第五章车刀ppt课件.ppt

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1、第五章 车刀,5.1.1 按加工表面特征分类（a）直头外圆车刀：车削外圆、端面、倒棱；（b）弯头外圆车刀：车削外圆、端面、倒棱 ；（c）偏刀（90外圆车刀、端面车刀）：车阶梯轴、轴肩、端面、细长轴；（d）切槽或切断刀：切槽、切断，刚性强度差；（e）镗孔刀:车内孔；（f）螺纹车刀:车螺纹；（g）成形车刀：车各种成形表面；,车刀的基本种类,车刀的基本种类,从结构上车刀可分为整体式、焊接式、机夹式和可转位车刀（如下图所视）。,整体车刀,焊接车刀,机夹车刀,可转位车刀,3.硬质合金刀片及选择 （1）刀片牌号 指车刀切削部分的刀具材料。一般根据工件材料选择刀片牌号。（2）刀片型号 指刀片形状和规格尺寸。

2、主要根据车刀种类和用途选择。刀片型号由一个字母和三位数字组成。字母和第一位数字表示刀片形状的型号，后两位数字代表刀片主要尺寸参数。L、B、C。 我国目前将刀片分A、B、C、D、E、F六种型式，各式又有多种形状。其中A、B、C型主要用制造各种车刀，D、E用于制造铣刀、钻头和绞刀，F型用于制造工具。4.工艺 钎焊,一、焊接式车刀,刀片型号用一个字母和三个数字表示，第一个字母和第一个数字表示刀片形状，后两位数字表示刀片的主要尺寸。如果型号相同，个别结构尺寸不同时，在后两位数字后加一个字母，以资区别。,车刀刀杆截面形状及选择车刀刀杆截面形状有矩形、方形和圆形三种。一般用矩形，切削力较大时采用方形，圆形

3、多用于内孔车刀。刀杆高度H可按车床中心高选择。,3、刀槽的形式及参数的确定 （1）开口槽 形状简单，加工容易，但焊接面积小， 适用于C型刀片。 （2）半封闭槽 制造交困难，但焊接刀片牢固，适用 于A、B型刀片。 （3）封闭槽 夹持刀片牢固，焊接可靠，用于螺纹刀 具，适用于E型刀片。 （4）切口槽 用于底面积较小的切断刀，切槽刀，从 而增大焊接面积提高结合强度，适用于D型刀片。,刀槽形式：a）开口槽 b）半封闭槽 c）封闭槽 d）坎入槽,5.3.1机夹车刀的特点用机械夹固的方法将普通刀片夹持在刀杆上；刀片无需高温焊接，不会引起硬度下降、产生裂纹；刀具使用寿命长，生产率高；刀杆可重复使用，废刀片可

4、回收再制，经济效益高；刀片重磨后，尺寸逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，在车刀结构上设有刀片调整机构，以增加重磨次数；刀片压板的端部，可起断屑器作用。5.3.2机夹车刀的结构1.上压式2.侧压式,二、机夹式车刀,A）上压式 b）自锁式 c）弹簧压紧式,二、机夹式车刀,1、上压式 这种形式是采用螺钉和压板从上面压紧刀片，通过调整螺钉来调节刀片位置的一种机夹车刀。其特点是结构简单，加固牢靠，使用方便，刀片平装，用钝后重磨后面。上压式是加工中应用最多的一种。,上压式车刀1-刀杆 2-刀垫 3-刀片 4-压紧螺钉 5-调解螺钉 6-压板,2、侧压式 这种形式一般多利用刀片本身的斜面，有楔块和螺钉从刀片

