金屬切削原理與刀具：14 第五章 車刀

1、第一節(jié) 車刀的種類第二節(jié) 焊接式車刀第三節(jié) 機夾式車刀第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀第五章 車 刀車削視頻資料1第一節(jié) 車刀的種類1）按加工表面特征分（1）直頭外圓車刀（2）彎頭外圓車刀（3）90外圓車刀（4）端面車刀（5）內(nèi)孔車刀（6）切斷刀（7）螺紋車刀2第一節(jié) 車刀的種類2）按車刀結(jié)構(gòu)分3可分為整體式、焊接式、機夾式和可轉(zhuǎn)位式。 第一節(jié) 車刀的種類2）按車刀結(jié)構(gòu)分整體式焊接式機夾式可轉(zhuǎn)位式4按用途不同：外圓車刀，端面車刀，內(nèi)孔車刀，切斷刀等。外圓車刀f fn第一節(jié) 車刀的種類3）按車刀用途分外圓車刀:用于粗車或精車外回轉(zhuǎn)表面(圓柱面或圓錐面)。寬刃精車刀：切削刃寬度大于進給量，可以獲得表面粗糙度較低

2、的已加工表面，但由于其副偏角為0，徑向力較大，易振動，故不適用于工藝系統(tǒng)剛度低的場合。5外圓車刀：用于粗車或精車外回轉(zhuǎn)表面(圓柱面或圓錐面)。直頭外圓車刀：結(jié)構(gòu)簡單，制造較為方便，通用性差，一般僅適用于車削外圓。90偏刀：由于主偏角為90，徑向力較小，故適用于加工階梯軸或細長軸零件的外圓面和肩面。彎頭車刀IV：不僅可車削外圓，還可車削端面及倒角，通用性較好。一般主、副偏角均做成45。外圓車刀f fn第一節(jié) 車刀的種類3）按車刀用途分6端面車刀：端面車刀專門用于車削垂直于軸線的平面。一般端面車刀都從外緣向中心進給（a），這樣便于在切削時測量工件已加工面的長度。若端面上已有孔，則可采用由工件中心向

3、外緣進給的方法（b），這種進給方法可使工件表面粗糙度降低。注意：端面車刀的主偏角一般不要大于 90，否則易引起“扎刀”現(xiàn)象，使加工出的工件端面內(nèi)凹（c）。 7內(nèi)孔車刀 I 用于車削通孔用于車削盲孔用于切割凹槽和倒角內(nèi)孔車刀的工作條件較外圓車刀差。這是由于內(nèi)孔車刀的刀桿懸伸長度和刀桿截面尺寸都受孔的尺寸限制，當(dāng)?shù)稐U伸出較長而截面較小時，剛度低，容易引起振動。 f f fn第一節(jié) 車刀的種類3）按車刀用途分8切斷刀用于從棒料上切下已加工好的零件，或切斷較小直徑的棒料，也可以切窄槽。按刀頭與刀身的相對位置，可以分為對稱和不對稱（左偏和右偏）兩種。 n f 第一節(jié) 車刀的種類3）按車刀用途分9焊接式車

4、刀是將一定形狀的硬質(zhì)合金刀片和刀桿通過釬焊連接而成。 刀桿上應(yīng)根據(jù)采用的刀片形狀和尺寸開出刀槽。(a) 通槽 (b) 半通槽 (c) 封閉槽第二節(jié) 焊接式車刀10硬質(zhì)合金焊接車刀具的特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、使用靈活，一般工廠都可自制。可以根據(jù)切削條件和加工要求刃磨出所需的形狀和角度，硬質(zhì)合金利用較充分。但其切削性能主要取決于工人刃磨的技術(shù)水平，與現(xiàn)代化生產(chǎn)不相適應(yīng)。刀桿不能重復(fù)使用，當(dāng)?shù)镀猛暌院?，刀桿也隨之報廢刀桿材料利用率低。在制造和刃磨時，由于硬質(zhì)合金和刀桿材料(一般為中碳鋼) 的線膨脹系數(shù)不同，易產(chǎn)生焊接熱應(yīng)力、磨刀熱應(yīng)力和裂紋。第二節(jié) 焊接式車刀11第二節(jié) 焊接式車刀優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單

