金屬切削原理與刀具 第5章車刀

第五章車刀本章要點(diǎn)焊接式車刀機(jī)夾式車刀可轉(zhuǎn)位車刀1車削加工是金屬切削加工中最基本的方法，在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。

第5章車刀在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具的移動進(jìn)行切削加工的方法，稱為車削加工?；咎卣?/p>

車削時，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具做直線或曲線運(yùn)動，刀尖相對工件運(yùn)動的同時，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動為切削主運(yùn)動，刀具的直線或曲線運(yùn)動為進(jìn)給運(yùn)動。兩者共同組成切削成形運(yùn)動。2

車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，它能自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面、端面和螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、鏜孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工加工范圍第5章車刀3車外圓車端面鉆孔車內(nèi)孔切槽切斷車錐面車型面車螺紋加工范圍4加工范圍567臥式車床加工的典型表面

8臥式車床加工的典型表面9臥式車床加工的典型表面101112圖5-1車刀類型和用途

a）75°偏頭外圓車刀b）90°偏頭端面車刀c）45°偏頭外圓車刀d）90°偏頭外圓車刀e）93°偏頭仿形車刀f)QC系列切槽刀,切斷刀g)機(jī)夾式切斷刀h)75°內(nèi)孔車刀i)90°內(nèi)孔車刀j)外螺紋車刀k)內(nèi)螺紋車刀13圖5-2車刀的結(jié)構(gòu)型式ａ）整體式ｂ）焊接式ｃ）機(jī)夾式ｄ）可轉(zhuǎn)位式車刀按結(jié)構(gòu)不同可分為：整體式焊接式機(jī)夾重磨式機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀類型第5章車刀14車刀類型名稱特點(diǎn)適用場合整體式用整體高速鋼制造，刃口可磨得較鋒利。小型車床或加工有色金屬焊接式焊接硬質(zhì)合金或高速鋼刀片，結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活各類車刀特別是小刀具機(jī)夾式避免了焊接產(chǎn)生的應(yīng)力、裂紋等缺陷，刀桿利用率高。刀片可集中刃磨獲得所需參數(shù)。使用靈活方便外圓、端面、鏜孔、切斷、螺紋車刀等可轉(zhuǎn)位式避免了焊接刀的缺點(diǎn)，刀片可快換轉(zhuǎn)位。生產(chǎn)率高。斷屑穩(wěn)定，可使用涂層刀片。大中型車床加工外圓、端面、鏜孔。特別適于自動線、數(shù)控機(jī)床。第5章車刀15焊接車刀是由刀片和刀柄通過鑲焊連接成一體的車刀。一般刀片選用硬質(zhì)合金，刀柄用45鋼。5.1焊接式車刀16

