车刀学习教程.pptx

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1、车刀的种类和用途 车刀按加工表面特征分：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等。表1-1 常用车刀的形式及代号第1页/共37页 车刀按结构分类：有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种形式。图1-1 车刀的结构类型a)整体式 b)焊接式 c)机夹式 d)可转位式 第2页/共37页1.焊接式车刀 焊接式车刀（图）是将一定形状的硬质合金刀片和刀杆通过钎焊连接而成。硬质合金焊接式车刀 第一节焊接式车刀第3页/共37页刀杆材料：中碳钢制造。刀杆截面：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。第4

2、页/共37页刀槽：刀杆上应根据采用的刀片形状和尺寸开出刀槽(如图所示)。通槽如图(a)所示易加工，用于A1型矩形刀片；半通槽如图(b)所示用于带圆弧的A2、A3、A4等型刀片；封闭槽如图(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)封闭槽第5页/共37页硬质合金焊接车刀具的特点：(1)结构简单、制造方便、使用灵活，一般工厂都可自制。(2)可以根据切削条件和加工要求刃磨出所需的形状和角度，硬质合金利用较充分。但其切削性能主要取决于工人刃磨 的技术水平，与现代化生产不相适应。(3)刀杆不能重复使用，当刀片用完以后，刀杆也随

3、之报废，刀杆材料利用率低。(4)在制造和刃磨时，由于硬质合金和刀杆材料(一般为中碳 钢)的线膨胀系数不同，易产生焊接热应力、磨刀热应力 和裂纹。第6页/共37页焊接车刀结构组成及选择 1.车刀刀杆截面形状及选择车刀型式分直头与弯头两大类。直头车刀简单，便于制造。弯头车刀通用性广，既能车外圆又能车端面，最典型的是45弯头车刀。普通车刀外形尺寸主要是高度、宽度和长度。刀柄截面形状为矩形或方形，一般选用矩形，高度h按机床中心高选择，如表5-9所示。当刀柄高度尺寸受限制时，可加宽为方形，以提高其刚性。刀柄的长度一般为其高度的6倍。切断车刀工作部分的长度需大于工件的半径。第7页/共37页内孔车刀用的刀柄

4、，其工作部分截形一般作成圆形，长度内孔车刀用的刀柄，其工作部分截形一般作成圆形，长度需大于工件孔深。需大于工件孔深。螺纹车刀或成形车刀，因工作切削刃较长，可选用特殊的螺纹车刀或成形车刀，因工作切削刃较长，可选用特殊的弹性刀柄，以防止切削时扎刀。弹性刀柄，以防止切削时扎刀。表表5-9常用车刀刀柄尺寸常用车刀刀柄尺寸机床中心高/mm150180200 260300 350400方刀柄断面H2/mm2162202252302矩形刀端面BH/mmmm1220162520302540第8页/共37页2.硬质合金刀片及选择硬质合金刀片及选择（1）刀片牌号）刀片牌号 指车刀切削部分的刀具材料，一般根据工件材

5、料选择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。刀片牌号。（2）刀片型号）刀片型号 指刀片形状和规格尺寸。指刀片形状和规格尺寸。刀片形状主要根据车刀用途和主偏角选择。刀片型号刀片形状主要根据车刀用途和主偏角选择。刀片型号由一个字母和一个或两位数字组成。字母表示刀片形状，由一个字母和一个或两位数字组成。字母表示刀片形状，后两位数字代表刀片主要尺寸参数，比如后两位数字代表刀片主要尺寸参数，比如A20。我国目前我国目前将硬质合金刀片分将硬质合金刀片分A、B、C、D、E五类。五类。A型：直头外圆车刀、端面车刀、镗孔刀型：直头外圆车刀、端面车刀、镗孔刀 B型：左切刀型：左切刀 C型：型：r

6、90外圆车刀、镗孔刀、宽刃光刀外圆车刀、镗孔刀、宽刃光刀 D型：切断刀、切槽刀型：切断刀、切槽刀 E型：精车刀、螺纹车刀型：精车刀、螺纹车刀 第9页/共37页 刀片长度l尺寸主要根据背吃刀量决定。外圆车刀一般应使参加工作的切削刃长度不超过刀片长度的60%70%。刀片宽度t在切削空间允许时可选择宽一些，以增大支撑面和重磨次数。对于切断刀和切槽刀，其刀片宽度应根据槽宽来选取。刀片厚度s主要取决于切削力的大小。3.刀槽形状及选择 刀槽形状应根据车刀类型、刀片型号选择。刀槽形状的选择原则：在保证焊接强度前提下，尽量减少焊接面数及焊接面面积。目的在于尽量减小焊接应力。4.工艺 钎焊（气焰焊、高频焊、电接

7、触焊）第10页/共37页名称名称简简 图图特点特点适用刀具适用刀具配用刀配用刀片片开口槽开口槽制造简单，制造简单，焊接面最少，焊接面最少，刀具应力小刀具应力小外圆刀、弯外圆刀、弯头刀、切槽头刀、切槽刀刀C20、D8半封闭槽半封闭槽夹持刀片较夹持刀片较牢固，焊接牢固，焊接面大，容易面大，容易产生焊接应产生焊接应力力外圆车刀、外圆车刀、左切刀左切刀A20、B20封闭槽封闭槽夹持刀片牢夹持刀片牢固，焊接应固，焊接应力大，易产力大，易产生裂纹生裂纹螺纹刀、精螺纹刀、精车刀车刀E12第11页/共37页嵌入槽嵌入槽用于底面积用于底面积较小的刀片，较小的刀片，增加焊接面，增加焊接面，提高结合强提高结合强度度

