可转位数控加工涂层刀具设计开题报告(3)

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3.2 可转位刀片的参数

常用的刀片形状有正三边形、四边形、五边形、凸三边形、圆形和菱形等（图1）。刀片廓形的内切圆直径是刀片的基本参数，其尺寸（毫米）系列是5.56、6.35、9.52、12.70、15.88、19.05、25.4 …。常用的刀片公差等级有精密级(G)、中等级(M)和普通级(U)3种,可按需要选用。各种形状的刀片有中心带孔或不带孔的；有不带后角或带不同后角的；有不带断屑槽的，也有一面或两面都有断屑槽的。

为了适应在各种使用条件下断屑的需要，刀片的断屑槽制成多种形式。有通穿槽，封闭槽，三级封闭槽,凹弧形槽,点式断屑台（不是槽）。可转位刀片的断屑槽(或断屑台)通常是在硬质合金压制后烧结而成。通穿式断屑槽也可在已烧结的刀片上磨削出来。多级的和凹弧形的断屑槽以及点式断屑台都比单级槽有较大的断屑范围（即能够断屑的切削速度、切深和进给量范围较大）。在加工两个较小孔是，采用通穿槽可以较为方便的排屑。而对于较大孔，对排屑要求不是很高，并且可以采用点断式断屑台即可。

3.3 用于不同加工方式的不同刀片

车刀一般用不带后角的刀片，使用时刀片相对于车刀的底面倾斜一定的角度，使车刀具有必要的后角。对刀片夹固机构的基本要求是：转位操作方便，定位精度高，夹紧可靠，不妨碍排屑、工艺性好。图2为可转位车刀的几种主要夹固机构。

铣刀的刀片基本上只用楔块夹固和压板夹固，为了使加工出的工件表面光洁，所有刀片在铣刀上的轴向位置要求精确地一致,为此对刀片采取侧面3点定位的措施(，即使刀片磨制时的3个定位点和安装时的3个定位点(相同。精加工用的面铣刀可以把一两个特定位置上的刀片换装有较长平直刃的修光刀片，用以刮光其余刀片切削后残留下来的微小凸痕。在加工三个孔时，均可采用立铣刀的形式进行加工。

3.4 可转位性能参数

因为,工件的强度与硬度、刀具的耐用度都有一定的分散性,可转位刀片只能以工件强度与硬度最高、刀具最低耐用度、工艺系统最低刚度时的标准(并留有一定的安全余量)来考虑约束条件,所以现可转位刀片技术一次性运算所选取的优化操作参数,只能保证在全部切削过程中不违背约束条件,只是大批量生产条件下的刀片静态几何参数重复与调换技术,在不同产品的全部生产中的优化效益不一定最理想。因而,可转位刀片的功能优化就是一个现实亟待解决的问题。可转位刀片的几何参数直接地影响到它的断屑效果、切削力的大小、加工表面质量以及刀片的使用寿命。在寻求更为合理的几何参数方面国外进行了许多研究工作,出现了很多新型刀片。如瑞典曲P+刀片、日本的Bubbly—P 型刀片等;为了进一步提高硬质合金可转位刀片的寿命,美国、瑞典等硬质合金工业较为先进的国家都开展了对涂层的研究。

3.5 设计方案拟定

因为总的需要加工的凸台不只单独的一处和一种内容需要进行加工，因此在选择方案是，需根据不同的加工需要设定和选用不同的加工方式和刀具。刀片的开发应包括相应断屑槽型与几何参数的改进，以适应被加工件及不同工序对断屑的要求，并起到降低切削力、减少振动使切削更加轻快的作用，以便快速、高效、安全的加工出所需要的刀具。

方案一：可转位刀具刀片采用传统的经正方形外形结构，并且带有中心孔作用。安装以后，前角γ=8°，后角α=12°，主偏角k=75°，刃倾角λ=-5°，内切圆半径r=15mm，刀尖圆弧半径为0.18mm，刀片厚度为d=4.5mm，刀片后角选用C形后角，刀片精度等级采用G级刀片，，安装方式则采用偏心式，整体材料则是YG6类，刀杆材料为SK，柄部则是莫氏锥柄。涂层则是按照物理气相沉积的方法(PVD)涂复的CBN涂层。