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C 刀具应用

UTTING TOOLS APPLICATION

方向增加一个每转进给量。 如刀具直径 50mm，
齿数 z′ =2，每齿进给量 fz′ =0.12mm/z，则刀
具每转一圈， 其中一个齿切削掉 0.12mm 的铁屑
厚度，相当于刀具直径方向移动 0.12mm。 如
果将该齿的直径减小 0.12mm，则该齿将不参与
切削，而另一个齿将承担 0.24mm/z 的进给量，
所以改变刀具直径能够调整进给量。
将 4 组齿 A，B，C，D（见图 4）设计为不
图 5 刀具缺失齿结构 同直径，由于是对称关系，另外 4 组齿的直径与
之相同。刀片在刀具直径上呈阶梯分布，能够满
缺失齿数 z =8，如图５所示。
２ 足刀具直径 D 处 Ø270mm 的加工要求。其中 ,
当刀具整周不缺失齿数时，满齿 z =16。 刀具 A,B,C 处的直径设计计算式为
１
根据机床参数进给速度 v f =460.8mm/min， 转速
z 1 =z+z 2
n=240r/min， 刀具直径 D=270mm， 在不缺失齿
式中 ,z 1 为不缺失齿 ;z 为有效齿数 ;z 2 为缺失齿。
数条件下，刀具每转进给量 f n =v f /n=1.92mm/r，
进给量计算式为
每齿进给 f z1 =f n /z 1 =0.12mm/z。
在刀具设计直径 D=270mm 不变的条件下，
f z1 =0.12mm/z; 当刀具单侧缺失 4 组齿时，则 A
处齿 （见图4） 进给量f z2 ＝f z1 ×4+0.12=0.6mm/z，
则Ａ处齿将会承受 0.6mm 的进给，而 B，C，D
处（见图４）仍然保持 0.12mm 进给不变。 由
为缺失齿总
于刀具设计结构原因，造成刀具进给分配不均匀 式中，f z1 为不缺失齿每齿进给量 ;f z2
为有
的情况 ,A 处齿将很快磨损或破损，甚至刀具无 进给量 ;f 为刀具进给量 ;n 为刀具转速 ;f z3
效齿每齿 进给增量。
法再使用。针对上述问题，在设计刀具时应考虑
将缺失部分两侧 8 组齿的进给平均分配给剩余有 根据直径与进给量的关系，大直径三面刃刀
效的 8 组齿，达到每组有效齿均匀分配进给量的 具 z=8， z 2 =8， z 1 =16， f z1 =0.12mm/z ， 则 A， B，
目的。 C，D 处的直径 a，b，c，d 为
通常，刀具直径变化会影响刀具的每齿进给 d-c=c-b=b-a=0.12mm
量。如图 6 所示，刀具每转一圈，相当于在径向 有
f z3 =0.12mm/z
有效齿实际承担的每齿进给量为
f z =f z1 +f z3 =0.24mm/z

综合计算上述公式可以得到刀具外径设计
尺寸 （见表３）。 如图 7 所示，按照表 3 的刀具

表 3 刀具外径设计尺寸
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͐ ԩᆰࣥḤ Ͱ̻͊̿̓͆ͅͅͺͺḤ
͏ ԩᆰࣥḤ̻ͯ͊̿̓͆̈́̓ͺͺḤ

图 6 刀具进给方向与进给量的关系 ͎ ԩᆰࣥḤ̻ͮ͊̿̓͆̓́ͺͺḤ

·78· 第 06 期 数控机床市场