金属切削原理及刀具第8章课件.ppt

1、第第8 8章章 车刀车刀8.1 8.1 车刀的分类和用途车刀的分类和用途18.2 8.2 硬质合金焊接车刀硬质合金焊接车刀28.3 8.3 机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀 38.4 8.4 机夹可转位车刀机夹可转位车刀 48.1 8.1 车刀的分类和用途车刀的分类和用途1.1.按用途分类按用途分类按用途分类的车刀按用途分类的车刀 1)1)整体车刀整体车刀 如图所示，用整块高速钢做成长条形状，称为整体车刀，俗称如图所示，用整块高速钢做成长条形状，称为整体车刀，俗称为为“白钢刀白钢刀”。该车刀的刃口可磨得较锋利，主要用于小型车床或。该车刀的刃口可磨得较锋利，主要用于小型车床或加工有色金属。加

2、工有色金属。整体车刀整体车刀2.2.按结构分类按结构分类2 2）焊接车刀）焊接车刀 焊接车刀是将一定形状的刀片和刀柄用紫铜或其他焊料通过镶焊接车刀是将一定形状的刀片和刀柄用紫铜或其他焊料通过镶焊连接成一体的车刀，如图所示。其刀片一般选用硬质合金，刀柄焊连接成一体的车刀，如图所示。其刀片一般选用硬质合金，刀柄一般选用一般选用4545钢。钢。焊接车刀焊接车刀3 3）焊接装配车刀）焊接装配车刀 焊接装配车刀是将硬质合金刀片钎焊在小刀块上，再将小刀块焊接装配车刀是将硬质合金刀片钎焊在小刀块上，再将小刀块装配到刀杆上，如图所示。焊接装配车刀多用于重型车刀，采用装装配到刀杆上，如图所示。焊接装配车刀多用于

3、重型车刀，采用装配式结构以后，既可使刃磨省力，刀杆也可重复使用。配式结构以后，既可使刃磨省力，刀杆也可重复使用。焊接装配车刀焊接装配车刀4 4）成形车刀）成形车刀 成形车刀又称为样板刀，是在普通车床、自动车床上加工内外成成形车刀又称为样板刀，是在普通车床、自动车床上加工内外成形表面的专用刀具。用它能一次切出成形表面，故操作简便，生产率形表面的专用刀具。用它能一次切出成形表面，故操作简便，生产率高。用成形车刀加工零件可达到公差等级高。用成形车刀加工零件可达到公差等级IT10IT10IT8IT8，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra10Ra105 m5 m。成形车刀制造较为复杂，当切削刃的工作长度过长时

4、，。成形车刀制造较为复杂，当切削刃的工作长度过长时，易产生振动，故主要用于批量加工小尺寸的零件。成形车刀按其形状易产生振动，故主要用于批量加工小尺寸的零件。成形车刀按其形状可分为平体成形车刀、棱体成形车刀和圆体成形车刀，如图所示，图可分为平体成形车刀、棱体成形车刀和圆体成形车刀，如图所示，图中中f f为侧前角，为侧前角，f f为侧后角。为侧后角。成形车刀的分类成形车刀的分类8.2 8.2 硬质合金焊接车刀硬质合金焊接车刀 8.2.1 8.2.1 硬质合金焊接车刀刀片的型号及选用硬质合金焊接车刀刀片的型号及选用 硬质合金焊接车刀刀片分为硬质合金焊接车刀刀片分为A A、B B、C C、D D、E

5、E五类。刀片型号由一五类。刀片型号由一个字母和一个或二个数字组成。字母表示刀片形状、数字代表刀片主个字母和一个或二个数字组成。字母表示刀片形状、数字代表刀片主要尺寸。硬质合金焊接车刀各种型号刀片的主要用途为：要尺寸。硬质合金焊接车刀各种型号刀片的主要用途为：A A型用于型用于9090外圆车刀、端面车刀等；外圆车刀、端面车刀等；B B型用于直头外圆车刀、端面车刀、镗型用于直头外圆车刀、端面车刀、镗孔刀等；孔刀等；C C型用于直头外圆镗孔刀、弯头外圆镗孔刀、宽刃刀等；型用于直头外圆镗孔刀、弯头外圆镗孔刀、宽刃刀等；D D型型用于切断刀、切槽刀等；用于切断刀、切槽刀等；E E型用于螺纹车刀。型用于螺

