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一.可转位刀具的基本概念
可转位机床刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种非标刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后,只要将刀片的夹紧松开,转位或更换刀片,使新的切削刃进入工作位置,再经夹紧就可以继续使用。如下图所示的机床刀具就是可转位立铣刀的换刀片。
可转为刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征,其一是刀体上安装的刀片至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二是刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变,并具有相同的几何参数。由于可转位刀具切削效率高,辅助时间少,所以提高了工效,而且可转为刀具的刀体可重复使用,节约了钢材和制造费用,经济性好。可转位刀具的发展极大的促进了刀具技术的进步,同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展。
二.可转位数控套刀刀片型号编制标准
硬质合金可转位刀片的国家标准是采用了ISO国际标准。产品型号的表示方法、品种规格、尺寸系列、制造公差以及m值尺寸的测量方法等,都和ISO标准相同。但是根据我国的实际情况,我们在国际标准规定的9个号位之后加一短横线,再用一个字母和一位数字表示刀片断屑槽形式和宽度。因此,我国可转位刀片的型号共用10个号码的内容来表示主要参数的特征。按照规定,任何一个型号刀片都必须用前七个号位,后三个号位在必要时才使用。但对于车刀刀片,第十号位属于标准要求标注的部分,不论有无第八、九两个号位,第十号位都必须用短横线“—”与前面号位隔开,并且其字母不得使用第八、九两个号位已使用过的字母,当只使用其中一位时,则写在第八号位上,中间不需空格。现对十个号位具体内容作说明,如下表所示。
1.可转位车刀型号表示规则
GB/T5343.1,它等效采用ISO5680-1989。它适用于可转位外圆车刀、端面车刀、防形车刀及拼装复合刀具的模块刀头的型号编制。其型号也是由按规定顺序排列的一组字母和数字代号所组成。
2.可转位带孔铣刀型号表示规则
它是在ISO7406-1986的基础上制订的。它适用于可转位面铣刀、三面刃(槽)铣刀、套式立铣刀及圆柱形铣刀型号的编制。其型号由11个号位组成(面铣刀只有10个号位,没有第11个号位)。前1~4号位表明刀体的特征。波折号后边的号位表示刀片装夹方式和刀片特征。
3.可转位带柄铣刀型号表示规则
它是在国际标准ISO7848-1986的基础上制订的。它的型号也由11个号位组成。其中有5个号位表示刀体的特征,两个号位表示柄部的特征,另外4个号位则表示刀片的装夹方法及其切削刃长度的特征。
4.可转位刀片型号表示规则
GB2076-87,等效ISO1832-85,国内外硬质合金厂生产的切削用可转位刀片(包括车刀片和铣刀片)的型号都符合这个标准。它是由给定意义的字母和数字代号,按一定顺序排列的十个号位组成。其中第8和第9个号位分别表示切削刃截面形状和刀片切削方向,只有在需要的情况下才予标出。
二.可转位刀片标准
1.GB2079-87(代替GB2079-80)无孔的硬质合金可转位刀片:此标准等采用国际标准ISO0883-1995。标准中规定了TNUN、TNGN、TPUN、TPGN、SNUN、SNGN、SPUN、SPGN、TPUR、TPMR、SPUR、SPMR共12种类型刀片的系列尺寸。
2.GB2077-87(代替GB2077-80)硬质合金可转位刀片圆角半径:此标准等效采用国际标准ISO3286-1976。标准规定刀尖圆角半径rε的尺寸系列为0.2、0.4、0.8、1.6、2.0、2.4、3.2mm。
3.GB2078-78(代替GB2078-80)带圆孔的硬质合金可转位刀片:此标准等效采用国际标准ISO3364-1985。标准中规定了TNUM、TNMM、TNUG、TNMG、TNUA、TNMA、ENUM、FNMM、WNUM、SNUM、SNMM、SNUG、SNMG、SNUA、SNMA、CNUM、CNMM、CNUG、CNMG、CNUA、CNMA、DNUM、DNMM、DNUG、DNMG、DNUA、DNMA、VNUM、VNMM、VNUG、VNMG、VNUA、VNMA、RNUM、RNMM共36种类型的带圆孔硬质合金刀片尺寸系列。
4.GB2081-87 (代替GB2081-80)硬质合金可转位铣刀片:此标准等效采用国际标准ISO3365-1985。此标准规定了SNAN、SNCN、SNKN、SPAN、SPCN、SPKN、SECN、TPAN、TPCN、TPKN、TECN、FPCN、LPEX共13种类型的可转位铣刀片系列尺寸。
5.GB2080-87(代替GB2080-80)沉孔硬质合金可转位刀片:此标准等效采用国际标准ISO6987/1-1993。标准中规定了TCMW、TCMT、WCMW、WCMT、SCMW、SCMT、CCMW、CCMT、DCMW、DCMT、RCMW、RCMT共12种类型的沉孔硬质合金可转位刀片系列尺寸。
三.可转位铣刀标准:
1. 可转位立铣刀国家标准GB5340-85:它是参照国际标准ISO6262/1-1982和ISO6263/2 -1982制订的。有削平型直柄立铣刀和莫氏锥柄立铣刀两部分。
2.可转位三面刃铣刀国家标准GB5341-85:它是参照国际标准ISO6986-1983制订的。
3.可转位面铣刀国家标准GB5342-85:它是参照国际标准ISO6462-1983制订的。
4.可转位螺旋立铣刀:标准规定了直径32~100mm直柄或锥柄的立铣刀。因其刃部较长,由沿螺旋线方向排列的多片硬质合金可转位刀片相互交错搭接而成,适用于粗铣。
本文为了更进一步弄清楚可转位刀片型号所示意义,特附注可转位刀片型号与 ISO表示规则。
式中1表示为刀片外形的代码(图1),如代码C表示刀尖角为80° ;
图1 刀片外形代码
式中2表示为主切削刃后角的代码(图2),如代码N表示后角为0°;
图2 主切削刃后角代码
式中3表示为刀片尺寸公差的代码(表1),如代码M表示刀片厚度公差为±0.130;
表1 刀片尺寸公差代码表
注:表中s为刀片厚度,d为刀片内切圆直径,m为刀片尺寸参数。
图3 刀片尺寸参数
式中4表示为刀片断屑及夹固形式的代码(图4),如代码G表示双面断屑槽,夹固形式为通孔;
图4 刀片断屑及夹固形式代码
式中5表示为切削刃长度表示方法(图5),如代码12表示切削刃长度为12mm;
图5 切削刃长度表示方法
式中6表示为刀片厚度的代码(图6),如代码04表示刀片厚度为4.76mm;
图6 刀片厚度代码
式中7表示为修光刃的代码(图7),如代码08表示刀尖圆弧半径为0.8mm;
图7 修光刃代码
式中8表示为表示特殊需要的代码;
式中9表示为进给方向的代码,如代码R表示右进刀,代码L表示左进刀,代码N表示中间进刀;
式中10表示为断屑槽型的代码(表2)。
表2 刀片断屑槽选用推荐表
注:表中断屑槽型为株洲硬质合金厂可转位刀片的断屑槽代码