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切斷刀操作的技術要求
發(fā)布時間 : 2019-04-09 浏覽次數 : 2213 次
在現代金屬加工中,在具有複雜棒料進(jìn)給機構的自動化設備或最先進(jìn)的CNC機床上可以進(jìn)行切斷加工。但如果切斷刀片的硬質合金牌号選擇不當,可能(néng)會導緻停工、刀具損壞、刮削工件,甚至破壞機床。
爲獲得理想的切斷效果,需要詳細了解切斷機理。其中的許多變量必須加以考慮:(1)工件材料和形狀;(2)機床;(3)與零件中心軸線相關的切削刃;(4)刀片和斷屑器的類型;(5)硬質合金牌号和塗層;(6)影響刀具壽命的其他切削條件。本文主要讨論前三個變量。
1.工件材料和形狀
爲簡化問題,這(zhè)裡(lǐ)讨論三種(zhǒng)最普通的工件形狀——實心、空心和要求斷續切削的不規則形狀(如方型和六角型材料和壁厚不一緻的空心材料)。
材料一般分爲7種(zhǒng)類型,爲簡化問題,這(zhè)裡(lǐ)分爲三類。
第一類爲要求使用鋒利的正前角切削刃進(jìn)行切削的材料。它包括高溫合金、钛合金、鋁材、塑料和其他非鐵金屬以及奧氏體不鏽鋼。鋒利的切削刃能(néng)防止這(zhè)些材料的工作硬化。例如,鋒利的切削刃允許使用高的切削速度和進(jìn)給量,并能(néng)整齊地切斷矽鋁合金而不會留下卷邊。同樣(yàng)它也适合于大多數非金屬材料(如塑料、尼龍和其他軟的免于加工的材料)。
第二類爲要求使用零前角或負前角切削刃進(jìn)行切削的材料。它包括标準的碳鋼、合金鋼和鑄鐵。零前角或負前角可以增加切削刃的強度,并允許采用更大的進(jìn)給速度以及防止斷續切削時切削刃的破壞。對(duì)于大多數産生連續長(cháng)切屑的材料,應采用這(zhè)種(zhǒng)零前角或負前角的刀具,它也是工業生産中最經(jīng)常使用的類型。
第三類包括那些要求使用帶斷屑器的刀具進(jìn)行加工的材料,斷屑器的類型將(jiāng)在後(hòu)面(miàn)讨論。這(zhè)些材料在正常的切削速度和進(jìn)給率條件下,將(jiāng)産生絲狀的長(cháng)切屑,如軸承工業中使用的52100#鋼和其他高等級鋼。
機床在加工時通常要求使用斷屑器。當用低的額定進(jìn)給速度加工軟的低碳鋼和合金鋼時,通常會産生不希望出現的長(cháng)切屑,因此要求操作者經(jīng)常停機來清除切屑。這(zhè)樣(yàng)將(jiāng)降低生産率并危及操作者,因爲這(zhè)些切屑是非常鋒利的。采用非常低的切削速度加工一些種(zhǒng)類的高溫合金時,也會産生同樣(yàng)的問題。
當選擇切斷刀片時,刀片的幾何角度可采用與車削甚至銑削用刀片相同的角度。通常如果用大正前角車削或銑削刀片加工一種(zhǒng)材料,當進(jìn)行切斷操作時,可選擇相同的幾何角度。
2.機床
有效切斷操作的關鍵是能(néng)夠控制切削速度和進(jìn)給率。兩(liǎng)者正确的組合將(jiāng)延長(cháng)刀具壽命,保持加工尺寸的穩定性以及有效控制切屑。所用的機床(其型式和特征)在很大程度上決定了使用者能(néng)在多大程度上控制切削參數。
這(zhè)裡(lǐ)機床被(bèi)分爲兩(liǎng)類:CNC和非CNC機床。自動化設備是大批量生産最常用的形式。在使用切斷刀具時,這(zhè)可能(néng)將(jiāng)産生一些重要的問題。
