车工(技师高级技师)ch课件2.ppt

1、 了解新型硬质合金及新型陶瓷等刀具材料的特点、牌号和使用方法；了解难加工材料的特点、刀具材料、刀具几何角度和切削用量的选用；熟悉可转位车刀的特点，刀片形状、代号及其选用；熟悉成形车刀的特点、种类、前角与后角的表示及选择、廓形设计方法等。目目 录录一、新型硬质合金材料二、陶瓷刀具材料一、高锰钢的车削二、高温合金材料的车削三、不锈钢材料的车削一、可转位车刀概述二、可转位车刀刀片三、可转位车刀的夹紧形式一、成形车刀的特点二、成形车刀的种类三、成形车刀的几何角度四、成形车刀截形设计与误差分析五、成形车刀的使用1.细晶粒、超细晶粒合金硬度、韧性、强度、耐磨性提高。2.涂层硬质合金 良好的耐磨性和耐热性，

2、适合高速切削抗；月牙洼磨损能力强，刀具刃形和槽形稳定，断屑效果及其他切削性能可靠。涂层材料主要有：TiC、TiN、Al2O3及其复合材料。TiC涂层具有很高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好。TiN涂层在高温时能形成氧化膜，与铁基材料摩擦因数较小，抗粘结性能好，能有效的降低切削温度。TiN涂层刀片抗月牙洼及后刀面磨损能力比TiC涂层刀片强。3.稀土硬质合金4.钢结硬质合金 添加稀土元素后硬质合金的组织比较致密；室温硬度和高温硬度有所改善；断裂韧性和抗弯强度显著提高。它可以锻造、切削加工、热处理与焊接。淬火后硬度高于高性能高速钢，强度、韧性胜过硬质合金。1.陶瓷刀具的特点1）有高硬度与耐磨性。2）有高

3、的耐热性。3）有高的化学稳定性。4）有较低的摩擦因数。5）强度与韧性低。6）热导率低。2.陶瓷刀具的种类与应用特点（1）氧化铝一碳化物系陶瓷提高陶瓷的密度、强度与韧性，改善耐磨性及抗热振性。（2）氮化硅基陶瓷 能进行高速切削，车削灰铸铁、球墨铸铁，可锻铸铁等材料效果更为明显。（1）切削力大（2）切削温度高（3）加工硬化严重（4）容易粘刀（5）刀具磨损剧烈（6）切屑控制困难难加工材料的性能特点是：表2-2所列是常用的难加工材料。1.高锰钢的切削加工特点切削塑性变性大，加工表面硬化严重。表2-2 常用难加工材料3.车削高锰钢典型刀具2.高锰钢车削常用刀具材料 陶瓷材料、非涂层硬质合金和涂层硬质合金

4、。陶瓷材料的牌号有：AG2、AT6、LT35、LT55、SG4；用于粗车的硬质合金的牌号有：YM052、YD10.2、YG6A、YW2、YT712、Y220、YD15；用于精车的硬质合金的牌号有：YM053、YT767、YW3、YG643、YG813。涂层硬质合金可选用YB415、YB125、YB215、YB115、CN25、CN35。采用AG2或SG4陶瓷刀片材料。刀片尺寸为16166，切削速度vc=80120m/min，进给量f=0.10.3mm/r，背吃刀量ap=36mm。刀片材料采用YG8或YM052。进给量不大于，切削速度不大于30m/min。1.高温合金材料的分类高温合金又称耐热合

5、金。按生产工艺可分为变形高温合金（牌号有：GH1015、GH1131、GH1140、GH2036、GH2132、GH2302、GH3030、GH3128、GH4037等）和铸造高温合金（牌号有：K211、K214、K401、K403、K406、K417、K640等）两大类。按基体元素分为铁基、镍基、铁镍基和钴基四种。铁基高温合金（如GH2036、GH2132等）的抗高温氧化性较差。镍基高温合金（如GH4037、GH4049、K401、K417等）具有很好的抗高温氧化性。钴基高温合金的特点是高温强度高（如K644）。2.高温合金材料的车削特性（1）所需切削力大（2）容易产生加工硬化（3）切削温度

6、高（4）刀具寿命低车削高温合金材料遇到的主要问题是：3.车削高温合金材料的车刀 切削高温合金常用的刀具材料为硬质合金和高速钢两大类。推荐的硬质合金刀具材料牌号见表2-3。表2-3 推荐的车削高温合金用的硬质合金牌号4.切削用量的选择5.车削高温合金材料的几种典型刀具（1）切削速度 粗车时，取切削速度vc=4060m/min；有些铸件切削速度仅为vc=79m/min；精车时，一般取vc=6080m/min。粗车时取f0.20.35mm/r，精车时取f=0.10.16mm/r。（2）背吃刀量粗车时取ap=37mm，精车时取ap=0.150.4mm（3）进给量 图2-3所示是车削高温合金的75外圆车

