CNC數(shù)控車床切槽刀具的特點(diǎn)和切削的一些常見問

車床切槽刀特點(diǎn)及車削常見問題

　　圓柱體切槽包括切外圓槽、內(nèi)孔槽、退刀槽、端面槽。所切槽形包括窄槽、寬槽、成形槽。加工它們所用刀具主要是各類車削用切槽刀。其工藝特點(diǎn)是：
　　1）一個(gè)主刀刃二個(gè)副刀刃同時(shí)參與三面切削，被切削材料塑性變形復(fù)雜、摩擦阻力大，加工時(shí)進(jìn)給量小、切削厚度薄、平均變形大、單位切削力增大?？偳邢髁εc功耗大，有統(tǒng)計(jì)一般比外圓加工大20%左右，同時(shí)切削熱高，散熱差，切削溫度高。
　　2）切削速度在加工過程中不斷變化，特別是切斷加工時(shí)，切削速度由最大一直變化至零。切削力，切削熱也在不斷變化。
　　3）工件一面旋轉(zhuǎn)，刀具不斷切入，實(shí)際在工件表面形成的是阿基米德螺旋面，由此造成實(shí)際前角后角都在不斷變化，使過程更為復(fù)雜。
　　4）因刀具寬度窄，相對懸伸長，刀具剛性差，易振動(dòng)，特別是切斷，切深槽時(shí)。
　　實(shí)加工中，由于被加工槽形；分布；寬度、深度不同，組合眾多，為盡量使用少量的刀柄與相關(guān)組件、零件，夾持各種規(guī)格刀片，優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)地完成各種加工。各大公司都致力于使刀柄與安裝機(jī)構(gòu)模塊化。近來模塊化技術(shù)創(chuàng)意越來越新穎進(jìn)步，特以三菱等公司的設(shè)計(jì)發(fā)展來作一說明。
　　1）DG系列切槽刀
　　如圖1，DG系列切槽刀結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)刀柄、一個(gè)壓板、二個(gè)壓板螺釘，二類刀片支承鈑（外圓切槽用和端面切槽用），二個(gè)支承鈑固緊螺釘。

圖1 DG系列分解圖

　　刀柄由于左右手；截面尺寸不同，長度不同，柄形因刀頭偏置與無偏置；呈90°L形；成斜45°加工退刀槽用等，而有不同規(guī)格。裝窄刀片某些長度的壓鈑可和支承鈑做成一體。但為對應(yīng)各種更寬刀片，壓板按刀片寬、左右手有不同規(guī)格。外圓切槽加工與退刀槽加工的刀片支承鈑對應(yīng)左右手，桿體截面與不同的刀片寬度、形狀與長度有許多規(guī)格。端面切槽的支承鈑按不同的刀桿截面、左右手、不同的刀寬、加工直徑范圍、刀片形狀與長度也有很多規(guī)格。
　　但只要刃寬一致，左右手一致，就可用同一種壓鈑。只要加工目的（外圓槽、端面槽、退刀槽）一致，左右手一致，切槽，切斷寬度深度一致，就可以用同一支承鈑。只要左右手一致，一定范圍的切槽寬度、深度，一致的加工目的（是否需刀柄偏置，是否需仿形加工，是否加工退刀槽，據(jù)加工空間是否需刀頭轉(zhuǎn)90°形成L形刀頭）就可以用同一刀柄?！緞傧铏C(jī)械工具h(yuǎn)ttps://yurow123.1688.com】
　　實(shí)用時(shí)，據(jù)切槽部位、寬度、深度、左右手可迅速查樣本，決定刀柄、支承件、壓板型號(hào)，和三者合在一起的組件型號(hào)，刀片型號(hào)，以便配對採購。
　　由圖1知，DG模塊結(jié)構(gòu)向下的主切削力，主要靠凸鍵、凹槽與2個(gè)螺釘支承，同時(shí)壓板向下的夾緊刀片的力量，也作用在此上。整個(gè)支承剛性尚不足，這樣就影響了這類模塊件與刀片的使用壽命與精度的持續(xù)保持。DG系列雖比以往模塊系列有很大進(jìn)步，但模塊零件數(shù)尚徧多，將它們排列組合起來，需要的各尺寸規(guī)格數(shù)仍相當(dāng)多。因此需繼續(xù)改進(jìn)。
　　GY系列
　　GY系列模塊化切槽刀系統(tǒng)，是三菱公司最新創(chuàng)意開發(fā)的系統(tǒng)，特點(diǎn)是模塊組成零件只有二個(gè)，一個(gè)是模塊化刀柄，一個(gè)是模塊化支承鈑。其余是標(biāo)準(zhǔn)化的螺釘6個(gè)。它沒有刀片壓鈑，壓鈑與支承鈑做成一體。支承鈑通過三個(gè)方向，用螺釘將它與刀柄結(jié)合在一起。壓鈑夾緊力不再集中在支承鈑螺釘與鍵槽上，它通過半孔，一半作用在結(jié)實(shí)刀體上。切削力與刀片夾緊力不僅靠側(cè)面三個(gè)螺釘承擔(dān)，且也由前面二螺釘和更厚實(shí)寬大刀柄下托鈑承擔(dān)。各零件緊密結(jié)合，渾然一體，使其綜合剛性接近于整體切槽刀。（圖2）