當一把刀具以最低的進(jìn)給速度正常工作時,這(zhè)時可确定機床所能(néng)采用的最大轉速。由于在自動化生産中,一些刀具在幾個不同的位置同時進(jìn)行切削,因此在加工中對(duì)切削速度和進(jìn)給率幾乎不能(néng)調節。例如,一支高速鋼麻花鑽或成(chéng)形工具在其中的一個位置工作時,它的最優切削速度將(jiāng)決定所有别的刀具的切削速度,這(zhè)個速度對(duì)于大多數硬質合金刀具來說太低。新型自動化設備允許操作者更多地控制進(jìn)給速度。有些CNC型自動化設備幾乎可對(duì)整個切削循環給予完全的控制。
被(bèi)使用的機床將(jiāng)決定硬質合金刀片的牌号、斷屑器和切削刃型式。對(duì)于傳統的自動化設備來說,需要選擇韌性較好(hǎo)的硬質合金牌号。低于正常切削速度的硬質合金刀具將(jiāng)在這(zhè)些設備上進(jìn)行試驗。
超微細硬質合金牌号已大大改進(jìn)了自動化設備用切斷刀具的性能(néng)。它們既有與高速鋼同樣(yàng)的強度,又具有與硬質合金同樣(yàng)好(hǎo)的耐磨性。
另外一種(zhǒng)可進(jìn)行切斷操作的機床是CNC車床。它通常裝備了以大批量生産爲目的的棒料進(jìn)給機構或類似的裝置。這(zhè)種(zhǒng)機床有許多優點,其中最重要的就是在切削循環中,它能(néng)對(duì)切削速度和進(jìn)給率實行完全的控制。這(zhè)樣(yàng)就可使用切削速度高的硬質合金刀片高效地工作。但必須注意,切削速度和進(jìn)給率應在制造商推薦的範圍内。
CNC機床易于編程和改變以适應加工不同零件的需要。因此,它們是較短行程切斷操作的優選類型,其良好(hǎo)的調節切削速度和進(jìn)給率的能(néng)力也有助于控制切屑和增加刀具壽命的一緻性。
3.正确的安裝
當使用硬質合金進(jìn)行切斷操作時,正确安裝刀具是非常重要的。如果切削刃和工件接觸位置不正确,刀具可能(néng)崩刃或者損壞工件,有時甚至損壞機床。
兩(liǎng)個最普遍的問題就是切斷刀具不垂直于工件或切削刃相對(duì)于工件中心軸線安裝得太高或太低,它們對(duì)刀具壽命、切屑控制和是否能(néng)保持垂直和平穩的切斷將(jiāng)産生較大的影響,也將(jiāng)導緻在加工完的零件表面(miàn)上留有凸、凹表面(miàn)。如果這(zhè)些問題非常嚴重,刀具將(jiāng)會失效。
爲保證刀具垂直于工件,操作者應遵守一個簡單的安裝過(guò)程。首先仔細清潔鎖緊區域并將(jiāng)切斷工具安裝在六角轉塔上。然後(hòu)用一指示表測量長(cháng)度爲100mm的行程上的刀具偏差,該偏差不應超過(guò)1mm。
通常檢測刀具是否垂直的一個方法是檢查産生的切屑。如果工件産生的切屑以長(cháng)絲狀流向(xiàng)一側,這(zhè)可能(néng)是刀具安裝不正确。另一現象是切斷刀片圓角處的提前磨損,這(zhè)表明刀片的一面(miàn)比另一面(miàn)承受著(zhe)更多的壓力。
如果加工中刀具性能(néng)或生産的零件質量發(fā)生變化,請遵循前面(miàn)提到的安裝步驟。有時刀具一點輕微的碰撞也會引起(qǐ)偏差。因此,在安裝後(hòu)盡早檢查切斷工具的切削條件是一個好(hǎo)的辦法,這(zhè)樣(yàng)做可有助于識别和防止嚴重的刀具失效。