7、刀。切削速度vc=1830m/min，进给量f=0.080.12mm/r，背吃刀量ap=0.20.6mm。图2-3 车削高温合金的75外圆车刀 图2-4所示是车削高温合金的机夹式内孔车刀。切削速度vc=28m/min，进给量f=0.15mm/r，背吃刀量ap=1mm。图2-4 车削高温合金的机夹式内孔车刀1.不锈钢材料的车削特性铬不锈钢和铬镍不锈钢两类。不锈钢的韧性大、强度高、导热性差。2.车削不锈钢材料的刀具（1）刀具材料 常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类。在硬质合金材料中，YG6和YG8用于粗车、半精车及切断，其切削速度，vc=5070m/min；YT5、YT15和YG6X用于半精车

8、和精车，其切削速度vc=120150m/min；YW1和YW2用于粗车和精车，切削速度可提高10%20%。其切削速度vc=25m/min；W18Cr4V用于车削螺纹、成形面、沟槽及切断等，其切削速度vc=20m/min。1）前角 。工件为轧制锻坯，则可取 1220；若工件为铸件，则可取 1015。2）后角 。一般取 810。3）主偏角 。一般情况下主偏角粗车时为75，精车时为90。4）刃倾角 。通常取 50；当断续车削不锈钢工 件时，可取 510。5）排屑槽圆弧半径 圆弧半径一般取mm，槽宽取3.06.5mm。6）负倒棱。（2）刀具几何参数00000rsss0R3.切削用量的选择4.车削不锈钢

9、的几种典型刀具粗车时ap=27mm，f=0.20.6mm/r，vc=5070m/min；精车时ap=0.20.8mm，f=0.080.3mm/r，vc=120150m/min。图2-5所示是车削奥氏体不锈钢机夹式外圆车刀。图2-6所示是车削2Cr13不锈钢的复合涂层刀片精车刀。图2-5 车削奥氏体不锈钢机夹式外圆车刀图2-6 车削不锈钢的复合涂层刀片精车刀可转位车刀与整体式或焊接车刀比较有一系列的优点：1）刀具寿命高。2）有合理槽形与几何参数。3）有利于涂层和陶瓷等新型刀具材料的推广使用。4）刀杆和刀片可以标准化，能实现一刀多用、刀具成本低，刀 杆使用寿命长，大大减少刀具库存量。1.刀片形状、

10、代号及其选择（1）刀片形状 见表2-5。（2）刀片的后角 见表2-6。表2-6 刀片的后角的表示表2-5 刀片形状的表示（3）刀片尺寸公差等级表2-7 刀片尺寸公差等级的表示（4）刀片结构类型 A表示带孔无断屑槽型，用于不需断屑的场合；N表示无孔平面型，用于不需断屑的上压式；R表示无孔单面槽型，单面有断屑槽；G表示带孔双面断屑槽型；X表示特殊形式。表2-8 刀片结构类型的表示（5）刀片的刃长和厚度 号位5和号位6分别表示切削刃长度和刀片厚度，分别用二位数字代表。（6）刀尖转角形状或刀尖圆弧半径 号位7表示刀尖转角形状或刀尖圆弧半径，若车刀片刀尖转角为圆角，则用两位阿拉伯数字表示刀尖圆角半径。（

11、7）刃口形式 号位8表示刃口形式，刀片的切削刃截面形状，F代表尖锐切削刃，E代表倒圆切削刃，T代表倒棱切削刃，S代表既倒棱又倒圆切削刃，见表2-9。表2-9 刃口形式的表示（8）切削方向 R表示右切的外圆刀，L表示左切的外圆刀或右切的车孔刀，N表示左、右均有切削刃。表2-10 切削方向的表示2.刀片断屑槽型与应用特点（1）按结构特点分类开口式断屑槽和封闭式断屑槽两类。（2）按截面形状及几何角度特点分类按截面形状及几何角度特点 可分为正前角零刃倾角槽型、正前角正刃倾角槽型和变截面 槽型三类。（9）断屑槽型与槽宽号位10在国家标准中表示刀片断屑槽形式及槽宽。1）定位精度要高。2）刀片夹紧要牢靠。3

12、）刀片转位和更换方便，以缩短辅助时间。4）刀片前刀面上最好无障碍，保证切屑顺利排出，容易观察。5）结构简单，工艺性好，制造方便。（1）使用前要检查所用车刀是否符合要求（2）安装刀片要注意使接触面贴合（3）夹紧刀片时用力要适当（4）选择与刀片几何尺寸相适应的切削用量成形车刀（又称样板车刀）是一种专用工具。特点（1）加工精度稳定（2）生产效率高（3）刀具使用寿命长（4）刃磨简单（5）刀具制造成本较高 按结构和形状又可分为平体成形车刀、棱形成形车刀和圆形成形车刀三类。按进刀方向分，可分为径向、轴向和切向。1.前角、后角的表示方法及形成 成形车刀的前、后角是通过安装后形成的，图2-10所示的是棱形成形