圖2 GY系列模塊化切槽刀

　　
　　GY系列切槽刀在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上尚考慮到切槽切斷加工嚴(yán)酷的切削條件。特意在GY系列專用切槽刀片底部前后做出二個(gè)凹槽，在模塊支承鈑上做出相對應(yīng)二個(gè)凸起。限制刀片在加工中這一方向的移動(dòng)。同時(shí)在刀片底面和頂面做出相對的二個(gè)V形展開的凹曲面，在模塊支承鈑的壓板下和刀片定位面上，分別作出相應(yīng)的V形凸峰。共同對GY系列刀片上下凹槽定位。這種獨(dú)特的定位方式不僅具有一般長V形塊可限制圓柱體四個(gè)自由度的作用，刀片繞自身長軸線的回轉(zhuǎn)自由度也限制住了，故刀片在刀柄、支承件中的對中性很好。重復(fù)定位精度高。多方向的限制約束，使加工中，刀片在承受各方面力及沖擊，振動(dòng)時(shí)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，安裝剛性始終保持得很高，難以變形、移動(dòng)脫落，加工精度高，加工過程穩(wěn)定。
　　這種高剛性的定位安裝結(jié)構(gòu)也保證了GY系列刀具在通過橫向進(jìn)給加工寬槽與仿形加工時(shí)的加工精度與表面質(zhì)量。
　　在結(jié)構(gòu)上，由于螺釘尺寸與位置分布固定。在同一模塊刀柄上，更換安裝不同的模塊支承鈑，即可對應(yīng)加工不同槽深（圖4）。