在切斷刀具安裝中,另外一個主要考慮的問題是切削刃相對(duì)于工件軸線的位置。刀片安裝不正确將(jiāng)引起(qǐ)一系列問題,其中最常見的是刀具提前磨損和突然失效、差的切屑形式、差的側面(miàn)粗糙度和振動。由于有時查明切削刃的實際位置很困難,因此這(zhè)些問題將(jiāng)進(jìn)一步惡化。在老式的手動和自動機床上,這(zhè)些現象更是經(jīng)常發(fā)生。
制造商設計的大多數硬質合金刀片,使用時需安裝得略高于工件中心軸線。這(zhè)個位置有利于使用焊接斷屑器并保證刀片可靠地裝夾在刀杆上。
當刀片安裝得略高于中心時,切向(xiàng)力可以作用在更大的刀片面(miàn)積上。這(zhè)會增加刀具的強度并使刀片牢固地定位在刀槽中。
另外,當切削刃和工件之間的角度确定後(hòu),硬質合金切斷刀片往往被(bèi)設計爲使其強度和堅固性最大化。如果刀片高于中心線太多,刀片後(hòu)角將(jiāng)減小。緻使後(hòu)刀面(miàn)上半部分與工件發(fā)生磨擦,因此在切削區將(jiāng)産生大量的熱。反過(guò)來,這(zhè)會引起(qǐ)刀片提前磨損和工件冷作硬化。這(zhè)種(zhǒng)情況最通常的标志是,在短期切削後(hòu)刀片有過(guò)度的後(hòu)刀面(miàn)磨損。
低于中心線的刀片將(jiāng)産生更多的問題。當刀片低于中心線時,後(hòu)角將(jiāng)增大。這(zhè)使得很小的刀尖部分將(jiāng)承受全部的切削力,從而縮短刀具壽命和增加刀具突然失效的可能(néng)性。
低于中心線的刀片帶來的另一個問題是刀片不規則的偏離。随著(zhe)大部分切削力作用于刀尖,它趨向(xiàng)于振動和反彈,這(zhè)種(zhǒng)不規則運動將(jiāng)對(duì)刀具壽命産生影響,通常以切削刃前部斷屑的形式出現。它將(jiāng)在零件槽的底部和側面(miàn)産生振動痕迹和較差的表面(miàn)粗糙度。
使用低于中心線的刀片的一個最嚴重的後(hòu)果是刀片被(bèi)拉出。當刀片接觸整體棒料時,零件的旋轉實際上會將(jiāng)刀片拉出刀槽;零件中心的殘留毛刺堆積在切削刃上,當零件繼續旋轉時,會將(jiāng)刀片拉出刀槽。
如果這(zhè)種(zhǒng)情況沒(méi)有被(bèi)及時判斷,刀夾將(jiāng)在加工下一個零件時損壞,并可能(néng)導緻機床和被(bèi)加工零件受到損壞。這(zhè)意味著(zhe)浪費時間。即使刀片未被(bèi)拉出刀夾,通過(guò)切削刃頂部旋轉的毛刺也可能(néng)導緻刀具損壞。
因爲這(zhè)些原因,需要防止切斷工具的切深超過(guò)工件中心部分。在過(guò)中心點後(hòu),實際的旋轉方向(xiàng)相反,産生的切削力可能(néng)將(jiāng)刀片拉出刀夾。同時,這(zhè)種(zhǒng)旋轉將(jiāng)摩擦刀片後(hòu)刀面(miàn),引起(qǐ)刀片提前磨損。
爲克服刀片拉出問題,許多切斷刀具制造商正在采用由ISCAR公司在70年代早期提出的自動夾緊概念。這(zhè)種(zhǒng)方法不需要螺釘和杠杆來定位和夾緊刀片,它依靠旋轉和刀具壓力將(jiāng)刀片定位在楔形刀槽内。這(zhè)樣(yàng),在無壓緊裝置的條件下,刀具的切削深度幾乎可不受限制,刀夾和刀片的類型是安裝時使刀具保持在中心高位置的另一個因素。—種(zhǒng)最常用的切斷刀具類型是刀體和刀闆系統。它包括一個安裝在機床夾頭中的鎖緊刀體和一個可更換的用于安裝合金刀片的雙面(miàn)刀闆,刀闆上有一個自鎖刀槽。
