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1、*,,,第五章 车刀,本章要点,焊接式车刀,机夹式车刀,,,可转位车刀,,,,,,,,,,车削加工是金属切削加工中最基本的方法，在机械制造业中应用十分广泛。,,,,第,5,章车刀,在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动进行切削加工,,的方法，称为,车削加工,。,基本特征,,车削时，工件做回转运动，刀具做直线或曲线运动，刀尖相对工件运动的同时，切除一定的工件材料从而形成相应的工件表面。其中，工件的回转运动为切削主运动，刀具的直线或曲线运动为进给运动。两者共同组成切削成形运动。,,,,车床主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，,它,能自动完成,内外圆柱面、圆锥面、复杂回转内外曲面、端面和螺纹
2、等工序,的切削加工，并能进行,车槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等,加工,加工范围,,第,5,章车刀,车外圆,车端面,钻孔,车内孔,切槽,切断,,车锥面,车型面,车螺纹,加工范围,加工范围,,卧式车床加工的典型表面,,卧式车床加工的典型表面,卧式车床加工的典型表面,12,图,5-1,车刀类型和用途,,,a,）,75°,偏头外圆车刀,b,）,90°,偏头端面车刀,c,）,45°,偏头外圆车刀,d,）,90°,偏头外圆车刀,e,）,93°,偏头仿形车刀,f ) QC,系列切槽刀,,,切断刀,g),机夹式切断刀,h)75,°,内孔车刀,i)90,°,内孔车刀,j),外螺纹车刀,k),内螺纹车刀,13,图
3、,5-2,车刀的结构型式,,ａ）整体式 ｂ）焊接式 ｃ）机夹式 ｄ）可转位式,车刀按结构不同可分为：,,整体式,,焊接式,,机夹重磨式,,机夹可转位式,车刀类型,,第,5,章车刀,车刀类型,,名 称,特 点,适用场合,整体式,用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利。,小型车床或加工有色金属,焊接式,焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑，使用灵活,各类车刀特别是小刀具,机夹式,避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷，刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所需参数。使用灵活方便,外圆、端面、镗孔、切断、,,螺纹车刀等,可转位式,避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转位。生产率高。,,断
4、屑稳定，可使用涂层刀片。,大中型车床加工外圆、端面、镗孔。特别适于自动线、,,数控机床。,第,5,章车刀,焊接车刀是由刀片和刀柄通过镶焊连接成一体的车刀。一般刀片选用硬质合金，刀柄用,45,钢。,,5.1,焊接式车刀,,,,,,其适用场合如下：,,Ａ,1,型 直头、弯头外圆、内孔、宽刃车刀,,Ａ,2,型 端面车刀、内孔车刀（盲孔）,,Ａ,3,型,90,º,偏刀、端面车刀,,Ａ,4,型 直头外圆、端面车刀、内孔车刀,,Ａ,5,型 直头外圆车刀、内孔车刀（通孔）,,Ａ,6,型 内孔车刀（通孔）,,Ｂ,1,型 燕尾槽刨刀,,Ｂ,2,型 圆弧成形车刀,,Ｃ,1,型 螺纹车刀,,Ｃ,3,
5、型 切断、车槽车刀,,Ｃ,4,型 带轮车槽刀,,Ｄ,1,型 直头外圆车刀、内孔车刀,5.1.1,焊接刀片的选择,刀片型号用,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,。若个别结构尺寸不同时，在后面再加一字母。,,选择刀片型号时，应根据,车刀用途和主偏角,来选择,刀片形状,，并根据,背吃刀量和主偏角,来决定,刀片长度,。,刀片厚度,根据,切削力大小,决定。,5.1,焊接式车刀,5.1.1,焊接刀片的选择,5.1,焊接式车刀,5.1.2,刀槽的形状和尺寸,图５,-,３ 刀槽的形式,,ａ）开口槽 ｂ）半封闭槽
