迄今為止,組合刀具有多種形式。常見的階梯鉆就是一種簡單的組合刀具,其特點是在一次走刀中完成幾把刀同一種工藝的加工。較復雜的組合刀具常常集成可完成不同工藝的幾把刀,如能鉆孔又能銑削的鉆銑刀等組合刀具,通常要分幾次走刀或在不同工位上依次完成幾把刀的切削。這是一種最典型的組合刀具,可覆蓋很大的加工范圍,既有簡單的鉆孔—倒角組合刀,也有集成5~10把刀的專用組合刀具。還有一種更為復雜的組合刀具:內部集成有產(chǎn)生輔助切削運動的傳動機構或旋轉軸,有機械式和機械電子式兩種,可以滿足加工零件特殊部位的要求,這樣的刀具對機床結構或機床的控制系統(tǒng)往往有特殊的要求,以實現(xiàn)對刀具運動部分的控制。
組合刀具的主要優(yōu)點是提高了生產(chǎn)效率。如使用有4個階梯的鉆頭,加工一個活塞孔的時間大約縮短70%。除了節(jié)省換刀時間外,用戶還可從空出的機床刀庫位置和減少的刀具夾頭中獲益,空出的刀庫位置可使備用刀具在機床工作的同時予以更換。由于刀具數(shù)量減少,所以可簡化刀具的管理,節(jié)省費用。
幾種典型的組合刀具
圖1 模塊化組合刀具
圖2 加工連桿孔組合刀具
圖3 銑螺紋——鏜孔組合刀具
圖4 可徑向走刀的組合刀具
圖5 刀體標準的組合刀具
從以上介紹的各種組合刀具可以看出,多數(shù)組合刀具是針對一個特定的應用場合而開發(fā)的專用刀具,因此供貨時間長。目前越來越復雜的組合刀具結構被用戶所認可。為推動組合刀具的發(fā)展和擴大使用范圍,刀具制造商在開發(fā)這些刀具的同時,必須考慮到用戶可能遇到的種種問題,尋求解決辦法,采取種種措施,包括開發(fā)有一定柔性的可控的刀具、開發(fā)新的涂層技術、刀具材料和幾何形狀,為降低刀具成本,甚至可把刀具的生產(chǎn)基地轉移到制造成本低的地區(qū)去生產(chǎn)。
但是有柔性的組合刀具只有在不需改造機床或與控制系統(tǒng)能順利連接時才得以推廣;新的組合刀具將把與加工效率有關的每個因素,如基體材料、涂層材料、幾何形狀等因素,都應針對具體的加工對象予以最佳化,形成綜合優(yōu)勢。與此同時,由于輔助時間的節(jié)省而提高了這些優(yōu)勢的利用程度,取得提高生產(chǎn)率的效果。這種把提高切削效率和減少輔助時間綜合應用的趨勢,將推動組合刀具更廣泛的應用。