圖4 刀柄共用適不同槽深

　　　GY系列加工孔內(nèi)槽所用刀具目前最小加工直徑是φ25開始。切深較小時(shí)，可用模塊刀柄與模塊支承鈑做成一體的，切深較大的可用支承鈑與刀柄分成二件，組裝在一齊。適應(yīng)不同加工用途,有多種規(guī)格產(chǎn)品。GY系列切槽刀許多規(guī)格，還采用了三菱以往阻尼鏜桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在刀頭部設(shè)計(jì)制造出三維凹形槽。按振動(dòng)方程，衰減系數(shù)等于系統(tǒng)阻尼除刀頭質(zhì)量，凹形槽使刀頭質(zhì)量減輕，衰減系數(shù)增大，加工中產(chǎn)生的振動(dòng)，很快衰減。故GY系列切槽刀由于三向夾緊安裝剛性高，振動(dòng)衰減快，加工表面粗糙度比以往切槽刀減少約1/2到2/3.
　　內(nèi)孔切槽刀采用雙冷卻液孔，并利用工件旋轉(zhuǎn)向刀頭供應(yīng)充分冷卻液，故排屑好，并進(jìn)一步提高了加工質(zhì)量。
　　GY系列切槽刀模塊支承鈑與刀柄選擇的步驟是：
　　1）按工件的旋轉(zhuǎn)方向，確定：加工形態(tài)
　　正轉(zhuǎn)時(shí)刀具是正裝放在工件前，還是反裝放在工件后；反轉(zhuǎn)時(shí)刀具是正裝放在工件后，還是反裝放在工件前；
　　2）按槽寬，槽底圓角半徑選擇刀片，同時(shí)選擇相應(yīng)刀墊尺寸，刀墊尺寸及其代號(hào)實(shí)際代表了在支承鈑模塊上的安裝尺寸。
　　3）按上二步驟決定的切槽刀結(jié)構(gòu)，安裝位置與刀墊安裝尺寸及代號(hào)，選擇切槽刀的方向。據(jù)使用機(jī)床選外圓切槽刀刀柄。按加工深度選定內(nèi)孔切槽刀刀柄。按最大切槽深選擇相應(yīng)的模塊支承鈑。
　　GY系列刀片切削部分幾何形狀與斷屑槽。前文中講述到切槽，切斷時(shí)種種不利的切削條件，故應(yīng)該在各種加工形態(tài)下，設(shè)計(jì)制作合理的刀具切削部分幾何形狀與斷屑槽（圖5）。
　　圖5中對應(yīng)切槽切斷中等進(jìn)給量加工可選用GM斷屑槽?？蓽p少切削力，保證強(qiáng)度。小進(jìn)給量時(shí)可選GS斷屑槽。GS的主刀刃與前刀面結(jié)構(gòu)可提高切屑處理性。多功能切削時(shí)，可選用MS，MM斷屑槽，二凸起使它們在橫向進(jìn)給時(shí)，切屑處理性也很好，二者分別用于低、中進(jìn)給量加工。仿形加工用的BM斷屑槽，主刀刃是圓形，前刀面配置了各向凸起，可使仿形加工各方向切屑均得到良好處理。R/L-GM斷屑槽有左右手之分，則用于切斷加工，使工件表面不會(huì)有切削殘留物。

圖5 加工形態(tài)與斷屑槽

　　GY系列切槽切斷刀刀片材料由于切槽切斷嚴(yán)酷切削條件。故刀片材料選導(dǎo)熱性特好的，通常用于加工耐熱合金的VP10RT，VP20RT。后者靱性較好，為第一推薦材料。硬度高的鋼材可先選用VP10RT，二者均可充分地使用切削潤滑液。如果硬度≥50HRc時(shí)，應(yīng)用材料為立方氮化硼CBN的MB8025刀片。CBN刀片因切淬火鋼，余量小，切屑不卷曲，不需做出斷屑槽，直刃平頭即可，強(qiáng)度更高。在實(shí)際加工時(shí)。
　　GY系列在模塊支承板與模塊刀柄選擇上應(yīng)注意：
　　1）為確保安裝剛性，應(yīng)盡量選大尺寸模塊刀柄。
　　2）要是沒有使用上限制，同樣的刀柄尺寸，盡量選大的模塊支承鈑。
　　3）可達(dá)到加工要求時(shí)，盡量選短的模塊支承鈑。
　　4）切槽，橫向進(jìn)給時(shí)，主刀刃高度對中心控制在0±0.2mm范圍內(nèi)，刀片盡量垂直于中心。
　　5）模塊刀柄、模塊支承鈑對機(jī)床懸伸量盡量縮至最短。

車削加工常見問題

1、如何選取刀桿的壓緊方式？

答：刀具的壓緊方式有以下幾種：P是用刀片的中心圓柱形銷夾緊，而夾緊方式有杠桿式，偏心式等，而且，各刀具商所提供的產(chǎn)品并不一定包括了所有的夾緊方式，因此選用時(shí)要查閱產(chǎn)品樣本。各夾緊方式適用不同形式的刀片，如無孔刀片常用上壓式(C型)，陶瓷、立方氮化硼等刀片常用此夾緊方式。D和M型夾緊可靠，適用于切削力較大的場合，如加工條件惡劣、鋼的粗加工、鑄鐵等短屑的加工等。P型前刀面開放，有利于排屑，一般中、輕切削可選用。S型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，無阻排屑，是沉孔刀片的夾緊方式，可用正前面刀片，適合于輕切削和小孔加工等。

