然保持相當好的強度和韌性。例如各種最新型碳化物、氮化物、氧化物的多層塗層刀片,整個塗層厚度僅為5-10mm,卻可以得到極好的紅硬性。而刀片基體仍由堅韌性較好的材質製成,可以大輻度提高切削速度或顯著延長使用壽命。這種刀片隻能用在可轉位刀具上,而不能用在傳統的焊接刀具上。
另外,近年來在某些切削性能上比普通硬質合金好得多的刀具材料,如超硬材料(金屬陶瓷、金剛石等)製成的刀片應用在可轉位刀具上,可加工高硬度(HRC50-70)難加工材料,以及實現某些精密、超精密加工。