可转位刀具的基本结构

一、刀具的组成

可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成,如图所示。

其中各部分的作用为:

1.刀片:承担切削,形成被加工表面。

2.刀垫:保护刀体,确定刀片(切削刃)位置。

3.夹紧元件:夹紧刀片和刀垫。

4.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。

1.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:

1)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。

2)刀片周边尺寸定位满足三点定位原理。

3)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,如下图所示。

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 图示

2.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:

1)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。

2)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。

3.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:

1)联接形式和尺寸标准化。

2)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。

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 g_0刀具=g_0刀片+g_0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 a_0刀具=a_0刀片-g_0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 l_s刀具=l_s刀片+l_s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 k_r刀具=k_r刀杆

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