6、 ｃ）封闭槽 ｄ）切口槽,5.1,焊接式车刀,5.1.2,刀槽的形状和尺寸,刀槽：刀杆上应根据采用的刀片形状和尺寸开出刀槽。,,通槽,[,图,(a),所示,],易加工，用于,A1,型矩形刀片；,,半通槽,[,图,(b),所示,],用于带圆弧的,A2,、,A3,、,A4,等型刀片；,,封闭槽,[,图,(c),所示,],焊接面积大、强度高，但焊接应力较大，适用于焊接面积相对较小的,Cl,、,C3,型刀片。,,,,,,,,,,,,,,(a),通槽,(b),半通槽,(c),封闭槽,,,,,,,,5.1,焊接式车刀,5.1.3,车刀刀柄与刀头形状和尺寸,刀杆材料,：中碳钢制造。,,刀
7、杆截面,：有矩形、方形、圆形三种。,,矩形截面：一般切削多采用矩形截面。,,方形截面：当切削力较大时（尤其是进给抗力较大时），,,可采用方形截面。,,圆形截面：多用于内孔车刀。,,刀头形状,：直头和偏头。,5.1,焊接式车刀,5.1.3,车刀刀柄与刀头形状和尺寸,图５,-,５ 常用焊接式车刀,,ａ）直头外圆车刀 ｂ）,90°,偏头外圆车刀 ｃ）,45°,偏头车刀 ｄ）切断车刀,焊接式车刀,,,,5.2,机夹式车刀,机夹车刀,指用机械方法定位、夹紧刀片，通过刀片体外刃磨与安装倾斜后，综合形成刀具角度的车刀。,,使用中刃口磨损后需进行重磨。,,机夹车刀可用于加工,外圆,、,端面,、,内孔,，特别
8、,车槽车刀,、,螺纹车刀,、,刨刀,方面应用较为广泛。,,机夹车刀的,优点,在于避免焊接引起的缺陷、刀柄能多次使用，刀具几何参数设计选用灵活。如采用集中刃磨，对提高刀具质量、方便管理、降低刀具费用等方面都有利。,5.2,机夹式车刀,,1.2,切削刀具及其材料,机夹重磨式车刀,机夹重磨式车刀,5.2,机夹式车刀,27,图５,-,６ 机夹式车刀夹紧结构形式,,ａ）上压式 ｂ）自锁式 ｃ）弹性压紧式,5.2,机夹式车刀,28,5.2,机夹式车刀,图,5-6(a),上压式车刀实物照片,29,5.2,机夹式车刀,图５,
9、-,７ 上压式切断车刀和内、外螺纹车刀,,ａ）切断车刀 ｂ）外螺纹车刀 ｃ）内螺纹车刀,30,5.2,机夹式车刀,图５,-,９,(,ａ,),切断刀片与切槽刀片实物照片,,刀片用机械夹固方式装夹在刀杆上。当刀片上一个切削刃磨钝后，只需将刀片转过一个角度，即可用新的切削刃继续切削。,,,,刀片各刃可转位轮流使用，减少换刀时间,,刀刃不重磨，有利于采用涂层刀片,,断屑槽型压制而成，尺寸稳定，节省硬质合金,,刀杆刀槽的制造精度高,,刀杆使用时间长，有利于降低刀具成本,,,可转位刀具的特点,5.3,可转位车刀,5.3,可转位车刀,图,5
10、-10(a),可转位式车刀实物照片,可转位刀具的组成,,可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。,刀片,：承担切削，形成被加工表面。,刀垫,：保护刀体，确定刀片,(,切削刃,),位置。,夹紧元件,：夹紧刀片和刀垫。,刀体,：刀片及,(,或,),刀垫的载体，承担和传递切削力及切削扭距，完成刀片与机床的联接。,5.3,可转位车刀,可转位刀具的组成,5.3,可转位车刀,图５,-10,可转位车刀的组成,,１－杠杆 ２－螺杆 ３－刀垫 ４－卡簧 ５－刀片 ６－刀柄,表,,可转位刀片十位代号所表示的刀片特征,代号,,位数,1,2,3,4,,5,,6,7,8,9,10,代号,,特征,刀片,,形状,刀