T型切斷刀是—種(zhǒng)兩(liǎng)種(zhǒng)刀片和刀闆的組合型式,采用簡單的楔形鎖緊。在刀片的頂部和底面(miàn)有與刀闆相匹配的斜面(miàn)。刀片由刀闆産生的彈力楔緊并保持在刀槽中。在某些條件下,刀片可能(néng)被(bèi)進(jìn)一步壓入刀槽中,從而改變切削刃的位置,使其低于中心高。大進(jìn)給率切削、斷續切削和磨損的刀槽可能(néng)引起(qǐ)這(zhè)種(zhǒng)現象的發(fā)生。
在F型切斷刀具中,刀片和刀闆有—固定的定位槽。一個定位塊被(bèi)焊接在刀片上,與支撐刀闆的頂面(miàn)接觸。一旦刀片被(bèi)安裝在刀槽中,它將(jiāng)保持在固定的位置上。
任何刀片和刀闆的組合都(dōu)應使切屑順利地從切削區排出。若在零件切斷之前,切屑堆積并侵入槽中,刀片就很可能(néng)再次切削這(zhè)些切屑,并會突然失效。如果切屑劇烈地摩擦刀闆,將(jiāng)會産生大量的熱,這(zhè)也會造成(chéng)疲勞和加速失效。
所有的硬質合金切斷刀具制造商都(dōu)提供其産品的中心高。所以應嚴格遵守制造商的推薦值。
刀片的幾何尺寸和刀夾的型式對(duì)中心高均有影響。通常寬度大于0.5mm的刀片,下列公式對(duì)其最大中心高的确定非常有用:中心高=0.8mm×寬度+0.025mm。
在進(jìn)行切斷加工時,要切記切削刃安裝在中心高上或略高于中心高。那些使用高速鋼切斷刀或類似工具的操作者和安裝人員經(jīng)常認爲這(zhè)些刀具低于中心高時工作得更好(hǎo)。但對(duì)現代硬質合金刀片來說,工作時低于中心高將(jiāng)使切斷操作更加困難。
爲獲得理想的切斷效果,需要詳細了解切斷機理。其中的許多變量必須加以考慮:(1)工件材料和形狀;(2)機床;(3)與零件中心軸線相關的切削刃;(4)刀片和斷屑器的類型;(5)硬質合金牌号和塗層;(6)影響刀具壽命的其他切削條件。本文主要讨論前三個變量。
1.工件材料和形狀
爲簡化問題,這(zhè)裡(lǐ)讨論三種(zhǒng)最普通的工件形狀——實心、空心和要求斷續切削的不規則形狀(如方型和六角型材料和壁厚不一緻的空心材料)。
材料一般分爲7種(zhǒng)類型,爲簡化問題,這(zhè)裡(lǐ)分爲三類。
第一類爲要求使用鋒利的正前角切削刃進(jìn)行切削的材料。它包括高溫合金、钛合金、鋁材、塑料和其他非鐵金屬以及奧氏體不鏽鋼。鋒利的切削刃能(néng)防止這(zhè)些材料的工作硬化。例如,鋒利的切削刃允許使用高的切削速度和進(jìn)給量,并能(néng)整齊地切斷矽鋁合金而不會留下卷邊。同樣(yàng)它也适合于大多數非金屬材料(如塑料、尼龍和其他軟的免于加工的材料)。
第二類爲要求使用零前角或負前角切削刃進(jìn)行切削的材料。它包括标準的碳鋼、合金鋼和鑄鐵。零前角或負前角可以增加切削刃的強度,并允許采用更大的進(jìn)給速度以及防止斷續切削時切削刃的破壞。對(duì)于大多數産生連續長(cháng)切屑的材料,應采用這(zhè)種(zhǒng)零前角或負前角的刀具,它也是工業生産中最經(jīng)常使用的類型。
