1 引言 
    上世紀(jì)70年代，我國(guó)開始應(yīng)用和制造可轉(zhuǎn)位銑刀。經(jīng)過30 多年的努力，在吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，開發(fā)了適用于我國(guó)制造業(yè)的各類可轉(zhuǎn)位刀具。
    從刀片的安裝結(jié)構(gòu)分：主要有立裝結(jié)構(gòu)和平裝結(jié)構(gòu)，其中立裝結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)位銑刀由于刀片采用切向安裝，切削 力方向硬質(zhì)合金截面大，抗壓強(qiáng)度高，因而可進(jìn)行大切深、大走刀量加工；同時(shí)，由于刀片采用切削力夾緊，隨著切削力的增大夾緊力也增大，省去了夾緊元件，設(shè)計(jì)時(shí)可增大排屑槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，因此得到廣泛使用。
2 幾種立裝可轉(zhuǎn)位銑刀及其應(yīng)用
陶瓷可轉(zhuǎn)位微調(diào)平面精銑刀
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    陶瓷可轉(zhuǎn)位微調(diào)平面精銑刀是一種用于表面精加工的特殊結(jié)構(gòu)的新型立裝可轉(zhuǎn)位銑刀。該類銑刀應(yīng)用廣泛，適用于汽輪機(jī)中分面夾持板、機(jī)床工作臺(tái)、箱體結(jié)合面的精加工。
                 
                             圖1
    如圖1所示，該陶瓷微調(diào)平面精銑刀帶有微調(diào)螺釘，隨著微調(diào)螺釘?shù)男M(jìn)和旋出，迫使刀片推進(jìn)或退后。由于6°后角的作用，使得刀片的高度位置有微小的變化，整個(gè)銑刀的端面跳動(dòng)就可進(jìn)行微量調(diào)整，使端面跳動(dòng)減少0.005～0.008mm，銑刀組裝后的端面跳動(dòng)可達(dá)到0.01mm 以內(nèi)；加工表面精度能達(dá)到Ra0.8 甚至更高。該銑刀采用陶瓷刀片，由于陶瓷刀片材料具有高硬度、高耐磨性、高耐熱性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和低磨擦系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，因此可以加工高硬度的材料并能極大地提高被加工材料的表面精度。同時(shí)，陶瓷刀片的切削速度比硬質(zhì)合金刀片高3～10倍，故能滿足高速切削要求，顯著提高銑削加工效率和刀片使用壽命。為適應(yīng)我國(guó)用戶的使用情況，在常規(guī)刀片上增加了3°導(dǎo)向角。
試切實(shí)例
    銑削試驗(yàn)在齊齊哈爾第一機(jī)床廠重型機(jī)械加工一廠進(jìn)行。試切條件為：刀具：f200mm陶瓷可轉(zhuǎn)位微調(diào)平面精銑刀，6齒，銑刀端面跳動(dòng)0.01mm 以內(nèi)；試切機(jī)床：龍門銑床，機(jī)床功率15KW；被加工件：2.5 米立車立柱，材質(zhì)為鑄鐵HT250，加工長(zhǎng)度為9m，寬度為150mm。
    試切時(shí)分別采用4組不同的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度進(jìn)行切削，切削過程平穩(wěn)，每齒吃刀量可達(dá)2mm，進(jìn)給速度可達(dá)3000mm/min，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到250～300r/min，工件表面粗糙度達(dá)Ra0.8 以上，加工精度完全達(dá)到用戶要求。
            
                         圖2
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位螺桿轉(zhuǎn)子銑刀
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位螺桿轉(zhuǎn)子銑刀是用于粗加工螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的專用銑刀。如圖2所示，該類銑刀由陰、陽兩把銑刀組成，分別用于螺桿陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子的粗加工。這種銑刀科技含量高，設(shè)計(jì)難度較大，刀具選用的刀片型號(hào)較多，設(shè)計(jì)型線時(shí)要考慮保證刀片充分搭接，型線符合公差要求；實(shí)體造型時(shí)要使各個(gè)刀片分布合理，既要保證刀片空間位置不發(fā)生干涉，同時(shí)也要保證刀具切削平穩(wěn)。根據(jù)上述設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)用戶提供的轉(zhuǎn)子型線坐標(biāo)，合理選用專用形狀的刀片：陰螺桿轉(zhuǎn)子銑刀齒頂部分采用凸圓弧刃刀片，陽螺桿轉(zhuǎn)子銑刀齒頂部分采用簿的、超長(zhǎng)形的專用刀片；陰、陽銑刀齒底部分均采用凹圓弧刃刀片；其它部分采用直刃刀片。同時(shí)對(duì)某些刀片進(jìn)行了角度修正。銑刀制造時(shí)采用CAM軟件編制數(shù)控程序，在五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的加工中心上加工，使銑刀的精度符合要求，以保證該銑刀加工出的螺桿轉(zhuǎn)子型線均勻、一致，從而確保轉(zhuǎn)子精加工精度，同時(shí)也顯著降低精加工費(fèi)用。目前開發(fā)的可轉(zhuǎn)位螺桿轉(zhuǎn)子銑刀規(guī)格為f200mm ～f360mm，陽刀齒頂最薄部分不到4mm。
試切實(shí)例
    銑削試驗(yàn)在寧波欣達(dá)螺桿壓縮機(jī)有限公司進(jìn)行。試切條件：
    刀具：f230mm陰螺桿轉(zhuǎn)子銑刀，有效齒數(shù)為4組；試切機(jī)床：國(guó)產(chǎn)半自動(dòng)螺桿專用機(jī)床；被加工件：陰螺桿轉(zhuǎn)子，材質(zhì)為45鋼。
    試切時(shí)根據(jù)工件切深分兩次進(jìn)行加工，機(jī)床轉(zhuǎn)速達(dá)130r/min，進(jìn)給速度達(dá)到35～40mm/min。刀具切削輕快、平穩(wěn)，磨損較小。加工出的陰螺桿轉(zhuǎn)子型線均勻一致，表面粗糙度較好。
    硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位機(jī)床床身組合銑刀
    硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位機(jī)床床身組合銑刀是適用于在專用機(jī)床上加工機(jī)床床身山導(dǎo)軌的高效銑刀。
          