5、侧面来加夹紧刀片。其特点是刀片竖装，对刀槽制造精度的要求可适当降低，刀片用钝后重磨前面。,侧压式车刀1-刀片 2-调解螺钉 3-楔块 4-刀杆 5-压紧螺钉,3、切削力夹固式 这种形式通常是指切削力自锁车刀，它是利用车刀车削过程中的切削力，将刀片夹紧在1:30的斜槽中，其特点是结构简单，使用方便，但要求刀槽与刀片紧密配合，切削时无冲击振动。,5.4 可转位车刀,5.4.1可转位车刀特点 可转位车刀由刀杆、刀片和夹紧元件组成。正多边形刀片上压制出卷屑槽并经过精磨，可以转位使用，几条切削刃全用钝后，可更换相同规格的刀片，使用起来很方便。可转位车刀的几何角度由刀片和刀槽的几何角度组合而成。切削性能稳

6、定，适合于大批量生产。因刀片不经焊接、刃磨，可避免热应力和裂纹，硬质合金材料保持了原有的机械性能、切削性能、硬度、抗弯强度，提高了刀具的使用寿命。刀杆长期使用，节省大量钢材；省却刃磨工序，减少硬质合金的额外消耗，刀具费用降低。通用性较差。,1刀杆 2刀垫 3刀片 4夹紧元件,在使用过程中，当切削刃磨钝后，不需刃磨，只需通过刀片的转位，即可用新的切削刃继续切削。只有当可转位刀片上所有的切削刃都磨钝后，才需要换新刀片。 可转位机夹车刀(简称可转位车刀)是其中的一类，既具有焊接式、机夹重磨式刀具的优点，还具有切削性能和断屑性能稳定、停车换刀时间短、完全避免了焊接和刃磨引起的热应力和热裂纹、有利于合理

7、使用硬质合金和新型复合材料、有利于刀杆和刀片的专业化生产等优点。 因此可转位机夹刀具应用范围不断地扩大，已成为刀具发展的一个重要方向。,可转位机夹刀具特点,可转位车刀的组成：1-可转为刀片 2-弹簧套3-刀垫4-压紧螺钉 5-杠杆 6-刀杆,三、可转位式车刀,6.2 可转位机夹车刀,1. 可转位刀片的型号 硬质合金可转位刀片已有国家标准(GB 20791987)，其型号由按一定顺序排列的、代表给定意义的十位英文字母和数字代号组成。十位代号不一定全用，但至少要有七位，后三位在必要时才用。 型号中十位代号所表示的刀片特征见表6-1。,可转位刀片型号及合理选用,表6-1 可转位刀片十位代号所表示的刀

8、片特征,可转位式车刀几何角度,a）刀片角度 b）刀槽角度 c）车刀角度,2. 可转位刀片型号中主要代号的选择,(1) 刀片形状： 常用的有正三角形、正方形、菱形和圆形等。 刀片的边数多，则刀尖角大，刀尖的强度和散热条件好，同时由于切削刃多，也使得刀片的利用率高。但在同样厚度和质量的条件下，刀片边数越多，则切削刃长度越短，因此允许的背吃刀量就越小。 选择刀片形状时要考虑被加工零件的形状、工序性质、刀片利用率等因素。,三角形刀片：用于90外圆车刀、90端面车刀、内孔镗刀。其优点是加工时背向力小，特别适于工艺系统刚性较差的加工，缺点是刀片刀尖角(60)小，刀尖强度较差，散热面积小，故刀具寿命较低。为

9、了增强刀尖强度，可以选择偏8三角形刀片。这种刀片刀尖角增大为82，故不仅可提高刀具寿命，而且还可以减小已加工表面的残留面积，降低残留面积的高度，故有利于改善表面粗糙度。正方形刀片：适于主偏角为45、60、75的各种外圆车刀、端面车刀和内孔镗刀。它有较大的刀尖角(90)，通用性较好，故使用普遍。,五边形、六边形、八边形刀片：切削刃数较多，刀片利用率较高。它们的刀尖角更大，故可提高刀具寿命和改善已加工表面质量。但往往受到工件形状、工艺系统刚性和背吃刀量的限制，故使用范围不如三角形和正方形刀片广泛。其他形状刀片：如圆形、平行四边形和菱形刀片，主要用于仿形车削和数控机床加工。,(2) 有无断屑槽和固定