第三類包括那些要求使用帶斷屑器的刀具進(jìn)行加工的材料,斷屑器的類型將(jiāng)在後(hòu)面(miàn)讨論。這(zhè)些材料在正常的切削速度和進(jìn)給率條件下,將(jiāng)産生絲狀的長(cháng)切屑,如軸承工業中使用的52100#鋼和其他高等級鋼。
機床在加工時通常要求使用斷屑器。當用低的額定進(jìn)給速度加工軟的低碳鋼和合金鋼時,通常會産生不希望出現的長(cháng)切屑,因此要求操作者經(jīng)常停機來清除切屑。這(zhè)樣(yàng)將(jiāng)降低生産率并危及操作者,因爲這(zhè)些切屑是非常鋒利的。采用非常低的切削速度加工一些種(zhǒng)類的高溫合金時,也會産生同樣(yàng)的問題。
當選擇切斷刀片時,刀片的幾何角度可采用與車削甚至銑削用刀片相同的角度。通常如果用大正前角車削或銑削刀片加工一種(zhǒng)材料,當進(jìn)行切斷操作時,可選擇相同的幾何角度。
2.機床
有效切斷操作的關鍵是能(néng)夠控制切削速度和進(jìn)給率。兩(liǎng)者正确的組合將(jiāng)延長(cháng)刀具壽命,保持加工尺寸的穩定性以及有效控制切屑。所用的機床(其型式和特征)在很大程度上決定了使用者能(néng)在多大程度上控制切削參數。
這(zhè)裡(lǐ)機床被(bèi)分爲兩(liǎng)類:CNC和非CNC機床。自動化設備是大批量生産最常用的形式。在使用切斷刀具時,這(zhè)可能(néng)將(jiāng)産生一些重要的問題。
當一把刀具以最低的進(jìn)給速度正常工作時,這(zhè)時可确定機床所能(néng)采用的最大轉速。由于在自動化生産中,一些刀具在幾個不同的位置同時進(jìn)行切削,因此在加工中對(duì)切削速度和進(jìn)給率幾乎不能(néng)調節。例如,一支高速鋼麻花鑽或成(chéng)形工具在其中的一個位置工作時,它的最優切削速度將(jiāng)決定所有别的刀具的切削速度,這(zhè)個速度對(duì)于大多數硬質合金刀具來說太低。新型自動化設備允許操作者更多地控制進(jìn)給速度。有些CNC型自動化設備幾乎可對(duì)整個切削循環給予完全的控制。
被(bèi)使用的機床將(jiāng)決定硬質合金刀片的牌号、斷屑器和切削刃型式。對(duì)于傳統的自動化設備來說,需要選擇韌性較好(hǎo)的硬質合金牌号。低于正常切削速度的硬質合金刀具將(jiāng)在這(zhè)些設備上進(jìn)行試驗。
超微細硬質合金牌号已大大改進(jìn)了自動化設備用切斷刀具的性能(néng)。它們既有與高速鋼同樣(yàng)的強度,又具有與硬質合金同樣(yàng)好(hǎo)的耐磨性。
另外一種(zhǒng)可進(jìn)行切斷操作的機床是CNC車床。它通常裝備了以大批量生産爲目的的棒料進(jìn)給機構或類似的裝置。這(zhè)種(zhǒng)機床有許多優點,其中最重要的就是在切削循環中,它能(néng)對(duì)切削速度和進(jìn)給率實行完全的控制。這(zhè)樣(yàng)就可使用切削速度高的硬質合金刀片高效地工作。但必須注意,切削速度和進(jìn)給率應在制造商推薦的範圍内。
CNC機床易于編程和改變以适應加工不同零件的需要。因此,它們是較短行程切斷操作的優選類型,其良好(hǎo)的調節切削速度和進(jìn)給率的能(néng)力也有助于控制切屑和增加刀具壽命的一緻性。
3.正确的安裝
