一、車(chē)刀的結構

  機夾可轉位車(chē)刀是將可轉位硬質(zhì)合金刀片用機械的方法夾持在刀桿上形成的車(chē)刀，一般由刀片、刀墊、夾緊元件和刀體組成(見(jiàn)圖1)。

圖1 機夾可轉位車(chē)刀組成

根據夾緊結構的不同可分為以下幾種形式。

·偏心式(見(jiàn)圖2)

  偏心式夾緊結構利用螺釘上端的一個(gè)偏心心軸將刀片夾緊在刀桿上，該結構依靠偏心夾緊，螺釘自鎖，結構簡(jiǎn)單，操作方便，但不能雙邊定位。當偏心量過(guò)小時(shí)，要求刀片制造的精度高，若偏心量過(guò)大時(shí)，在切削力沖擊作用下刀片易松動(dòng)，因此偏心式夾緊結構適于連續平穩切削的場(chǎng)合。

圖2 偏心式夾緊結構組成

·杠桿式(見(jiàn)圖3)

  杠桿式夾緊結構應用杠桿原理對刀片進(jìn)行夾緊。當旋動(dòng)螺釘時(shí)，通過(guò)杠桿產(chǎn)生夾緊力，從而將刀片定位在刀槽側面上，旋出螺釘時(shí)，刀片松開(kāi)，半圓筒形彈簧片可保持刀墊位置不動(dòng)。該結構特點(diǎn)是定位精度高、夾固牢靠、受力合理、適用方便，但工藝性較差。

圖3 杠桿式夾緊結構組成

·楔塊式(見(jiàn)圖4)

  刀片內孔定位在刀片槽的銷(xiāo)軸上，帶有斜面的壓塊由壓緊螺釘下壓時(shí)，楔塊一面靠緊刀桿上的凸臺，另一面將刀片推往刀片中間孔的圓柱銷(xiāo)上壓緊刀片。該結構的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單方便，但定位精度較低，且?jiàn)A緊力與切削力相反。

圖4 楔塊式夾緊結構

  不論采用何種夾緊方式，刀片在夾緊時(shí)必須滿(mǎn)足以下條件：①刀片裝夾定位要符合切削力的定位夾緊原理，即切削力的合力必須作用在刀片支承面周界內。②刀片周邊尺寸定位需滿(mǎn)足三點(diǎn)定位原理。③切削力與裝夾力的合力在定位基面(刀片與刀體)上所產(chǎn)生的摩擦力必須大于切削振動(dòng)等引起的使刀片脫離定位基面的交變力。夾緊力的作用原理如表1所示。

表1

二、幾何參數和切削性能

  可轉位車(chē)刀片的形狀有三角形、正方形、棱形、五邊形、六邊形和圓形等，是由硬質(zhì)合金廠(chǎng)壓模成形，使刀片具有供切削時(shí)選用的幾何參數(不需刃磨);同時(shí)，刀片具有3個(gè)以上供轉位用的切削刃，當一個(gè)切削刃磨損后，松開(kāi)夾緊機構，將刀片轉位到另一切削刃，即可進(jìn)行切削，當所有切削刃都磨損后再取下，換上新的同類(lèi)型的刀片。

  可轉位車(chē)刀片按照用途可分為外圓、端面半精車(chē)刀片，外圓精車(chē)刀片，內孔精車(chē)刀片，切斷刀片和內外螺紋車(chē)刀片。此外，刀片又分為帶孔無(wú)后角和不帶孔有后角兩種，刀片中的孔是為夾持刀片用，若刀片有后角，刀片在裝人刀槽時(shí)，就不需要安裝出后角，若刀片無(wú)后角，則在刀片裝人刀槽時(shí)，就需要將刀片安裝出一定后角。下面是兩種典型機夾車(chē)刀片和車(chē)刀的幾何參數。

·精車(chē)機夾車(chē)刀刀片：前角g=20°，主后角a=8°~9°，副后角a'=6°～8°，主偏角K_r=90°，副偏角K_r'=5°，刃傾角l=0°～1°，倒刃為-5°×(0.05～0.1)，過(guò)渡圓弧半徑R=0.1～0.2mm(見(jiàn)圖5)。

圖5 精車(chē)刀片刃磨(工作)幾何參數

·半精車(chē)機夾車(chē)刀刀片:前角g=20°，后角a＝6°～7°，主偏角K_r=90°、45°和80°三種，副偏角K_r'=10°和45°兩種，倒刃為-5°×(0.2～0.5)，過(guò)渡圓弧半徑R=0.2～0.5mm(見(jiàn)圖6)。

圖6 半精車(chē)刀片刃磨(工作)幾何參數

  精車(chē)機夾車(chē)刀一般采用工作前角20°，主后角8°～9°，楔角b≤62°。通過(guò)切削實(shí)踐可知，增大楔角會(huì )使切削抗力增大，反之減小楔角，切削抗力也會(huì )減小，在精加工時(shí)應采用較小楔角，從而使刀具鋒利，切削輕快。刃傾角通常選為0°～1°，選擇小的刃傾角能使切屑在斷屑槽內向刀體后部排出，以免劃傷已加工表面。副后角、副偏角較小，使副后刀面與工件已加工面有較長(cháng)的接觸面積，達到修整切削谷峰軌跡、降低表面粗糙度的目的。主偏角為90°，既能降低徑向切削抗力，又能適應多臺階零件的加工。

  半精車(chē)機夾車(chē)刀多用于粗加工和半精加工，切削時(shí)多帶有沖擊負荷，對切削時(shí)有沖擊負荷的刀具主偏角通常設為45°和80°兩種，切削時(shí)不帶沖擊負荷的刀具主偏角通常為90°。主偏角45°和80°的半精車(chē)機夾車(chē)刀刀尖角為90°，以增強刀尖強度;主偏角為90°的半精車(chē)機夾車(chē)刀刀尖角為80°。刃傾角為0°～1°，后角為6° ～7°，倒刃為-10°×(0.1～0.2)，有時(shí)可根據切削實(shí)際情況刃磨至0.5mm寬。

  由上述分析可知，精加工機夾車(chē)刀設計的原則是增強刀具鋒利度和獲得較理想的表面質(zhì)量，半精加工機夾車(chē)刀設計的原則是增強刀具強度。由于可轉位車(chē)刀的角度是由刀片的角度和刀桿上刀片槽底面的角度綜合而成，因此其值為相關(guān)部分幾何角度的代數和。

表2

三、結語(yǔ)

  通過(guò)對機夾可轉位車(chē)刀的結構、幾何參數和切削性能的分析可知，刀片及刀體自身的結構參數對整個(gè)車(chē)刀的切削性能有著(zhù)至關(guān)重要的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，刀體的結構參數基本上是不變的，只有通過(guò)改變刀片的幾何參數來(lái)改善機夾可轉位車(chē)刀的切削性能，從而使刀具在生產(chǎn)加工中達到最佳的切削狀態(tài)。