13、车刀前角和后角的形成。图2-10 棱形成形车刀前角和后角的形成图2-11所示的是圆形成形车刀前、后角的形成。图2-11 圆形成形车刀前角和后角的形成2.成形车刀各点前角和后角的变化 由于切削刃各点的基面与切削平面的位置不相同，因而前角和后角也就不相等，离基准点愈远的点，其前角越小，后角越大。即 ；。32fff32fff3.成形车刀正交平面后角 后角 过小或等于零时，会产生较大的摩擦，加剧刀具磨损。0大小与该点的主偏角有关，如图2-13所示，当 时，其关系为 0srxfxoxsintantan图2-13 正交平面后角ox4.成形车刀前角和后角的选择 成形车刀前角的大小可根据工件材料选择，见表2-

14、13。后角则根据刀具类型而定，见表2-14。表2-13 成形车刀的前角表2-14 成形车刀的后角1.成形车刀的截形设计（1）成形车刀截形与工件截形的关系 成形车刀有了前角和后角后，它的截形便产生畸变。刀具的截形深度进行修正计算。（2）廓形设计的准备工作1）选取形状与尺寸变化的各转折点。2）计算各转折点的名义尺寸。（3）成形车刀作图法廓形设计1）棱形刀。2）圆形刀。（4）成形车刀计算法廓形设计2.成形车刀加工圆锥零件时的误差分析（1）棱形成形车刀加工锥体零件时的误差分析 若要在工件上切出正确的圆锥表面，应使平面内的切削刃形状成为内凹的双曲线。这样棱形成形车刀的截形也应做成相应的曲线才能达到，但这

15、样设计和制造都很困难。（2）圆形成形车刀加工锥体零件时的误差分析 加工时的双曲线误差。圆形成形车刀的误差要比棱形成形车刀的大，误差大小等于圆形成形车刀本身的双曲线误差加上切削刃与工件母线不重合产生的双曲线误差。图2-19 成形车刀加工锥体时双曲线误差分析1.成形车刀的安装（1）安装成形车刀的注意事项1）刀具装夹必须牢固。2）切削刃上最外缘点（基准点）应对准工件中心。3）棱形成形车刀的安装定位基准平面与圆形成形车刀的轴线应平 行于工件的轴线。4）刀具安装后的前角和后角应符合设计时所规定的大小。（2）棱形成形车刀的安装（3）圆形成形车刀的安装2.成形车刀切削用量的选择形车削时的切削用量选择主要是决

16、定进给量和切削速度。（1）进给量的选择由表2-17 高速钢成形车刀车削时的切削速度参考数值具体数值可按表2-16选择。（2）切削速度的选择3.成形车刀的重磨（1）棱形成形车刀的重磨（2）圆形成形车刀的重磨（3）水剂清洗剂1)棉纱下脚料、布头.2)破棉质衣物1.清洗用料的种类及使用（1）油剂清洗剂1)航空洗涤汽油2)航空煤油3)柴油（2）化学清洗剂1)乙醇又名酒精2)乙醚3)四氯化碳4)三氯乙烯2.擦拭用料的种类及使用（1）一般设备的擦拭1)长纤维棉花、医用脱脂棉花2)医用纱布、天然丝绸布3)擦镜纸、绒布、麂皮（2）精密设备、精密零件、量具的擦拭训练1 卧式车床1.细化硬质相晶粒度有何作用?常用

17、的晶粒细化工 艺方法主要有哪几种?超细晶粒合金主要用于什 么使用场合?2.涂层硬质合金有何特点?涂层材料主要有哪些?涂 层硬质合金主要适用于什么使用场合?3.陶瓷刀具有何特点?陶瓷刀具的种类有哪些?各适用 在什么场合?4.难加工材料的性能特点有哪些?从加工角度看，改善 切削加工性的途径主要有哪些?5.切削高锰钢有何特点?车削高锰钢常用哪些刀具材料?6.车削高温合金材料遇到的主要问题是什么?车削高温 合金材料的车刀材料主要有哪些?7.不锈钢材料的车削特性有哪些?车削不锈钢材料的刀 具材料应如何选用?车削不锈钢材料的刀具几何参数 应如何确定?切削用量应如何确定?8.试述可转位车刀对夹紧结构的要求及典型结构的特 点有哪些?9.成形车刀的前角与后角是如何表示的?怎样才能形 成成形车刀的前角和后角?成形车刀前角和后角是 如何选择的?10.成形车刀的截形与工件的截形关系怎样?如何进行棱形刀与圆形刀的截形设计?能否在电子图板上（如CAXA电子图板或AutoCAD）用作图法直接求出截形尺寸?11.试按图2-22的工件形状，用作图法求出 、的棱体（或圆体R=35mm）成形车刀的截形，并用计算法进行校验。12.成形车刀的使用应注意哪些问题?25f15f