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刀具应用
CUTTING TOOLS APPLICATION

图 2 圆盘式刀具库外型

表 1 机床参数
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࿊֗ٚൔḤ קׄḤ 图 3 大直径刀具外型
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2.2.2 刀具外径与刀槽结构设计
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刀具安装方向尺寸 Ｗ≤250mm 即可满足大
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直径刀具安装条件。为保证刀具的强度和加工效
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率， 刀具安装方向尺寸不宜小于 150 ｍｍ， 以 Ｗ
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=180mm设计参数来阐述大直径刀具外径与刀槽
ཌྷਣ֗ቖႵॢ໊ൈ֥֗ 结构的设计方法。以常见的三面刃大直径刀具为
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ऎቋնᆰࣥčͺͺĎḤ 研究对象，刀具结构如图 4 所示，刀具齿数为 16
齿， 沿刀具外径方向均匀分布 A， B， C， D4 组齿。
2.2 刀具设计与分析
２.2.1 刀具外型设计

目前需要安装 Ø270mm 的大直径刀具以加
工 制动器零件。HMC63E 机床在满刀时最大装
刀直径为 Ø125mm，即使在相邻刀座有空位时，
刀具的最大直径Ø250mm也无法实现 Ø270mm
刀具的安装， 因此常规刀具外型无法满足加工要
求。要实现自动换刀，还需要在满足最大装刀量
的同时兼顾刀具强度，综合以上几点因素，对刀
图 4 刀具结构
具外型进行优化设计，见表２。

表 2 刀具设计相关参数 三面刃刀具外径方向设计有安装刀片的刀槽
ϕ
ཌྷਣ֗ቖႵॢ໊ൈ֗ऎቋնᆰࣥḤ ͎͊ ̿͂̽ͺͺḤ 模 块并呈上下交错形态分布。 每个刀槽模块安
ϕ
֗ऎഡ࠹ቋնᆰࣥḤ ͏͊ ̿̈́̽ͺͺḤ 装相应刀片，交错搭接的刀片形成了完整的刀具
切削刃。如 1 号刀片和２号刀片交错搭接形成一
因为Ｂ＞Ａ，要满足Ｂ尺寸能够安装在刀具 组齿，刀具直径方向单侧共４组齿，对称一侧同
库中且不影响最大装刀量， 则需满足Ｗ≤Ａ， 即 样分布有４组齿，因此三面刃刀具共计８组齿，
Ｗ≤ 250mm。 因此采取的设计方法是改变刀具 刀具有效加工齿数 z=8。
安装方向的尺寸，将刀具外型由圆盘式优化为如 根据上述分析，为满足大直径刀具能够安装
图３所示结构，这样刀具能够有效安装在刀具库 于刀库中， 刀具安装方向尺寸由 270mm 减小到
中，以满足加工要求。 180mm，使得刀具加工齿数减少 1/2，实际刀具

第 06 期 数控机床市场 ·77·