當使用硬質合金進(jìn)行切斷操作時,正确安裝刀具是非常重要的。如果切削刃和工件接觸位置不正确,刀具可能(néng)崩刃或者損壞工件,有時甚至損壞機床。
兩(liǎng)個最普遍的問題就是切斷刀具不垂直于工件或切削刃相對(duì)于工件中心軸線安裝得太高或太低,它們對(duì)刀具壽命、切屑控制和是否能(néng)保持垂直和平穩的切斷將(jiāng)産生較大的影響,也將(jiāng)導緻在加工完的零件表面(miàn)上留有凸、凹表面(miàn)。如果這(zhè)些問題非常嚴重,刀具將(jiāng)會失效。
爲保證刀具垂直于工件,操作者應遵守一個簡單的安裝過(guò)程。首先仔細清潔鎖緊區域并將(jiāng)切斷工具安裝在六角轉塔上。然後(hòu)用一指示表測量長(cháng)度爲100mm的行程上的刀具偏差,該偏差不應超過(guò)1mm。
通常檢測刀具是否垂直的一個方法是檢查産生的切屑。如果工件産生的切屑以長(cháng)絲狀流向(xiàng)一側,這(zhè)可能(néng)是刀具安裝不正确。另一現象是切斷刀片圓角處的提前磨損,這(zhè)表明刀片的一面(miàn)比另一面(miàn)承受著(zhe)更多的壓力。
如果加工中刀具性能(néng)或生産的零件質量發(fā)生變化,請遵循前面(miàn)提到的安裝步驟。有時刀具一點輕微的碰撞也會引起(qǐ)偏差。因此,在安裝後(hòu)盡早檢查切斷工具的切削條件是一個好(hǎo)的辦法,這(zhè)樣(yàng)做可有助于識别和防止嚴重的刀具失效。
在切斷刀具安裝中,另外一個主要考慮的問題是切削刃相對(duì)于工件軸線的位置。刀片安裝不正确將(jiāng)引起(qǐ)一系列問題,其中最常見的是刀具提前磨損和突然失效、差的切屑形式、差的側面(miàn)粗糙度和振動。由于有時查明切削刃的實際位置很困難,因此這(zhè)些問題將(jiāng)進(jìn)一步惡化。在老式的手動和自動機床上,這(zhè)些現象更是經(jīng)常發(fā)生。
制造商設計的大多數硬質合金刀片,使用時需安裝得略高于工件中心軸線。這(zhè)個位置有利于使用焊接斷屑器并保證刀片可靠地裝夾在刀杆上。
當刀片安裝得略高于中心時,切向(xiàng)力可以作用在更大的刀片面(miàn)積上。這(zhè)會增加刀具的強度并使刀片牢固地定位在刀槽中。
另外,當切削刃和工件之間的角度确定後(hòu),硬質合金切斷刀片往往被(bèi)設計爲使其強度和堅固性最大化。如果刀片高于中心線太多,刀片後(hòu)角將(jiāng)減小。緻使後(hòu)刀面(miàn)上半部分與工件發(fā)生磨擦,因此在切削區將(jiāng)産生大量的熱。反過(guò)來,這(zhè)會引起(qǐ)刀片提前磨損和工件冷作硬化。這(zhè)種(zhǒng)情況最通常的标志是,在短期切削後(hòu)刀片有過(guò)度的後(hòu)刀面(miàn)磨損。
低于中心線的刀片將(jiāng)産生更多的問題。當刀片低于中心線時,後(hòu)角將(jiāng)增大。這(zhè)使得很小的刀尖部分將(jiāng)承受全部的切削力,從而縮短刀具壽命和增加刀具突然失效的可能(néng)性。
低于中心線的刀片帶來的另一個問題是刀片不規則的偏離。随著(zhe)大部分切削力作用于刀尖,它趨向(xiàng)于振動和反彈,這(zhè)種(zhǒng)不規則運動將(jiāng)對(duì)刀具壽命産生影響,通常以切削刃前部斷屑的形式出現。它將(jiāng)在零件槽的底部和側面(miàn)産生振動痕迹和較差的表面(miàn)粗糙度。