2、哪種壓緊方式最合理？

答：其實(shí)沒有說那種壓緊方式最合理的，這要看加工材質(zhì)與或場合，而且要結(jié)合自己的公司的庫存，滿足圖紙要求和節(jié)省刀具成本才是最重要的。

3、怎樣才能很快了解車刀？

答：車刀是易學(xué)難精的，要了解車刀就是先要了解車床的加工性能（也就是說車主要車圓軸與盤類零件為主的）及其走刀路線（主要有外圓、內(nèi)孔、外槽、內(nèi)槽、端面槽、切斷和螺紋加工），了解刀具資料對車刀的相關(guān)表示方式如：刀桿與刀片的表示方法，刀具的加工路線等。最好是能到工廠里看看，了解車刀的各角度的相應(yīng)的關(guān)系。書中很多資料是用箭頭或用粗實(shí)線表示的加工路線的。也就是后指的加工工藝。

4、如果要選取一個(gè)合適的車刀，首先應(yīng)該向客戶了解哪些信息？

答：

一、首選要了解用在什么機(jī)床廠上，也就是了解其刀方和最高轉(zhuǎn)速還就是機(jī)床的穩(wěn)定性。
二、加工的零件圖紙，那些是要加工？是粗還是精加工？有沒有特殊要求？精度是多少？加工的是什么材質(zhì)？

三、客戶能接受到的是什么檔次的刀具。

5、加工鈦合金需注意哪些呢？

答：鈦合金車削易獲得較好的表面粗糙度，加工硬化不嚴(yán)重，但切削溫度高，刀具磨損快。針對這些特點(diǎn)，主要在刀具、切削參數(shù)方面采取以下措施：

刀具幾何參數(shù)：合適的刀具前后角、刀尖磨圓。 較低的切削速度，適中的進(jìn)給量，較深的切削深度，充分冷卻。 車外圓時(shí)刀尖不能高于工件中心，否則容易扎刀，精車及車削薄壁件時(shí)，刀具主偏角要大，一般為75～90°。鈦合金應(yīng)該考慮斷削還是考慮刀片的耐磨。

鈦合金是屬于有色金屬類的，一定要在刀肯斷削與刀片的耐磨。最好是用刀尖角比較小的，后角較大的刀片

6、外圓車刀桿如何選型，應(yīng)該注意哪些問題？

答：選外圓刀很重要就是他的刀方和主偏角還有就是其安裝的刀片，刀方是根據(jù)機(jī)床配的。刀桿頭部形式的選擇刀桿頭部形式按主偏角和直頭、偏頭分有15～18種，各形式規(guī)定了相應(yīng)的代碼，國家標(biāo)準(zhǔn)和刀具樣本中都-一列出，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。有直角臺(tái)階的工件，可選大于或等于偏角的刀桿。一般粗車，可選主偏角45°～90°的；精車，可選45°～75°的；中間切入、仿形，可選45°～107.5°的；工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)可選較小值，工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，可選較大值。刀片就要看其加工的圖紙要求了。

7、切斷刀桿如何選??？

答：要注意以下幾點(diǎn)：(1)工件材料和形狀；(2)機(jī)床；(3)與零件中心軸線相關(guān)的切削刃；(4)刀片和斷屑器的類型；(5)硬質(zhì)合金牌號(hào)和涂層；(6)影響刀具壽命的其它切削條件。

8、對于切斷刀桿的選用方法是什么？

答：(1)工件材料和形狀；(2)機(jī)床；(3)與零件中心軸線相關(guān)的切削刃

切斷時(shí)要了解加工的直徑與加工的材質(zhì)的，目前一般有兩種

1.一體式的　　2.刀板式

在刀片的鋼性允許下，盡量用小一點(diǎn)寬度的刀片。

9、刀桿的高和寬是根據(jù)什么而定的 答:高度是根據(jù)機(jī)床的中心高而定的，寬是以習(xí)慣性及保證裝夾刀體而定的，但一定也是與高相等的，一般來說是20x20；25x25，32x32的，但有時(shí)也是32X25，這個(gè)就是用機(jī)床所決定的，但一定要滿足中心高。

10、切槽刀如何去選??？...