6、纹车刀。1.1.刀杆外形及尺寸的确定刀杆外形及尺寸的确定常用硬质合金焊接车刀刀杆断常用硬质合金焊接车刀刀杆断面形状为矩形或方形，一般选面形状为矩形或方形，一般选矩形。刀杆高度矩形。刀杆高度H H按机床中心按机床中心高选择。常用硬质合金焊接车高选择。常用硬质合金焊接车刀刀杆截面尺寸见教材表刀刀杆截面尺寸见教材表 8-18-1。当矩形刀杆高度尺寸受限制时，当矩形刀杆高度尺寸受限制时，可加宽为方形，以提高硬质合可加宽为方形，以提高硬质合金焊接车刀的刚性。常用硬质金焊接车刀的刚性。常用硬质合金焊接车刀刀杆外形可分为合金焊接车刀刀杆外形可分为直头刀杆和弯头刀杆两类，如直头刀杆和弯头刀杆两类，如图所示。直

7、头刀杆简单，便于图所示。直头刀杆简单，便于制造，弯头刀杆通用性好，既制造，弯头刀杆通用性好，既能车端面，又能车外圆。能车端面，又能车外圆。常用焊接车刀刀杆外形常用焊接车刀刀杆外形8.2.2 8.2.2 常用硬质合金焊接车刀的形状常用硬质合金焊接车刀的形状2.2.刀槽的形式及结构刀槽的形式及结构刀槽形式刀槽形式8.3 8.3 机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀11刀杆；刀杆；22刀片；刀片；33压板；压板；44螺钉；螺钉；55调整螺调整螺钉钉机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀是用机械夹固的方法是用机械夹固的方法将刀片固定在刀杆上，将刀片固定在刀杆上，由刀杆

8、、刀片和夹紧由刀杆、刀片和夹紧机构等组成。机构等组成。机械夹固重磨式车刀有很多机械夹固重磨式车刀有很多优点优点：刀片不经高温焊接。刀片不经高温焊接。刀杆可以多次重复使用刀杆可以多次重复使用 刀片用钝后可多次刃磨刀片用钝后可多次刃磨 机械夹固重磨式车刀机械夹固重磨式车刀缺点：缺点：是在使用过程中仍需刃磨，不能完全避是在使用过程中仍需刃磨，不能完全避免由于刃磨而引起的热裂纹，其切削性能仍取决于工人刃磨的技术水平，免由于刃磨而引起的热裂纹，其切削性能仍取决于工人刃磨的技术水平，刀杆制造复杂。刀杆制造复杂。机械夹固重磨式车刀刀片的夹固方式机械夹固重磨式车刀刀片的夹固方式 上压式、侧压式和弹性夹固式。上

9、压式、侧压式和弹性夹固式。8.4 8.4 机夹可转位车刀机夹可转位车刀 机夹可转位车刀是将可转位刀片用机械夹固的方法装夹在特制刀杆机夹可转位车刀是将可转位刀片用机械夹固的方法装夹在特制刀杆上的一种车刀。上的一种车刀。优点：优点：切削性能和断屑性能稳定，停车换刀时间短，完全避免了焊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，接和刃磨引起的热应力和热裂纹，机夹可转位车刀机夹可转位车刀11刀杆；刀杆；22刀片；刀片；33刀垫；刀垫；44夹紧元件夹紧元件8.4.1 8.4.1 机夹可转位车刀的特点及应用机夹可转位车刀的特点及应用（1 1）可转位刀片成为独立的功能元

10、件，更利于根据加工对象选）可转位刀片成为独立的功能元件，更利于根据加工对象选择各种材料的刀片。刀片材料采用硬质合金，也可采用陶瓷多晶择各种材料的刀片。刀片材料采用硬质合金，也可采用陶瓷多晶立方氮化硼或多晶金刚石，其切削性能得到了扩展和提高。立方氮化硼或多晶金刚石，其切削性能得到了扩展和提高。（2 2）由于可转位刀片是标准化和集中生产的，其几何参数易于）由于可转位刀片是标准化和集中生产的，其几何参数易于一致，换另一个新切削刃或新的刀片后，切削刃空间位置相对刀一致，换另一个新切削刃或新的刀片后，切削刃空间位置相对刀体固定不变，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，提高了机床体固定不变，节省了换刀、对刀

11、等所需的辅助时间，提高了机床的利用率。的利用率。8.4.2 8.4.2 机夹可转位车刀的型号机夹可转位车刀的型号 可转位刀片是机夹可转位车刀的切削部分，也是机夹可转位可转位刀片是机夹可转位车刀的切削部分，也是机夹可转位车刀最关键的零件。其结构设计、几何尺寸、制造精度的确定及车刀最关键的零件。其结构设计、几何尺寸、制造精度的确定及选用等，都要根据机夹可转位车刀的类型及使用的具体要求来进选用等，都要根据机夹可转位车刀的类型及使用的具体要求来进行。行。我国硬质合金可转位刀片的国家标准采用的是我国硬质合金可转位刀片的国家标准采用的是ISOISO标准，已标准，已经颁布了经颁布了6 6项。在项。在切削刀具