5、、制造方便，可按需刃磨，且剛度好。 字母數(shù)字一、硬質(zhì)合金焊接刀片的選擇1、選擇2、型號表示刀片形狀表示刀片的主要尺寸12133、尺寸：刀片形狀根據(jù)車刀用途和主偏角來選擇。刀片長度一般為切削刃的工作長度1.62倍。切槽刀的寬度應(yīng)根據(jù)工件槽寬來決定。切斷車刀的寬度：d 被切工件直徑。 第二節(jié) 焊接式車刀一、硬質(zhì)合金焊接刀片的選擇14第二節(jié) 焊接式車刀二、刀槽的形狀和尺寸刀槽形狀：開口槽、半封閉槽、封閉槽和切口槽。 15開口槽半封閉槽封閉槽切口槽刀槽尺寸：應(yīng)使刃磨面積減少和可重磨的次數(shù)增多。 第二節(jié) 焊接式車刀二、刀槽的形狀和尺寸16刀柄截面形狀截面尺寸 長度第二節(jié) 焊接式車刀三、車刀刀柄截面形狀和

6、尺寸選擇矩形、正方形和圓形 按機床中心高選擇一般為其高度的6倍 1718第三節(jié) 機夾式車刀機夾車刀是指采用機械夾固方法，將預(yù)先加工好的但不能轉(zhuǎn)位使用的刀片夾緊在刀桿上的車刀。常用機夾式車刀的夾緊結(jié)構(gòu)有上壓式、自鎖式和彈性壓緊式。1234519第三節(jié) 機夾式車刀上壓式20自鎖式第三節(jié) 機夾式車刀21彈性壓緊式第三節(jié) 機夾式車刀切斷刀片 切槽刀片 仿形加工刀片22機夾式車刀與硬質(zhì)合金焊接車刀相比有優(yōu)點:刀片不經(jīng)高溫焊接，排除了產(chǎn)生焊接應(yīng)力和裂紋的可能；刀桿可以多次重復(fù)使用，使刀桿材料利用率大大提高，刀桿成本下降；刀片用鈍后可多次刃磨，不能使用時還可以回收。缺點:在使用過程中仍需刃磨，不能完全避免由

7、于刃磨而引起的熱裂紋；其切削性能仍取決于工人刃磨的技術(shù)水平；刀桿制造復(fù)雜。第三節(jié) 機夾式車刀23第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀可轉(zhuǎn)位車刀是指采用機械夾固方法，將可轉(zhuǎn)位刀片使用的刀片夾緊在刀桿上的車刀?？赊D(zhuǎn)位機夾車刀l刀墊；2刀片；3夾固元件；4刀桿1234可轉(zhuǎn)位車刀的夾緊結(jié)構(gòu)有刀片、刀墊、夾緊元件和刀柄等元件組成。24第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀25刀片刀墊卡簧杠桿彈簧螺桿刀柄第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀由于避免焊接、刃磨時高溫所引起的缺陷，有合理槽形與幾何參數(shù)，因而提高了刀具壽命。刀刃磨鈍后，可迅速更換新刀刃，大大減少停機換刀時間；可使用涂層刀片，能選用較高切削用量，因而提高了生產(chǎn)率。刀片更換方便，便于推廣使用各種涂層、陶

8、瓷等新型刀具材料，有利于推廣新技術(shù)、新工藝?？赊D(zhuǎn)位車刀和刀片已標(biāo)準化，能實現(xiàn)一刀多用，減少儲備量，簡化刀具管理。幾何參數(shù)完全由刀片和刀槽保證，不受工人技術(shù)水平的影響?？赊D(zhuǎn)位機夾刀具特點26第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀一、可轉(zhuǎn)位車刀片刀片形狀、代號及其選擇27號位1表示刀片形狀 正三角形（T ）正方形（ S ）80菱形（ C ）凸三邊形（ W ）55菱形（ D ）35菱形（ V ）圓形（ R）28號位2表示刀片后角 N （0）B （5）C （7）P （11）29號位3表示刀片尺寸公差共12種精度。其中3種精度適用于車刀，代號為G、M、U。30號位4表示刀片固定方式及有無斷屑槽A：有圓形固定孔，無斷屑槽。N

