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复合刀具的发展与应用

MW35.com 2008-2-27

　　4. CAD在复合刀具上的应用
　　复合加工刀具将同类和不同类的两种或多种不同刀具组合为一体，实现一次加工成形。这不仅仅是普通刀具的组合，对复合刀具而言，在不同的切削状态下，既要求良好的排屑性能，又要保证加工工件精度，刀具要有最佳的空间截面形状组合。如果按常规去手画、手算，较繁琐且劳动量大，有的参数还需要试生产来确定，而采用CAD二次开发，建立三维模型，模拟加工，随时抽取刀具截面参数，以获得最佳设计方案，从而可解决复合刀具在钻孔、扩孔、锪孔、镗孔的不同切削状态下，刀具排屑以及不同形式结构间的干涉问题，如液压件螺纹连接油塞孔的加工，采用经CAD设计成的扩锪复合刀具。又如汽车上的拨叉孔的加工，采用经CAD设计选择两套方案：1)抛物线型钻头与带刃倾角铰刀组合加工；2)镗铰刀组合加工，均可达到加工件图样要求。
　　三、设计制造应用中应注意的问题
　　1. 设计制造应注意的问题
　　对复合刀具各直径公差、齿数、齿形、几何参数、结构尺寸的设计制造，应重点注意考虑其加工应用情况和特征。
　　a. 负荷较大、又受孔径限制、刀具细长，此时要选用高强度的刀体材料。
　　b. 复合刀具各部位刀具直径不同，其切削速度不一样，直径差别大时，直径大的刀具可选用好的刀具材料，如钻扩复合刀，钻部选高速钢，扩部选硬质合金刀片；或钻部选硬质合金刀片，扩部选CBN刀片，实施各种刀具材料的组合应用。
　　c. 根据加工工件及加工条件设计复合刀具时，应考虑切削顺序或同时加工次序、刀具结构形式、刀具材料选用、排屑方式、导向装置类型等因素。
　　2. 应用时应注意的问题
　　a. 选择适宜的切削用量
　　复合刀具多是在专机、自动线或是在通用机床上应用。对自动线、专机而言，机床转速及进给速度调整范围窄，要保证刀具使用效果达到要求，就需要选定好切削用量。如钻扩复合，进给量要受钻头限制，而切削速度受铰刀限制，要是按铰刀确定进给量则钻头承受不了，要是按钻头确定切削速度，则铰孔质量难以保证。同类复合刀具进给量应以直径最小的刀具选定，切削速度应以最大直径的刀具选定。不同类的复合刀具，一般以大、小直径的平均值，并考虑加工精度要求，综合选定切削用量。
　　b. CBN复合刀具适宜加工淬硬钢、铸铁、高温合金、钴基合金，不适宜加工铝合金及一般的软钢件，也不适宜低速加工，切削速度一般应不低于30m/min。
　　c. PCD复合刀具适宜加工铝合金、铜合金、锌合金及有色金属和非金属材料的精加工，不适宜加工黑色金属(钢、铸铁等)

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