复合刀具方案推荐

方寸工具对这一工件提出了一个复合刀具方案（图3-73）。

图中下方三个单尺寸线的箭头所指都是2齿结构的扩孔刀的刀齿，红色部分表示用于加工φ130mm的孔，蓝色部分表示用于加工φ200mm的孔，而绿色部分则用于加工φ250mm的孔。由于这样的刀比较重，可能超出换刀机械手的抓刀重量极限，机床主轴转矩也会比较大，因此方寸工具的复合扩孔刀采用了三重减重措施：首先在刀体两侧削去两大块（绿色空心箭头所指），这部分的减重会非常明显；然后在扩φ250mm的部分挖去一个呈腰圆形的径向的孔（红色空心箭头所指）；最后从扩孔刀的端面开始钻一个孔直到腰圆孔的轴向孔（蓝色空心箭头所指）作为第三重减重。综上所述，虽然这个复合扩孔刀得到了大幅度的减重，但是该复合刀的刚性仍然是足够的。

复合刀具的加工状态如图3-74所示。

据方寸工具测算，原来的3个直径各用一把扩孔刀的方案，加工φ130mm的通孔切削耗时16s，加工φ200mm的通孔切削耗时15s，而加工φ250mm的沉孔切削耗时12s，再加上3次换刀及空行程耗时30s，总共加工耗时73s（3次换刀所占时间高达整个加工周期的41%）；而采用复合刀具之后，两孔切削耗时为43s（这与分为3把刀的方案一致），而换刀只需一次即10s，加工周期总时长减少到了53s。由于交换工作台不用考虑工件换装的时间，为简化计算，假设该工序只加工这3个孔，以原先日产量650件计，仅这一项工艺改进就使日产量达到850件。方寸工具介绍，如果试用后觉得工艺系统刚性足够强，可以考虑将前两对刀夹换成主偏角75°甚至45°的刀夹，以增大进给进一步提高加工效率；用更多切削刃的（如S型刀片代替C型刀片，用负型刀片来代替正型刀片）刀夹以增加可用切削刃数来降低刀片消耗，进一步优化工艺。(www.xing528.com)

一般而言，这个复合刀具的价格会低于原来使用的三个标准扩孔刀。若整个项目进行全面的工艺改进后日产量提高，再叠加单件成本降低的收益，产生的效益非常明显。

图3-74 复合刀具的加工状态（图片来源：方寸工具）