硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具在切削加工中的應(yīng)用

     隨著硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具在切削加工中的應(yīng)用日趨普及，對此類刀具的設(shè)計與制造也提出了越來越高的要求。用戶需要的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具已不滿足于可實現(xiàn)基本切削功能的粗糙刀具，而是結(jié)構(gòu)合理、工藝精湛、性能優(yōu)良、使用方便的精美工具。為此，在開發(fā)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具時，必須準(zhǔn)確地確定和把握刀具的設(shè)計目標(biāo)。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的總體設(shè)計目標(biāo)大致可歸納為：合理的刀具結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的使用性能、易加工性、經(jīng)濟性和精美外觀。

1 合理的刀具結(jié)構(gòu)

合理的結(jié)構(gòu)是對硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的基本要求，也是用戶最關(guān)心的性能要素之一?？傮w來講，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：
刀片配置合理，且夾緊時必須符合切削力定位夾緊原理，即切削力的合力必須作用于刀片支撐面周界內(nèi)；刀片周邊尺寸定位應(yīng)滿足三點定位原理；切削力與夾緊力的合力在定位基面上產(chǎn)生的摩擦力必須大于切削振動等所引起的使刀片脫離定位基面的交變力。
刀墊的型式與裝夾應(yīng)滿足組合優(yōu)化、靈活方便的原則。
刀體與機床的聯(lián)接方式應(yīng)符合高剛度、高精度、快速更換的原則。
刀具切削角度應(yīng)滿足實際加工條件的要求。
應(yīng)考慮選用合理的刀具冷卻方式。

2 優(yōu)良的使用性能

硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的使用性能可概括為高可靠性、高效性和高切削性能。
高可靠性 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的高可靠性主要通過合理的刀具結(jié)構(gòu)、可靠的定位裝夾來保證；刀片材質(zhì)耐用度高、質(zhì)量一致性好、切削刃重復(fù)精度高也是保證刀具高可靠性的必要條件。
高效性 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具在對刀、換刀時必須滿足操作簡單、抓握方便、定位準(zhǔn)確、夾緊快捷等性能要求；刀具的夾持機構(gòu)、重量配置等必須適應(yīng)高速切削的需要。
高切削性能 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的高切削性能主要體現(xiàn)為切削阻力小、切削溫度低、加工精度高、刀具壽命長、刀片導(dǎo)熱性好等。刀具的高切削性能需要通過對刀具幾何參數(shù)、切削刃幾何形狀以及斷屑、排屑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)。

3 刀具的易加工性

刀具的設(shè)計意圖必須通過加工制造工藝來實現(xiàn)，因此刀具設(shè)計者必須考慮刀具制造工藝的可行性及難易程度。在硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具的設(shè)計中，選取材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)、確定技術(shù)條件時應(yīng)在滿足使用性能的前提下盡可能降低刀具的制造難度，并保證刀具在加工和安裝過程中不致出現(xiàn)損壞；此外，刀具的設(shè)計應(yīng)有利于產(chǎn)品零件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化生產(chǎn)。

4 刀具的經(jīng)濟性

刀具的價格直接影響產(chǎn)品的加工成本，因此刀具的經(jīng)濟性是用戶最關(guān)心的問題之一。在設(shè)計硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具時，工藝方案、刀具材料、結(jié)構(gòu)型式的選擇均應(yīng)考慮價格因素，考慮用戶的承受能力。在設(shè)計初期，需要對設(shè)計方案進行經(jīng)濟性分析和綜合比較，選用能充分發(fā)揮刀具機械性能、提高切削效率、降低加工費用的優(yōu)化設(shè)計方案，如可節(jié)省加工輔助時間的模塊式結(jié)構(gòu)刀具、可完成多種加工用途的多功能復(fù)合刀具等。

5 精美外觀

刀具產(chǎn)品在實現(xiàn)其實用價值（金屬切削） 的同時，還應(yīng)具有一定的審美價值。因此在刀具設(shè)計中應(yīng)運用人機工程學(xué)和美學(xué)原理進行刀具外觀設(shè)計。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具外觀設(shè)計的美學(xué)要求主要體現(xiàn)為“協(xié)調(diào)”，即刀具外觀應(yīng)與周圍的加工環(huán)境相協(xié)調(diào)，令人產(chǎn)生舒適、愉悅的感覺。刀具的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)平滑流暢，盡量避免形狀突變和尖角、毛刺等缺陷，刀具的表面粗糙度、光亮度及色彩（包括涂層顏色） 應(yīng)美觀大方、協(xié)調(diào)悅目?？傊赖耐庥^是提高刀具檔次不可忽視的重要因素。
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具類型各異、品種繁多，本文提出的設(shè)計目標(biāo)只是一個總體原則，在開發(fā)具體的刀具產(chǎn)品時還應(yīng)根據(jù)刀具特點和切削要求確定具體設(shè)計目標(biāo)，并據(jù)此指導(dǎo)刀具設(shè)計。