[精品]对现有可转位刀片的功能缺陷分析与设计思想的建议.doc

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1、对现有可转位刀片的功能缺陷分析与设计思想的建议摘要：因为，T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I耐川度、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稈屮不违背约束条件，只是大批量生产条件下的刀片静态儿何参数重复与调换技术，在不同产品的全部生产屮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。本文就此分析了可转位刀片的功能优化问

2、题。1结构优化的主要内容对机夹可转位车刀的结构、儿何参数和切削性能的分析可知.在实际生产屮.刀体的结构参数基木上是不变的。通过调换不同参数的刀片或转位来延续刀具的切削性能和使用寿命。才能获得单一品种或工艺的较高生产效益。因而，可转位刀片的设计原则与选用，遵循“刀具一T•件材料副”，按照刀具分类并遵循标准化、系列化、通用化的单一化原则设计就不能适应熬个复杂加工系统，不能具体解决加工条件复杂、品种变化多样、工序集中并尽量复合化的综合效率问题。近些年来。由于科学技术的不断进步和人们消费需求的不断异化,产品的

3、寿命周期缩短，产品更新换代的速度加快，迫使许多生产企业走上多品种、小批量的生产方式。以适应市场多变性及提高本企业产品的市场占有率的需求。这就对为少品种大批量生产奠定基础、开辟道路的标准化设计原则提出了挑战。1.1各种刀具材料独特的优势和适用范围相互补充替代现乞种刀具材料的性能都有显著的提高，形成了每种刀具材料独特的优势和适用范围乂相互补充替代的格局。但可转位刀片的调换技术不能仅是同类或不同类刀具材料静态参数延续的重复，还应该包括不同刀具材料动态几何参数的优化和调整功能。刀片新牌号的开发应包括相应断屑槽

4、世与几何参数的改进，以适应被加T件及不同T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。例如：三菱综合材料公司开发的四种UE系列驶质合金刀片牌号所对应的槽型就是一例。据CcmcCom公司介绍，该公司与Fraise公司合作，专门根据Fraise公司的铳刀材料儿何角度加工条件开发相应的涂层。保证三者的有效结合取得了良好的效果。所以，众多创新刀具的一个共同特点都是对切削理论的科学运用，如：三高公司的平面铳刀的刀槽有10°的正前角加上正前角的刀片，安装后的有效前角高达35°,就显著降低了切削

5、力和功率，扩大了刀具的应用范用。1.2刀片儿何参数的重复性转位的静态在现在的可转位刀具的结构中，刀片几何参数的重复性转位只表示在单一王艺性能优化与高投入高产岀条件下的静态产品。在复杂加工系统屮只是被动与局部的概念，切削部分与刀柄的集成技术单一、使用屮也无功能优化的接口。只会因磨损等原因而导致性能劣化。硬质合金可转位刀片已有国家标准(GB2079-80)o刀片形状很多，常用的有三角形，正方形。五角形和圆形等，在毎个切削刃上大多不带后角。但有成型的断屑槽和相应的法向前角.刀片的实际丁作后角由刀片在刀槽的倾

6、斜角度决定的。对.一般机械加工企业来说，刀具的配置，更多的只是是如何选、如何用。刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7°)、图12种车刀P(ll。)、E(20°)等。一般粗加工，半精加T/nJj

7、JN型。半精加工、精加工可用C型、P型、也可用带断屑槽形的N型刀片。加工铸铁、硬钢可用N型。加丁•不锈钢可用C型、P型。加工铝合金可用P型、E型等。加工弹性恢复性好的材料可选用较大一些的后角。一般繚孔刀片，选用C型、P型，大尺寸孔可选用N型。说明未和刀柄技术集成形成前、后角参数对的调隸功能，参数种类

8、繁多(图1)。刀片精度等级的选择刀片精度等级根据加工作业，例如精加工、半精加工、粗加工等选择，以便在保证作业任务完成的前提下.降低加工成木。国家标准有A〜U共12个精度等级.车削常用等级为G、M、U。一般，精密加工选用高精度的G级刀片；非铁金属材料的精加工，半精加工宜选用G级刀片。淬便(45HRC以上)钢的精加工也可选用G级刀片。精加工至重负荷粗加工可选用M级、粗加T可选用U级刀片。说明精加T性能单一不及临时修磨修光刃快捷、经济。结论：可转位刀片虽然克服了刀片经过焊接产生的热裂纹、以及强度与切削性能下

9、降的缺陷，但失去了重磨的修复功能.利用率低下。因为在切削过稈屮切削刃磨损肩可转换另一条切削刃继续工作，但全部转位完毕则无法继续使用。刀具结构的缺陷使刃口可能的重磨，前、后角、主偏角与刃倾角也无法进行调整、修复，无主动适应功能。因而，在工件特征分析的基础上，重点对刀具选配系统进行总体功能和结构的设计。并利川数据库理论建立系统框架模型并进行具体的运用。也只能在高速大批量生产的条件下取得相应的经济效益。但改变不了这种缺陷。所以，提高现有可转位刀片先进切削材料的