9、：無孔平面型。R：無固定孔，單面有斷屑槽。M：有圓形固定孔，單面有斷屑槽。G：有圓形固定孔，雙面有斷屑槽。T：單面有4060固定沉孔，單面有斷屑槽。31號位5表示切削刃長度 應(yīng)根據(jù)背吃刀量ap進行選擇。通槽形的刀片切削刃長度應(yīng)1.5倍的背吃刀量。封閉槽形的刀片切削刃長度應(yīng)2倍背吃刀量ap 。32號位6表示刀片厚度應(yīng)根據(jù)背吃刀量 ap 和進給量 f 來選取。33號位7表示刀尖圓弧半徑 粗車時只要系統(tǒng)剛性允許盡可能選用較大刀尖圓弧半徑；精車時根據(jù)工件的表面粗糙度和設(shè)定進給量的大小來選取。34號位8表示刃口形式 F-尖銳刀刃；E-倒圓刀刃；T-倒棱刀刃；S-倒棱又倒圓刀刃。35號位9表示切削方向R-

10、右切；L-左切；N-左、右均能切。36號位10表示斷屑槽型與槽寬373839404142（一）可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的選擇可轉(zhuǎn)位車刃的幾何角度是由刀片角度與刀槽角度綜合形成的。第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀二、可轉(zhuǎn)位車刀的選用刀片角度刀槽角度車刀角度43（一）可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的選擇刀片角度：以刀片底面為基準度量，安裝在車刀上相當(dāng)于法平面系角度。刀片的獨立角度：刀片法前角nt、刀片法后角 nt 、刀片刃傾角 st 、刀片刀尖角 nt 。常用的刀片 nt =0、 nt=0。刀槽角度：以刀柄底面為基準度量，相當(dāng)于正交平面系角度。刀槽的獨立角度：刀槽前角ot、刀槽主偏角rg 、刀槽刃傾角 sg 、刀槽刀尖角rg 。

11、常用的刀柄設(shè)計rg = r、 rg = r。4445（一）可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的選擇（二）可轉(zhuǎn)位車刀類型與夾緊結(jié)構(gòu)的選擇有外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷車刀和螺紋車刀等。其選用方法與焊接車刀相似。4647（二）可轉(zhuǎn)位車刀類型與夾緊結(jié)構(gòu)的選擇為保證可轉(zhuǎn)位車刀正常工作，刀片的夾緊結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足刀片在刀槽中的定位精度高，轉(zhuǎn)位或更換刀片后不影響對刀尺寸；夾緊牢固可靠，在切削力的沖擊與振動下，刀片不會松動移位。刀片的松開、轉(zhuǎn)位或更換及夾緊等操作要簡便快捷，這對于自動線刀具尤為重要。夾緊結(jié)構(gòu)力求簡單、緊湊，這不僅制造容易，還可提高刀具剛性。夾緊元件應(yīng)滿足標(biāo)準化、系列化和通用化的要求。48（二）可轉(zhuǎn)位車刀類型

12、與夾緊結(jié)構(gòu)的選擇楔塊式：該結(jié)構(gòu)利用斜面夾緊的原理將刀片夾緊，擰動螺釘帶動楔塊下壓，楔塊將刀片向右壓向刀片中間孔的大圓柱銷上。刀桿結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，但由于利用孔的一個側(cè)面定位，刀片轉(zhuǎn)位后定位精度不易保證。此外，由于切削熱的影響，將產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，可能造成刀片碎裂和圓柱銷變形。第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀49可轉(zhuǎn)位車刀夾緊結(jié)構(gòu)偏心式：該結(jié)構(gòu)利用軸上端部的偏心將刀片夾緊在刀桿上。由于螺紋能自鎖，故夾緊較為可靠。偏心式結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，切屑流出順利，不會刮傷夾緊元件，但往往只能使刀片靠單面加緊，難以保證兩個定位側(cè)面都貼和，定位精度稍差，在沖擊和振動下刀片易松動，故通常在中、小型機床上進行連續(xù)切削時使用。e第四節(jié) 可轉(zhuǎn)位車刀50可