10、孔。 有无断屑槽取决于工件材料，铸铁等脆性材料的加工不需断屑槽。有无固定孔取决于刀片夹紧方式，若用上压实，则无需带孔。(3) 刀片的主要尺寸。 刀片切削刃长度取决于作用主切削刃长度，一般前者不小于后者的1.5倍。刀片的厚度主要取决于切削力的大小，切削力大，则刀片厚度应较大；反之则应较小。(4) 断屑槽型。 断屑槽型的选择取决于工件材料、加工性质(粗、精加工)、工序内容(加工外圆、内孔或端面)、切削用量和工件刚性等。,6.2.2 选择可靠的刀片夹紧结构,1. 对刀片夹紧结构的要求 为保证可转位车刀正常工作，刀片的夹紧结构应满足： (1) 刀片在刀槽中的定位精度高，转位或更换刀片后不影响对刀尺寸；

11、夹紧牢固可靠，在切削力的冲击与振动下，刀片不会松动移位。 (2) 刀片的松开、转位或更换及夹紧等操作要简便快捷，这对于自动线刀具尤为重要。 (3) 夹紧结构力求简单、紧凑，这不仅制造容易，还可提高刀具刚性。 (4) 夹紧元件应满足标准化、系列化和通用化的要求。,2. 刀片的夹紧结构 常用的可转位机夹车刀刀片夹紧结构有以下几种。 (1) 上压式如图6.10(a)。这种结构采用夹紧元件从上面将刀片夹紧，夹紧可靠、定位精确，但刀头尺寸较大，夹紧元件可能妨碍切屑的流出。适用于无孔刀片夹紧和中、重负荷的切削。,如图6.10 （a）上压式,(2) 杠杆式如图6.10(b)所示。该结构利用杠杆原理对刀片进行

12、夹固，拧动螺钉推动杠杆绕其支点顺时针转动一个角度，将刀片压向两个定位面并夹紧。其结构简单，装卸方便，定位精确，且排屑顺畅，不会刮伤夹紧元件，故应用较广，适于在中、小型机床上使用。,如图6.10 (b) 杠杆式,杠杆式夹紧机构1-刀杆 2-刀片 3-刀垫 4-杠杆 5-弹簧套 6-调解螺钉 7-弹簧 8-压紧螺钉,(3) 楔块式如图6.10(c)所示。该结构利用斜面夹紧的原理将刀片夹紧，拧动螺钉带动楔块下压，楔块将刀片向右压向刀片中间孔的大圆柱销上。刀杆结构简单，夹紧可靠，但由于利用孔的一个侧面定位，刀片转位后定位精度不易保证。此外，由于切削热的影响，将产生较大的内应力，可能造成刀片碎裂和圆柱销

13、变形。,如图6.10(c) 楔块式,楔块式夹紧机构1-刀垫 2-圆柱销 3-刀片 4-螺钉 5-楔块 6-弹簧垫圈 7-刀杆,(4) 偏心式如图6.10(d)所示。该结构利用轴上端部的偏心将刀片夹紧在刀杆上。由于螺纹能自锁，故夹紧较为可靠。偏心式结构简单，装卸方便，切屑流出顺利，不会刮伤夹紧元件，但往往只能使刀片靠单面加紧，难以保证两个定位侧面都贴和，定位精度稍差，在冲击和振动下刀片易松动，故通常在中、小型机床上进行连续切削时使用。,如图6.10(d) 偏心式,(5) 综合式。为了增强夹紧力，避免刀片因振动而产生位移，可将上述几种夹固结构综合使用。如图6.10(e)所示是一种利用上压及斜楔作用

