一拙寡、復(fù)合刀具的類型庐橙、特點(diǎn)和適合范圍

　　復(fù)合刀具是將兩把或兩把以上的同類或不同類的孔加工刀具組合成一體的專用刀具，它能在一次加工的過程中怯伊，完成鉆孔琳轿、擴(kuò)孔、鉸孔耿芹、锪孔和鏜孔等多工序不同的工藝復(fù)合崭篡，具有高效率、高精度吧秕、高可靠性的成形加工特點(diǎn)琉闪。復(fù)合刀具的結(jié)構(gòu)形式有：整體式、裝配式砸彬、可轉(zhuǎn)位式颠毙、組合式；組合類型有：復(fù)合鉆蓉凰、復(fù)合鉸芳窟、復(fù)合擴(kuò)、復(fù)合鏜铐跷、復(fù)合锪媒龟；鉆锪、鉆擴(kuò)涧兜、鉆倒角病囱、擴(kuò)鏜、鉆擴(kuò)鉸筹飒、擴(kuò)鉸继蚪、擴(kuò)锪簸悟、鉆鏜、鉆擴(kuò)锪杨朴、鉆鉸鉸明青、鏜鉸等。

　　復(fù)合刀具有以下特征：1)可同時(shí)或順序加工幾個表面挑乓，減少機(jī)動和輔助時(shí)間女责，提高生產(chǎn)率；2)可減少工件的安裝次數(shù)或夾具的轉(zhuǎn)位次數(shù)创译，以減小和降低定位誤差抵知；3)降低對機(jī)床的復(fù)雜性要求，減少機(jī)床臺數(shù)软族，節(jié)約費(fèi)用刷喜，降低制造成本；4)可保證加工表面間的相互位置精度立砸，加工質(zhì)量高掖疮。

　　復(fù)合刀具在組合機(jī)床、自動線和專用機(jī)床上應(yīng)用相當(dāng)廣泛颗祝，較多地用以加工汽車發(fā)動機(jī)浊闪、摩托車、農(nóng)用柴油機(jī)吐葵、箱體等機(jī)械零部件规揪。

　　二、復(fù)合刀具的創(chuàng)新與發(fā)展

　　隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展温峭，機(jī)械加工難度愈來愈大妥抬，加工精度要求越來越高，在自動線上的復(fù)合刀具芍惦，既要滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求蔓摇，又要具有可靠性和高壽命，要適應(yīng)發(fā)展的需要固鹏，就要對傳統(tǒng)的老式的復(fù)合刀具進(jìn)行改革創(chuàng)新崩绑，就需要應(yīng)用新技術(shù)、新材料來提高復(fù)合加工刀具的使用性能鹰个。

　　1. 新材料在復(fù)合刀具上的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)的復(fù)合刀具一般采用的刀具材料為普通高速鋼和硬質(zhì)合金寂疏，而新型的復(fù)合刀具則采用鈦基硬質(zhì)合金(金屬陶瓷)、高性能高速鋼(含Co高速鋼骏拱、粉末高速鋼忱徙、含Al高速鋼)、復(fù)合陶瓷、CBN缭慈、,PCD等新材料冲肖，對復(fù)合刀具實(shí)施不同材料的組合：高性能高速鋼與硬質(zhì)合金的組合、通用高速鋼與鈦基硬質(zhì)合金的組合涯捻、高性能高速鋼與CBN刀片組合浅妆、硬質(zhì)合金與PCD刀片組合、硬質(zhì)合金與陶瓷刀片的組合障癌，可使復(fù)合刀具在同一轉(zhuǎn)速狀態(tài)下凌外，實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔混弥、鉸孔趴乡、锪孔对省、鏜孔不同工藝對可靠性的要求蝗拿，如我廠曾為天津某企業(yè)設(shè)計(jì)制造了高性能高速鋼材料的鉆鉸復(fù)合刀具，其價(jià)格為普通高速鋼刀具的5倍蒿涎，但其使用性能比普通高速鋼刀具提高了10倍以上哀托，雖然單個刀具成本提高了，但其性能價(jià)格比優(yōu)勢得到體現(xiàn)劳秋。

　　2. 超精鏡面磨削技術(shù)在復(fù)合刀具上的應(yīng)用

　　復(fù)合刀具的刃口質(zhì)量及前仓手、后刀面的表面粗糙度是影響加工工件的精度、表面粗糙度玻淑、加工一致性的主要因素董纺。降低刃口及前、后刀面的表面粗糙度宫氛，提高其刃口及前吆律、后刀面的表面質(zhì)量，以減少切屑與刀具刃面摩擦和粘接间渐，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工代替磨削加工妈务。應(yīng)用超精鏡面磨削技術(shù)，可解決刃口產(chǎn)生微形鋸齒形的難題东哀，使復(fù)合刀具的刃口質(zhì)量達(dá)鏡面钓宗，被加工工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.05～0.2μm，加工精度達(dá)IT5級尘斧。