                       圖3
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    該套組合銑刀是根據(jù)用戶提供的機(jī)床床身山導(dǎo)軌型線設(shè)計(jì)而成。如圖3所示，將整個(gè)型線合理分割，每一段被設(shè)計(jì)成單獨(dú)的一把銑刀。該組合銑刀共計(jì)14 件，床身山導(dǎo)軌由兩把45°可轉(zhuǎn)位角度銑刀加工(圖中1號(hào)、2號(hào)和6號(hào)、7號(hào)刀)；床身平面部分由多把三面刃可轉(zhuǎn)位銑刀加工。14把刀的所有刀片都采用搭接方式連接，精確地搭接成機(jī)床床身山導(dǎo)軌型線。作為組合銑刀，要求每把銑刀的刀體厚十分精確，厚度公差控制在±0.01mm；精確計(jì)算每把刀的寬度，嚴(yán)格控制刀片的探出量；同時(shí)，嚴(yán)格控制銑刀的外徑，以保證銑刀裝配后的總體精度。為使切削平穩(wěn)，各刀齒及相鄰銑刀間既相互搭接又不發(fā)生干涉，不僅要計(jì)算每把刀的刀片排列，還要精確計(jì)算銑刀間的相對(duì)位置。通過合理選擇刀片型號(hào)及牌號(hào)以保證刀片的通用性和組合銑刀的切削性能，該組合銑刀已成為目前加工機(jī)床床身山導(dǎo)軌理想的國(guó)產(chǎn)刀具。
試切實(shí)例
    銑削試驗(yàn)在沈陽數(shù)控機(jī)床有限公司10號(hào)車間進(jìn)行。試切條件：
    刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位機(jī)床床身組合銑刀，最小處直徑為f242mm，每把銑刀有效齒數(shù)一般為8組；試切機(jī)床：改制的龍門銑床，機(jī)床功率僅為11Kw；被加工件：車床床身，材質(zhì)為鑄鐵HT200，鑄件留量大(15mm 左右)，不均勻并有夾砂。
    由于試切用的設(shè)備是改造的舊機(jī)床，其功率及剛性不是很好，因此試驗(yàn)時(shí)采取走刀量由小到大增加，使機(jī)床的功率得以充分發(fā)揮。試切過程中，銑刀切削平穩(wěn)，每齒吃刀量達(dá)到0.3mm，進(jìn)給速度達(dá)到80mm/min。在銑削過程中反復(fù)地進(jìn)刀、退刀，刀具沒有發(fā)生破損，體現(xiàn)出刀具優(yōu)良的抗沖擊性。調(diào)整刀具的加工位置后加工出的型線符合要求，表面粗糙度大大超出要求，達(dá)到了Ra3.2(技術(shù)協(xié)議要求達(dá)到Ra12.5)，刀片的磨損也較輕。通過一個(gè)班的試切，加工出的產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到18件(過去班產(chǎn)9件)，生產(chǎn)率翻了一番；在操作者熟悉刀具的性能后，班產(chǎn)量達(dá)到25件，用戶非常滿意。
3 結(jié)語
    立裝可轉(zhuǎn)位銑刀僅是近兩年我廠研制的立裝銑刀中的一部分，其它還包括：汽車行業(yè)用的模塊式內(nèi)銑曲軸銑刀；電機(jī)行業(yè)用的交叉軸式鴿尾槽銑刀、撓性槽銑刀；鋼管行業(yè)用的帶鋼焊縫坡口專用銑刀以及H型鋼鎖口系列銑刀等等。這些立裝銑刀的開發(fā)滿足我國(guó)制造業(yè)的實(shí)際需要，符合國(guó)內(nèi)眾多制造企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)能力，同時(shí)也添補(bǔ)了國(guó)內(nèi)刀具的空白。從其應(yīng)用效果來看，這些刀具的性能在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，有的可以和國(guó)外刀具相媲美。