11、片法后角,刀片,,精度,刀片固定形式及有无断屑槽,,刀片切削刃长度,,刀片,,厚度,刀尖圆,,弧半径,刃口形式,切削,,方向,断屑槽形式和宽度,表示,,方法,一个英文字母,,,,,两位阿拉伯数字,(,所表示参数的整数部分，不够两位的前面加,0),,,,两位阿拉伯数字,(,舍去小数点后的参数,),一个英文字母,,一个英文字母和一位阿拉伯数字,(,宽度的整数部分,),,举例,T,,三角形,,A,,30,,M,,中等,,,N,,无断屑槽和中心固定孔,,15,,15mm,,06,,6mm,,,12,,1.2mm,,F,,锋刃,,R,,右切,A3,,开口式断屑槽,(,宽,3mm),,例如：车刀可转位刀片
12、,T,,N,,U,,M,,16,,04,,08,,E,,R,—,,A2,的含义：,,T,——,60,°,三角形刀片形状；,,N,——,法后角为,0,°,；,,U,——,内切圆直径,d,为,6.35mm,时：刀尖转位尺寸允差,±,0.13mm,，内接圆允差,±,0.08mm,，厚度允差,±,0.13mm,；,,M,——,圆柱孔单面断屑槽；,,16,——,刀刃长度,16 mm,；,,04,——,刀片厚度,4.76 mm,；,,08,——,刀尖圆弧半径,0.8 mm,；,,E,——,刀刃倒圆；,,R,——,向右方向切削；,,A2,——,直沟卷屑槽，槽宽,2 mm,。,可转位刀片型号举例,,,,硬质合
13、金,,陶瓷,,人造金刚石,,硬质合金涂层刀片,,,,可转位刀片的材料,5.3,可转位车刀,要求：,,夹紧可靠，不发生松动或移动。,,刀片定位准确，确保定位精度和拆装、转位的重复精度。,,刀片转位和更换操作方便。,,结构简单，工艺性好。,,定位夹紧元件有足够的强度和耐磨性。,,,,可转位刀片的夹紧,5.3,可转位车刀,,可转位车刀刀片的定位、夹紧结构种类很多。常用的有：,,杠杆式,这种结构是利用压紧螺钉,1,压杠杆,5,，杠杆压着刀片,2,的固定孔，使之靠近刀片槽。弹簧套,4,可防止刀片松开后刀垫,3,移动。这种结构定位精度高，调节余量大，夹紧可靠，拆卸方便。,可转位刀片的夹紧形式,5.3,可转
14、位车刀,,可转位车刀刀片的定位、夹紧结构种类很多。常用的有：,,楔块式,用螺钉,1,压楔块,2,，使刀片,3,的固定孔压紧在销,4,上，弹簧垫圈,5,可防止螺钉松动，并当螺钉松开时抬起楔块。这种结构在刀片尺寸变化较大时也可夹紧，但定位精度不高。,可转位刀片的夹紧形式,5.3,可转位车刀,,可转位车刀刀片的定位、夹紧结构种类很多。常用的有：,,螺纹偏心式,利用螺纹偏心销,2,的偏心距,e,将刀片,1,夹紧。也可使用偏心轴代替偏心螺钉。这种夹紧结构元件少，结构紧凑，但调节余量小，要求制造精度高。另外，在断续切削时容易使偏心销因受冲击与振动而失去自锁能力，导致刀片松动。,可转位刀片的夹紧形式,,,1
15、-,螺钉偏心柱,5.3,可转位车刀,,可转位车刀刀片的定位、夹紧结构种类很多。常用的有：,,杠销式,利用加力螺钉,1,压在杠销,3,的下端，杠销,3,和刀杆孔壁的接触点为支点，将刀片夹紧。这种结构的杠销比杠杆制造简单，但杠销刚度较差，夹紧力不大，且调整余量小，装卸刀片不如杠杆方便。,可转位刀片的夹紧形式,,,,a),直接加力,b),切向加力,5.3,可转位车刀,,可转位车刀刀片的定位、夹紧结构种类很多。常用的有：,,上压式,用来夹紧无固定孔的刀片。这种夹紧形式夹紧力大，通过两定位侧面能获得稳定可靠的定位，而且元件少，装卸容易。但刀片上的压板使排屑受到一定的影响。,可转位刀片的夹紧形式,,,,1-,螺钉,2-,刀垫,3-,刀片,4-,夹紧螺钉,5-,压板,5.3,可转位车刀,,,确定刀柄形状和尺寸,,选择车刀形式,,可转位车刀夹紧结构的选择,,可转位刀片的选择,,可转位车刀的几何角度的选择,可转位车刀的选择,5.3,可转位车刀,图５,-12,可转位车刀几何角度形成,,ａ）刀片角度 ｂ）刀槽角度 ｃ）车刀角度,,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,常用车刀,,,外圆车刀,,,内孔车刀,第三章 数控加工系统的工艺装备,,,螺纹车刀,,,切断（槽）车刀,
在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动进行切削加工