　　3. 高強(qiáng)度低溫釬焊技術(shù)在復(fù)合刀具上的應(yīng)用

　　刀片釬焊式復(fù)合加工刀具或帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)型復(fù)合刀具构胰，用一般釬焊技術(shù)易產(chǎn)生刀片裂紋和導(dǎo)向部分退火，嚴(yán)重影響刀具壽命派男。由于硬質(zhì)合金具有高冷硬性(74～87HRC)和高熱硬性(可耐850～1400℃)莱衍，但導(dǎo)熱性差，焊接性能不好的特點(diǎn)，加以刀片與刀體材料不同七冲，在高溫釬焊結(jié)合時(shí)痛倚，產(chǎn)生較大的應(yīng)力，易產(chǎn)生刀片裂紋澜躺，一般高溫釬焊又易造成帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的復(fù)合刀具導(dǎo)向部分退火蝉稳，硬度降低，從而降低了刀具壽命和加工精度掘鄙。采用高強(qiáng)度低溫釬焊技術(shù)耘戚，既保證了釬焊質(zhì)量又有效減少了釬焊時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，為提高復(fù)合刀具的壽命創(chuàng)造了有利條件操漠。

　　4. CAD在復(fù)合刀具上的應(yīng)用

　　復(fù)合加工刀具將同類和不同類的兩種或多種不同刀具組合為一體收津，實(shí)現(xiàn)一次加工成形。這不僅僅是普通刀具的組合浊伙，對復(fù)合刀具而言撞秋，在不同的切削狀態(tài)下，既要求良好的排屑性能嚣鄙，又要保證加工工件精度吻贿，刀具要有最佳的空間截面形狀組合。如果按常規(guī)去手畫幔时、手算萎丘，較繁瑣且勞動量大，有的參數(shù)還需要試生產(chǎn)來確定茉油，而采用CAD二次開發(fā)另款，建立三維模型，模擬加工桨农，隨時(shí)抽取刀具截面參數(shù)询嘹，以獲得最佳設(shè)計(jì)方案，從而可解決復(fù)合刀具在鉆孔蝉蛙、擴(kuò)孔悬坎、锪孔、鏜孔的不同切削狀態(tài)下傅笨，刀具排屑以及不同形式結(jié)構(gòu)間的干涉問題伸义，如液壓件螺紋連接油塞孔的加工，采用經(jīng)CAD設(shè)計(jì)成的擴(kuò)锪復(fù)合刀具篮啦。又如汽車上的撥叉孔的加工胯恤，采用經(jīng)CAD設(shè)計(jì)選擇兩套方案：1)拋物線型鉆頭與帶刃傾角鉸刀組合加工；2)鏜鉸刀組合加工绰姻，均可達(dá)到加工件圖樣要求枉侧。

　　三、設(shè)計(jì)制造應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

　　1. 設(shè)計(jì)制造應(yīng)注意的問題

　　對復(fù)合刀具各直徑公差、齒數(shù)榨馁、齒形憨栽、幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)制造翼虫，應(yīng)重點(diǎn)注意考慮其加工應(yīng)用情況和特征屑柔。

　　a. 負(fù)荷較大、又受孔徑限制珍剑、刀具細(xì)長掸宛，此時(shí)要選用高強(qiáng)度的刀體材料。

　　b. 復(fù)合刀具各部位刀具直徑不同招拙，其切削速度不一樣唧瘾，直徑差別大時(shí)，直徑大的刀具可選用好的刀具材料别凤，如鉆擴(kuò)復(fù)合刀禀丁，鉆部選高速鋼，擴(kuò)部選硬質(zhì)合金刀片薇兆；或鉆部選硬質(zhì)合金刀片牌君，擴(kuò)部選CBN刀片，實(shí)施各種刀具材料的組合應(yīng)用肯矾。

　　c. 根據(jù)加工工件及加工條件設(shè)計(jì)復(fù)合刀具時(shí)，應(yīng)考慮切削順序或同時(shí)加工次序绊寞、刀具結(jié)構(gòu)形式界赦、刀具材料選用、排屑方式条赚、導(dǎo)向裝置類型等因素焰箩。

　　2. 應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題

　　a. 選擇適宜的切削用量

　　復(fù)合刀具多是在專機(jī)、自動線或是在通用機(jī)床上應(yīng)用递思。對自動線影晋、專機(jī)而言，機(jī)床轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度調(diào)整范圍窄毕删，要保證刀具使用效果達(dá)到要求镜会，就需要選定好切削用量。如鉆擴(kuò)復(fù)合终抽，進(jìn)給量要受鉆頭限制戳表，而切削速度受鉸刀限制，要是按鉸刀確定進(jìn)給量則鉆頭承受不了昼伴，要是按鉆頭確定切削速度匾旭，則鉸孔質(zhì)量難以保證。同類復(fù)合刀具進(jìn)給量應(yīng)以直徑最小的刀具選定，切削速度應(yīng)以最大直徑的刀具選定价涝。不同類的復(fù)合刀具女蜈，一般以大、小直徑的平均值色瘩，并考慮加工精度要求鞭光，綜合選定切削用量。

　　b. CBN復(fù)合刀具適宜加工淬硬鋼泞遗、鑄鐵惰许、高溫合金、鈷基合金史辙，不適宜加工鋁合金及一般的軟鋼件胜玖，也不適宜低速加工，切削速度一般應(yīng)不低于30m/min鹏愚。

　　c. PCD復(fù)合刀具適宜加工鋁合金竿疫、銅合金、鋅合金及有色金屬和非金屬材料的精加工味羡，不適宜加工黑色金屬(鋼胃争、鑄鐵等)。

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