其適用場合如下：Ａ1型直頭、彎頭外圓、內(nèi)孔、寬刃車刀Ａ2型端面車刀、內(nèi)孔車刀（盲孔）Ａ3型90o偏刀、端面車刀Ａ4型直頭外圓、端面車刀、內(nèi)孔車刀Ａ5型直頭外圓車刀、內(nèi)孔車刀（通孔）Ａ6型內(nèi)孔車刀（通孔）Ｂ1型燕尾槽刨刀Ｂ2型圓弧成形車刀Ｃ1型螺紋車刀Ｃ3型切斷、車槽車刀Ｃ4型帶輪車槽刀Ｄ1型直頭外圓車刀、內(nèi)孔車刀5.1.1焊接刀片的選擇17刀片型號用字母和三個數(shù)字表示。第一個字母和第一個數(shù)字表示刀片形狀。后兩位數(shù)字表示刀片的主要尺寸。若個別結(jié)構(gòu)尺寸不同時，在后面再加一字母。選擇刀片型號時，應(yīng)根據(jù)車刀用途和主偏角來選擇刀片形狀，并根據(jù)背吃刀量和主偏角來決定刀片長度。刀片厚度根據(jù)切削力大小決定。5.1焊接式車刀5.1.1焊接刀片的選擇185.1焊接式車刀5.1.2刀槽的形狀和尺寸圖５-３刀槽的形式ａ）開口槽ｂ）半封閉槽ｃ）封閉槽ｄ）切口槽195.1焊接式車刀5.1.2刀槽的形狀和尺寸刀槽：刀桿上應(yīng)根據(jù)采用的刀片形狀和尺寸開出刀槽。通槽[圖(a)所示]易加工，用于A1型矩形刀片；半通槽[圖(b)所示]用于帶圓弧的A2、A3、A4等型刀片；封閉槽[圖(c)所示]焊接面積大、強(qiáng)度高，但焊接應(yīng)力較大，適用于焊接面積相對較小的Cl、C3型刀片。(a)通槽(b)半通槽(c)封閉槽205.1焊接式車刀5.1.3車刀刀柄與刀頭形狀和尺寸刀桿材料：中碳鋼制造。刀桿截面：有矩形、方形、圓形三種。矩形截面：一般切削多采用矩形截面。方形截面：當(dāng)切削力較大時（尤其是進(jìn)給抗力較大時），可采用方形截面。圓形截面：多用于內(nèi)孔車刀。刀頭形狀：直頭和偏頭。215.1焊接式車刀5.1.3車刀刀柄與刀頭形狀和尺寸圖５-５常用焊接式車刀ａ）直頭外圓車刀ｂ）90°偏頭外圓車刀ｃ）45°偏頭車刀ｄ）切斷車刀22焊接式車刀235.2機(jī)夾式車刀機(jī)夾車刀指用機(jī)械方法定位、夾緊刀片，通過刀片體外刃磨與安裝傾斜后，綜合形成刀具角度的車刀。使用中刃口磨損后需進(jìn)行重磨。機(jī)夾車刀可用于加工外圓、端面、內(nèi)孔，特別車槽車刀、螺紋車刀、刨刀方面應(yīng)用較為廣泛。機(jī)夾車刀的優(yōu)點(diǎn)在于避免焊接引起的缺陷、刀柄能多次使用，刀具幾何參數(shù)設(shè)計選用靈活。如采用集中刃磨，對提高刀具質(zhì)量、方便管理、降低刀具費(fèi)用等方面都有利。245.2機(jī)夾式車刀251.2切削刀具及其材料機(jī)夾重磨式車刀機(jī)夾重磨式車刀5.2機(jī)夾式車刀2627圖５-６機(jī)夾式車刀夾緊結(jié)構(gòu)形式ａ）上壓式ｂ）自鎖式ｃ）彈性壓緊式5.2機(jī)夾式車刀285.2機(jī)夾式車刀圖5-6(a)上壓式車刀實(shí)物照片295.2機(jī)夾式車刀圖５-７上壓式切斷車刀和內(nèi)、外螺紋車刀ａ）切斷車刀ｂ）外螺紋車刀ｃ）內(nèi)螺紋車刀305.2機(jī)夾式車刀圖５-９(ａ)切斷刀片與切槽刀片實(shí)物照片

刀片用機(jī)械夾固方式裝夾在刀桿上。當(dāng)?shù)镀弦粋€切削刃磨鈍后，只需將刀片轉(zhuǎn)過一個角度，即可用新的切削刃繼續(xù)切削。刀片各刃可轉(zhuǎn)位輪流使用，減少換刀時間刀刃不重磨，有利于采用涂層刀片斷屑槽型壓制而成，尺寸穩(wěn)定，節(jié)省硬質(zhì)合金刀桿刀槽的制造精度高刀桿使用時間長，有利于降低刀具成本可轉(zhuǎn)位刀具的特點(diǎn)5.3可轉(zhuǎn)位車刀315.3可轉(zhuǎn)位車刀圖5-10(a)可轉(zhuǎn)位式車刀實(shí)物照片32可轉(zhuǎn)位刀具的組成

可轉(zhuǎn)位刀具一般由刀片、刀墊、夾緊元件和刀體組成。

刀片：承擔(dān)切削，形成被加工表面。

刀墊：保護(hù)刀體，確定刀片(切削刃)位置。

夾緊元件：夾緊刀片和刀墊。

刀體：刀片及(或)刀墊的載體，承擔(dān)和傳遞切削力及切削扭距，完成刀片與機(jī)床的聯(lián)接。

5.3可轉(zhuǎn)位車刀33可轉(zhuǎn)位刀具的組成5.3可轉(zhuǎn)位車刀圖５-10可轉(zhuǎn)位車刀的組成１－杠桿２－螺桿３－刀墊４－卡簧５－刀片６－刀柄34表

可轉(zhuǎn)位刀片十位代號所表示的刀片特征代號位數(shù)12345678910代號特征刀片形狀刀片法后角刀片精度刀片固定形式及有無斷屑槽刀片切削刃長度刀片厚度刀尖圓弧半徑刃口形式切削方向斷屑槽形式和寬度表示方法一個英文字母兩位阿拉伯?dāng)?shù)字(所表示參數(shù)的整數(shù)部分，不夠兩位的前面加0)