9、刀桿的高和寬是根據(jù)什么而定的
答:高度是根據(jù)機(jī)床的中心高而定的，寬是以習(xí)慣性及保證裝夾刀體而定的，但一定也是與高相等的，一般來說是20x20；25x25，32x32的，但有時(shí)也是32X25，這個(gè)就是用機(jī)床所決定的，但一定要滿足中心高。

10、切槽刀如何去選??？
答：要知道圖紙的寬度和深度以及切削方向，切削方向有：外圓槽刀，內(nèi)孔槽刀，端面槽刀等。加工端面槽也要知道其加工的直徑，因端面槽刀有加工最小直徑和最大直徑的限制。當(dāng)工件直徑小時(shí)可以當(dāng)切斷刀用，但要注意其加工要求。

11、搪孔的深度與刀桿直徑的倍數(shù)比？
答：這個(gè)主要是看刀桿的材質(zhì)來決定的，一般來說一般工具鋼是刀桿伸長的三倍，一般抗振是是刀桿伸長的五倍，全硬質(zhì)合金是刀桿伸長的七倍，特殊處理除外的。
選內(nèi)孔刀時(shí)候要了解客戶圖紙的直徑和深度，同時(shí)要了解該廠現(xiàn)有的刀套，根據(jù)刀具設(shè)計(jì)中得知：一般鋼結(jié)構(gòu)車只能伸出其刀體直徑的3倍；高速鋼材料的車刀可以伸出刀體直徑的5倍（其代號(hào)為F表示），而全硬質(zhì)合金的內(nèi)孔車刀則能伸出其刀體7倍（代號(hào)C）；在加工深孔且需要較好的表面光潔度，一定要選刀具帶油孔的刀體（代號(hào)E）。

12、切斷刀座和切斷刀板如何選取?
答：切斷刀板是看圖紙要求先多大的刀片而決定的；而切斷刀座是根據(jù)刀板與機(jī)床的緊固刀方?jīng)Q定的。

13、切削的前角對加工表面粗糙度的關(guān)系？
答：前角能使刀刃變得鋒利，使切削更為輕快，并減小切削力和切削熱。但前角過大，刀刃和刀尖的強(qiáng)度下降，刀具導(dǎo)熱體積減少，影響刀具使用壽命。前角的大小對表面粗糙度、排屑和斷屑等也有一定影響。工件材料的強(qiáng)度、硬度低，前角應(yīng)選得大些，反之小些。所以前角會(huì)直接影響到表面粗糙度。

14、正角刀片和負(fù)角刀片使用上有什么區(qū)別？
答：用M級有斷屑槽的負(fù)角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工P類(鋼)材料｜用M級有斷屑槽的負(fù)角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工M類(不銹鋼)材料｜帶有斷屑槽的負(fù)角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工K類(鑄鐵)材料｜帶有斷屑槽的負(fù)角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工S類(耐熱合金)材料｜帶有斷屑槽的負(fù)角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工種S類(鈦合金)材料｜用有斷屑槽7°正后角可轉(zhuǎn)位刀角最適宜加工P種(鋼)材料｜用有斷屑槽11°正后角可轉(zhuǎn)位刀片最適宜加工P種(鋼)材料｜ 刀片的后角不能過大，過大的后角將會(huì)降低刀片的強(qiáng)度；無后角刀片有足夠的強(qiáng)度，但必須安裝在負(fù)前角的刀桿上以形成足夠的后角。使用一個(gè)有正前角槽形的無后角刀片可保證需要的刀片強(qiáng)度，又可形成正前角的切削。

15、內(nèi)孔加工用外圓車刀的注意事項(xiàng)？
答：一、刀具的避空（也就是逃避開與工件的接觸）；二、刀體的鋼性，也就是可伸長的加工長度；三、排屑與冷卻。

16、車刀片斷屑槽分左右手在加工中及配刀桿時(shí)該注意事項(xiàng)?
答：右手外圓刀配右手刀片，左手外圓刀配左右刀片，內(nèi)孔刀則相反。有內(nèi)外園帶端面不可用。

以上便是CNC數(shù)控車床切槽刀具的特點(diǎn)和切削的一些常見問的介紹希望可以幫助到大家，更多的數(shù)控知識(shí)，請關(guān)注我們。

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