使用低于中心線的刀片的一個最嚴重的後(hòu)果是刀片被(bèi)拉出。當刀片接觸整體棒料時,零件的旋轉實際上會將(jiāng)刀片拉出刀槽;零件中心的殘留毛刺堆積在切削刃上,當零件繼續旋轉時,會將(jiāng)刀片拉出刀槽。
如果這(zhè)種(zhǒng)情況沒(méi)有被(bèi)及時判斷,刀夾將(jiāng)在加工下一個零件時損壞,并可能(néng)導緻機床和被(bèi)加工零件受到損壞。這(zhè)意味著(zhe)浪費時間。即使刀片未被(bèi)拉出刀夾,通過(guò)切削刃頂部旋轉的毛刺也可能(néng)導緻刀具損壞。
因爲這(zhè)些原因,需要防止切斷工具的切深超過(guò)工件中心部分。在過(guò)中心點後(hòu),實際的旋轉方向(xiàng)相反,産生的切削力可能(néng)將(jiāng)刀片拉出刀夾。同時,這(zhè)種(zhǒng)旋轉將(jiāng)摩擦刀片後(hòu)刀面(miàn),引起(qǐ)刀片提前磨損。
爲克服刀片拉出問題,許多切斷刀具制造商正在采用由ISCAR公司在70年代早期提出的自動夾緊概念。這(zhè)種(zhǒng)方法不需要螺釘和杠杆來定位和夾緊刀片,它依靠旋轉和刀具壓力將(jiāng)刀片定位在楔形刀槽内。這(zhè)樣(yàng),在無壓緊裝置的條件下,刀具的切削深度幾乎可不受限制,刀夾和刀片的類型是安裝時使刀具保持在中心高位置的另一個因素。—種(zhǒng)最常用的切斷刀具類型是刀體和刀闆系統。它包括一個安裝在機床夾頭中的鎖緊刀體和一個可更換的用于安裝合金刀片的雙面(miàn)刀闆,刀闆上有一個自鎖刀槽。
T型切斷刀是—種(zhǒng)兩(liǎng)種(zhǒng)刀片和刀闆的組合型式,采用簡單的楔形鎖緊。在刀片的頂部和底面(miàn)有與刀闆相匹配的斜面(miàn)。刀片由刀闆産生的彈力楔緊并保持在刀槽中。在某些條件下,刀片可能(néng)被(bèi)進(jìn)一步壓入刀槽中,從而改變切削刃的位置,使其低于中心高。大進(jìn)給率切削、斷續切削和磨損的刀槽可能(néng)引起(qǐ)這(zhè)種(zhǒng)現象的發(fā)生。
在F型切斷刀具中,刀片和刀闆有—固定的定位槽。一個定位塊被(bèi)焊接在刀片上,與支撐刀闆的頂面(miàn)接觸。一旦刀片被(bèi)安裝在刀槽中,它將(jiāng)保持在固定的位置上。
任何刀片和刀闆的組合都(dōu)應使切屑順利地從切削區排出。若在零件切斷之前,切屑堆積并侵入槽中,刀片就很可能(néng)再次切削這(zhè)些切屑,并會突然失效。如果切屑劇烈地摩擦刀闆,將(jiāng)會産生大量的熱,這(zhè)也會造成(chéng)疲勞和加速失效。
所有的硬質合金切斷刀具制造商都(dōu)提供其産品的中心高。所以應嚴格遵守制造商的推薦值。
刀片的幾何尺寸和刀夾的型式對(duì)中心高均有影響。通常寬度大于0.5mm的刀片,下列公式對(duì)其最大中心高的确定非常有用:中心高=0.8mm×寬度+0.025mm。
在進(jìn)行切斷加工時,要切記切削刃安裝在中心高上或略高于中心高。那些使用高速鋼切斷刀或類似工具的操作者和安裝人員經(jīng)常認爲這(zhè)些刀具低于中心高時工作得更好(hǎo)。但對(duì)現代硬質合金刀片來說,工作時低于中心高將(jiāng)使切斷操作更加困難。