12、用可转位刀片型号表示规则切削刀具用可转位刀片型号表示规则(GB(GBT 20762007)T 20762007)中，可转位刀片的型号由代表给定意义的字母和中，可转位刀片的型号由代表给定意义的字母和数字按一定顺序排列所组成，共有数字按一定顺序排列所组成，共有1010个号位。个号位。8.4.3 8.4.3 可转位刀片的夹紧结构可转位刀片的夹紧结构基本要求：基本要求：（1 1）可转位刀片定位准确，使得其转位或更换方便、迅速。）可转位刀片定位准确，使得其转位或更换方便、迅速。（2 2）可转位刀片夹紧力方向应尽可能与切削力方向一致，并应将其推向定）可转位刀片夹紧力方向应尽可能与切削力方向一致，并应将其推

13、向定位支承面，以利于定位和夹紧可靠。位支承面，以利于定位和夹紧可靠。（3 3）可转位刀片夹紧力不宜过大，且应均匀分布，以免压碎刀片。）可转位刀片夹紧力不宜过大，且应均匀分布，以免压碎刀片。（4 4）可转位刀片夹紧机构应力求紧凑，尽可能无外露件，以利于切屑和切）可转位刀片夹紧机构应力求紧凑，尽可能无外露件，以利于切屑和切削液流动畅通和便于断屑。削液流动畅通和便于断屑。（5 5）可转位刀片的制造工艺性好。）可转位刀片的制造工艺性好。可转位刀片的夹紧结构可转位刀片的夹紧结构1.1.上压式夹紧结构上压式夹紧结构 上压式夹紧结构采用夹紧元件从上面将刀片夹紧，具有夹紧可上压式夹紧结构采用夹紧元件从上面将刀

14、片夹紧，具有夹紧可靠、定位精确的优点，但刀头尺寸较大，夹紧元件可能妨碍切屑的靠、定位精确的优点，但刀头尺寸较大，夹紧元件可能妨碍切屑的流出。这种夹紧结构适用于无孔刀片夹紧和中、重负荷的切削。流出。这种夹紧结构适用于无孔刀片夹紧和中、重负荷的切削。2.2.杠杆式夹紧结构杠杆式夹紧结构 杠杆式夹紧结构是利用杠杆原理对刀片进行夹固，拧动螺钉推杠杆式夹紧结构是利用杠杆原理对刀片进行夹固，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。这种夹紧结构简单，装卸方便，定位精确，且排屑顺畅，不会紧。这种夹紧结构简单，装卸方便，定

15、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。刮伤夹紧元件，故应用较广，适于在中、小型机床上使用。3.3.楔块式夹紧结构楔块式夹紧结构 楔块式夹紧结构结构简单，夹紧可靠，但由于利用孔的一个侧面定楔块式夹紧结构结构简单，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，且夹紧力与切削力相反。此外，由位，刀片转位后定位精度不易保证，且夹紧力与切削力相反。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变于切削热的影响，将产生较大的内应力，可能造成刀片碎裂和圆柱销变形。形。4.4.偏心式夹紧结构偏心式夹紧结构 这种夹紧结构简单，装卸方

16、便，切屑流出顺利，不会刮伤夹紧元件，这种夹紧结构简单，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夹紧，难以保证两个定位侧面都贴合，不能双但往往只能使刀片靠单面夹紧，难以保证两个定位侧面都贴合，不能双边定位，定位精度稍差。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高；当边定位，定位精度稍差。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高；当偏心量过大时，在冲击和振动下刀片易松动，因此，偏心式夹紧结构适偏心量过大时，在冲击和振动下刀片易松动，因此，偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合，故其通常在中、小型机床上进行连续切削时使于连续平稳切削的场合，故其通常在中、小型机床上进行连续切削时使用。用。5.5.综合式夹紧结构综合式夹紧结构 为了增强夹紧力，避免刀片因振动而产生位移，可将上述四为了增强夹紧力，避免刀片因振动而产生位移，可将上述四种夹紧结构综合使用。这种夹紧结构的特点是夹紧力大，刀片定种夹紧结构综合使用。这种夹紧结构的特点是夹紧力大，刀片定位精度高，夹紧力与切削力方向一致，使用可靠。位精度高，夹紧力与切削力方向一致，使用可靠。