可轉位刀具通常由鋼制刀體等組成。刀體上加工出刀片窩槽,用以精確定位刀片。鋼制刀體需夾緊刀片,并可將刀體和刀片的組合體安裝在加工機床上。
可轉位刀具對整體刀具的優勢
在采用硬質合金可轉位刀片前,需要將整體刀具從加工機床上拆卸下來進行重磨。由于重磨的工作量很大,大型工廠通常建立重磨車間來專門進行工具重磨。因此,采用可轉位刀具的一個最顯著好處就是不需要從生產現場拆卸刀具就可實現切削刃的更新。刀片切削刃的更新通常用以下方法來實現:松開夾緊的刀片,旋轉或翻面(轉位)刀片到一個新的切削刃,或安裝一片全新的刀片來取代完全磨損的刀片。
盡管某些場合還在使用整體鉆頭、絲錐和其它整體工具,在現代的車削工藝中,可轉位車削刀具已處于主導地位。隨著CNC機床的普及,可轉位刀具已經有效取代了高速鋼刀具、硬質合金釬焊刀具和特殊成形刀具。借助CNC機床的多軸聯動和幾乎無需使用專用車削刀具,可轉位車削刀具能簡化生成復雜形狀。
此外,在車床上使用可轉位鉆頭也比使用傳統的整體高速鋼或硬質合金鉆頭更具優勢。通常先用可轉位鉆頭鉆孔,然后將鉆頭偏離孔中心來擴孔,這樣就不需使用鏜刀進行鏜孔。由于CNC車床的轉塔刀架通常會由于磨損造成不對中而損壞標準鉆頭,而采用可轉位鉆頭就會更適應這種不對中情況。
常見應用
不同刀具制造商的可轉位車削刀具有很大的通用性。車削刀片按常用形狀如菱形、正方形和圓形來制造,刀片的形狀和尺寸符合ANSI和ISO標準。這種通用性可使工藝人員自由選擇刀片的材質和刃口槽型。由于所有的主流刀具制造商均按相關標準生產車削刀片,因此,選擇一種最佳性能的刀片相對來說比較容易。
與車削刀具不同,不同刀具制造商的可轉位銑刀刀體采用了不同的刀片形狀和槽型,用戶只能購買對應刀具制造商的銑刀片。盡管如此,工具制造商已為其專有的刀片形狀開發了成系列的銑刀刀體,一種刀片就可用在一個系列的刀體上,由此可減少庫存并讓工藝人員的使用更靈活。
大多數工具的制造商可定制非標的可轉位成形刀具。而成形銑削刀具仍是完成復雜形狀的有效方法,并能提高生產效率和減少刀具庫存。通常,帶有階梯、圓弧和倒角特征的零件需用多種刀具共同加工。若采用組合可轉位成形刀具來加工,則可縮短生產時間、降低刀具庫存和提高零件質量。
定制的非標可轉位刀具價格昂貴,并且通常需要修改刀片,因此刀片價格不菲。因為這些原因,定制的可轉位刀具通常用于大批量生產或用于制造昂貴零件。
可轉位銑削刀具的一個重大技術進步在于對模具大型腔體的插銑粗加工。由于用于深腔或階梯的粗加工刀具很長,在傳統加工工藝中,刀具側面給進切削會誘發刀具振動。粗加工插銑刀則按軸向進給,可使切削力導向機床剛性最好的主軸錐度部位。需要超長刀具加工時采用插銑粗加工可帶來很高的金屬去除率。