可转位刀具也有不足之处。刀片通常是在模具中用高压压制合金粉末和结合剂制成。压制成形后,再用高温烧结,使合金粉末与其它材料结合,并使刀片具有一定强度。这种压制刀片比磨制刀片刃口强度更高。尽管刀片强度更高,但刃口不够锋利,限制了有效的浅切深能力,从而使精加工变得更困难。
可转位刀具也有不足之处。刀片通常是在模具中用高压压制合金粉末和结合剂制成。压制成形后,再用高温烧结,使合金粉末与其它材料结合,并使刀片具有一定强度。这种压制刀片比磨制刀片刃口强度更高。尽管刀片强度更高,但刃口不够锋利,限制了有效的浅切深能力,从而使精加工变得更困难。
对于带有多个刀片的铣削刀具,刀片窝槽和刀片尺寸的变化,会使不同刀片的切削刃位于不同平面内。其后果是产生较差的表面光洁度或明显跳跃的接痕。对于这种情况,只能采用另一类型的刀具来进行精加工。
随着工具行业继续需求模块化、低库存、高生产率、更长的刀具寿命和通用刀具解决方案,可转位切削刀具技术将不断进步并取代已过时的刀具。
图3 SlokyUSA公司提供用于锁紧硬质合金刀片的Torx和TorxPlus预置扭力T型扳手和螺丝刀
螺钉驱动槽型
用传统的锥面驱动槽如十字槽(Phillips)拧紧或松开螺钉时,拧紧工具常会打滑。根据受力分析,施加于螺钉的部分能量会使螺丝刀或起子头从螺钉槽口滑出。操作者必须施加额外的端面压力才能防止这种滑出效应。
带垂直侧壁的驱动槽如Hex(内六角)、Torx(梅花型)和TorxPlus(梅花增强型),消除了这种滑出效应。Torx和TorxPlus驱动槽的基本区别是:前者带有15°的驱动角,而后者几乎是0°角,从而可以保证最佳扭矩传递到螺钉。尽管具有垂直侧壁的Torx驱动槽可防止滑出效应,但其15°驱动角阻止了起子头和螺钉槽的完全啮合,并产生少量的、可缩短起子头寿命的径向应力。
由于Hex驱动槽不仅会在接触点会产生应力集中,而且不可避免地造成螺钉头部的损坏。相对施加的力来说,其传递的扭矩也相对较低。
拧紧或松开螺钉的危险在于高应力集中。高的应力主要发生在hex螺钉头部并使螺丝刀和螺钉产生应力。基于椭圆几何形状以及没有角边的Torx驱动槽可减少应力集中,可保护螺丝刀和螺钉并延长其寿命。这种基于椭圆的几何形状带来了起子头和螺钉之间的小容差范围并改善了力闭合。
图4 Torx(左)和TorxPlus(右)
TorxPlus驱动槽通过几乎0°的工作角和更大的芯部直径来进一步改善了力闭合,允许更高的扭矩传递和防止螺钉和螺丝刀损坏。
硬质合金刀片的制造商常采用Torx或TorxPlus系统来拧紧刀片。因为能更加有效地传递扭矩,所以采用TorxPlus是发展趋势。采用TorxPlus驱动槽,几乎不需施加端面载荷就可保证螺丝刀与螺钉槽啮合,减少了手动装配时操作者的肌肉应力和疲劳。一般来讲,硬质合金刀片制造商更倾向于手动锁紧方式而不是自动锁紧系统。