兩位阿拉伯?dāng)?shù)字(舍去小數(shù)點(diǎn)后的參數(shù))一個英文字母一個英文字母和一位阿拉伯?dāng)?shù)字(寬度的整數(shù)部分)

舉例T三角形

A30

M中等

N無斷屑槽和中心固定孔

1515mm

066mm

121.2mm

F鋒刃

R右切A3開口式斷屑槽(寬3mm)35

例如：車刀可轉(zhuǎn)位刀片T

N

U

M

16

04

08

E

R—

A2的含義：T——60°三角形刀片形狀；N——法后角為0°；U——內(nèi)切圓直徑d為6.35mm時：刀尖轉(zhuǎn)位尺寸允差±0.13mm，內(nèi)接圓允差±0.08mm，厚度允差±0.13mm；M——圓柱孔單面斷屑槽；16——刀刃長度16mm；04——刀片厚度4.76mm；08——刀尖圓弧半徑0.8mm；E——刀刃倒圓；R——向右方向切削；A2——直溝卷屑槽，槽寬2mm。可轉(zhuǎn)位刀片型號舉例363738硬質(zhì)合金陶瓷人造金剛石硬質(zhì)合金涂層刀片

可轉(zhuǎn)位刀片的材料5.3可轉(zhuǎn)位車刀39要求：夾緊可靠，不發(fā)生松動或移動。刀片定位準(zhǔn)確，確保定位精度和拆裝、轉(zhuǎn)位的重復(fù)精度。刀片轉(zhuǎn)位和更換操作方便。結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。定位夾緊元件有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。

可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊5.3可轉(zhuǎn)位車刀40

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的定位、夾緊結(jié)構(gòu)種類很多。常用的有：杠桿式這種結(jié)構(gòu)是利用壓緊螺釘1壓杠桿5，杠桿壓著刀片2的固定孔，使之靠近刀片槽。彈簧套4可防止刀片松開后刀墊3移動。這種結(jié)構(gòu)定位精度高，調(diào)節(jié)余量大，夾緊可靠，拆卸方便?？赊D(zhuǎn)位刀片的夾緊形式5.3可轉(zhuǎn)位車刀41

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的定位、夾緊結(jié)構(gòu)種類很多。常用的有：楔塊式用螺釘1壓楔塊2，使刀片3的固定孔壓緊在銷4上，彈簧墊圈5可防止螺釘松動，并當(dāng)螺釘松開時抬起楔塊。這種結(jié)構(gòu)在刀片尺寸變化較大時也可夾緊，但定位精度不高?？赊D(zhuǎn)位刀片的夾緊形式5.3可轉(zhuǎn)位車刀42

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的定位、夾緊結(jié)構(gòu)種類很多。常用的有：螺紋偏心式利用螺紋偏心銷2的偏心距e將刀片1夾緊。也可使用偏心軸代替偏心螺釘。這種夾緊結(jié)構(gòu)元件少，結(jié)構(gòu)緊湊，但調(diào)節(jié)余量小，要求制造精度高。另外，在斷續(xù)切削時容易使偏心銷因受沖擊與振動而失去自鎖能力，導(dǎo)致刀片松動?？赊D(zhuǎn)位刀片的夾緊形式

1-螺釘偏心柱5.3可轉(zhuǎn)位車刀4344

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的定位、夾緊結(jié)構(gòu)種類很多。常用的有：杠銷式利用加力螺釘1壓在杠銷3的下端，杠銷3和刀桿孔壁的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)，將刀片夾緊。這種結(jié)構(gòu)的杠銷比杠桿制造簡單，但杠銷剛度較差，夾緊力不大，且調(diào)整余量小，裝卸刀片不如杠桿方便?？赊D(zhuǎn)位刀片的夾緊形式

a)直接加力b)切向加力5.3可轉(zhuǎn)位車刀45

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的定位、夾緊結(jié)構(gòu)種類很多。常用的有：上壓式用來夾緊無固定孔的刀片。這種夾緊形式夾緊力大，通過兩定位側(cè)面能獲得穩(wěn)定可靠的定位，而且元件少，裝卸容易。但刀片上的壓板使排屑受到一定的影響?？赊D(zhuǎn)位刀片的夾緊形式

1-螺釘2-刀墊3-刀片4-夾緊螺釘5-壓板5