14、而形成的结构，称压杆式。压板左端的凸起圆台与刀片孔相配合，而压板右端带有斜面，与刀杆相应的斜面配合起斜楔作用。拧紧螺钉时，压板产生双向移动而压紧刀片。其特点是夹紧力大，刀片定位精度高，夹紧力与切削力方向一致，使用可靠。,如图6.10(e) 综合式,几种实物可转位车刀：,6-2 麻 花 钻,一、麻花钻的切削运动,二、麻花钻的组成,1、柄部 钻头的装夹部分，用来传递力和力偶矩。 2、颈部 柄部和工作部的连接处，并作为磨削外径 时砂轮退刀和打标记的地方，也是柄部与工作部 分不同材料的焊接部分。 3、工作部分 （1）导向部分 钻头的导向部分由两条螺旋槽所形 成的两螺旋形刃瓣组成，两刃瓣由钻心连接。 （

15、2）切削部分 钻头的切削部分由两个螺旋形前面、 两个由刃磨得到的后面、两条刃带（副后面）、 两条副切削刃和一调横刃组成。,麻花钻切削部分的组成1-前面 2、8-副切削刃(棱边) 3、7一主切削刃4、6-后面 5一横刃 9一副后面,三、麻花钻的几何角度,四、群钻,群钻的优点：1、钻削轻快，轴向力和力偶矩分别下降35%50%和10%30%。2、钻孔进给量较普通麻花钻可提高3倍。3、耐用度约提高23倍，钻头寿命延长。4、钻孔精度提高，形位误差和加工表面粗糙度值减小。5、使用不同钻型，可改善对不同材料的钻孔质量，并能满足薄板，斜 面，扩孔等多种情况的加工要求。,6-3 深孔钻,一、深孔钻,1、深孔加工

16、的特点 （1）不易观测刀具切削情况，只能靠听声音、看出屑、 测油压等手段来判断排屑与刀具磨钝情况。 （2）切屑排出困难，必须设计合理的切削图形，保证断 屑与排屑通畅。 （3）切削热不易传散，必须用有效的冷却方式。 （4）加工时孔易偏斜，刀具结构上应有导向装置。 （5）刀杆细长，刚性差，易振动，精深孔的表面粗糙度 也难控制，需合理选择的加工工艺与切削用量。,2、典型深孔钻,（1）枪钻,（2）错齿内排深孔钻,（2）错齿内排深孔钻 1-液封头 2-进液口 3-刀架 4-排液箱 5-钻杆 6-受液器 7中心架,（3）吸喷钻 1-工件 2-卡抓 3-中心架 4-引导架 5-导向套 6-支撑座 7-连接套

17、 8-内管 9-外管 10-钻头,6-4 铰 刀,铰刀是对预制孔进行半精加工或精加工的多刃刀具。铰孔是一种操作方便、生产效率高、能够获得高质量孔的切削方式，故在生产应用中应用广泛。 根据使用方法铰刀可分为手用和机用两大类。手用铰刀工作部分较长，齿数较多；机用铰刀工作部分较短。按铰刀结构有整体式（锥柄和直柄）和套装式。,铰 刀,铰刀的种类：,A、整体手用圆柱铰刀 B、可调节手用铰刀 C、锥柄机用铰刀 D、带导向机构机用铰刀 E、 套式机用铰刀 F、直柄莫氏圆锥度铰刀 G、手用1:50锥度销铰刀,6-5 其它回转面加工刀具简介,一、镗刀,镗刀是在车床、镗床、转塔车床、自动车床以及组合机床上使用的孔加工刀具。一般镗孔的加工精度可达IT7级，表面粗糙度值可达Ra0.8m。若在高精度镗床上进行高速精镗，可以获得更高的加工精度。镗孔尤其适用于箱体孔系及大直径孔的加工。镗刀种类很多，按切削刃刃数可分为单刃镗刀和双刃镗刀。,单刃镗刀1-镗刀头 2-刀片 3-调整螺母 4-镗刀杆 5-拉紧螺钉 6-垫圈 7-导向键,