8、切断刀切断刀切槽刀切槽刀D8V形槽形槽燕尾槽燕尾槽第12页/共37页表5-2常用硬质合金刀片型号及用途型号示例刀片简图主要尺寸/mm主要用途A108L=8制造外圆车刀、镗刀和切槽刀A116A208L=8制造端面车刀、镗刀A225ZA312ZL=12制造外圆车刀、端面车刀A340A406L=6制造外圆车刀、镗刀和端面车刀A430Z第13页/共37页图5-2刀槽的形式a)开口槽b)半封闭槽c)封闭槽d)切口槽第14页/共37页图5-3刀片在刀槽中的安放位置第15页/共37页车刀刀柄截面形状和尺寸选择表5-3常用车刀刀柄截面尺寸(单位：mm)机床中心高150180200260300350400正方形

9、刀柄断面1223矩形刀柄断面BH1220162520302540第16页/共37页图5-4机夹式车刀夹紧结构形式a)上压式b)自锁式c)弹性压紧式第17页/共37页一、机夹车刀的特点一、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。用机械夹固的方法将普通刀片夹持在刀杆上。优点：刀片无需高温焊接，不会引起硬度下降、产生裂纹；刀具使用寿优点：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，废刀片可回收再制，经济效益高；命长，生产率高；刀杆可重复使用，废刀片可回收再制，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，在车刀结构上刀片重磨后

10、，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。用。缺点：刃磨时仍有热应力存在；切削性能取决于刃磨技术水平；刀杆制缺点：刃磨时仍有热应力存在；切削性能取决于刃磨技术水平；刀杆制造复杂造复杂常用于切断车刀、切槽车刀、螺纹车刀等。常用于切断车刀、切槽车刀、螺纹车刀等。二、机夹车刀的结构二、机夹车刀的结构1.上压式上压式2.自锁式自锁式3.弹性压紧式弹性压紧式第二节机夹式车刀第18页/共37页第19页/共37页第20页/共37页第21页/共37页一、可转位车刀特点一、可

11、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。切削性能稳定，适合于大批由刀片和刀槽的几何角度组合而成。切削性能稳定，适合于大批量生产。量生产。生产效率高；节省刀杆材料，降低刀具成本；切削性能稳定，适生产效率高；节省刀杆材料，降低刀具成本；切削性能稳定，适合现代化生

12、产的要求；有利于新材料、新技术的研制、推广和应合现代化生产的要求；有利于新材料、新技术的研制、推广和应用；刀具耐用度高；有利于刀具的标准化和集中生产，可充分保用；刀具耐用度高；有利于刀具的标准化和集中生产，可充分保证刀具的制造质量。证刀具的制造质量。通用性较差。通用性较差。1刀杆刀杆 2刀垫刀垫 3刀片刀片 4夹紧元件夹紧元件第三节可转位车刀第22页/共37页可转位车刀1.可转位车刀的结构图5-3 机夹刀具的结构形式a)上压式机夹车刀 b)切削力自锁车刀 c)弹性加紧式切刀 d)侧压力装式车刀 e)削扁销机夹螺纹车刀 f)弹性夹紧式刨刀 第23页/共37页 可转位车刀由刀片、刀垫、刀柄及紧元件

13、等组成，如图5-4所示。1-刀片 2-刀垫 3-卡簧 4-杠杆 5-弹簧 6-螺丝 7-刀柄图5-4 可转位车刀的组合 2.可转位车刀刀片 （1）刀片形状、代号及其选择第24页/共37页 （2）可转位车刀几何角度的计算 刀具角度的刀片装配到具有一定刀槽角度的刀杆上综合形成的。图5-5 可转位车刀几何角度的形成图5-5为可转位车刀的几何角度关系第25页/共37页 在使用可转位车刀时，选定的刀片角度和刀槽角度后，必须对所选刀片安装在刀杆上所形成的综合刀具角度进行验算，确定其是否合理。验算的公式如下 第26页/共37页 3.可转位车刀类型及加紧结构的选择图5-6 可转位刀片夹紧结构a)杠杆式 b)杠

14、销式 c)斜楔式 d)上压式 e)偏心式 第27页/共37页图5-6 可转位刀片夹紧结构（续）a)拉垫式 b)压孔式 可转位车刀的形式、尺寸已经标准化，可按国标或有关车刀生产厂家的标准选择，其类型的选择与普通焊接车刀相似。其夹紧结构的选择参考图5-6。第28页/共37页二、可转位刀片型号及合理选用可转位车刀的选用包括刀片型号和夹紧方式的选用。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。更详细的说明可参见国家标准GB 20791987切削刀具用可转位刀片型号表

15、示规则。第29页/共37页第30页/共37页1、刀片形状、刀片形状 刀片形状常用的有三角形、偏刀片形状常用的有三角形、偏8三角形、凸三角形、正方形、三角形、凸三角形、正方形、五角形和圆形等。五角形和圆形等。刀片的边数多，则刀尖角大，刀削的强度和散热条件好，同刀片的边数多，则刀尖角大，刀削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许的背吃刀量就越小。选择刀片形

16、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。形状、工序性质、刀片利用率等因素。三角形刀片用于三角形刀片用于90外圆车刀、外圆车刀、90端面车刀、内孔镗刀。其优端面车刀、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，点是加工时背向力小，特别适于工艺系统刚性较差的加工，缺点是刀片刀尖角缺点是刀片刀尖角(r=60)小，刀尖强度较差，散热面积小，小，刀尖强度较差，散热面积小，故刀具寿命较低。为了增强刀尖强度，可以选择偏故刀具寿命较低。为了增强刀尖强度，可以选择偏8三角形刀三角形刀片。片。可转位刀片型号中主要代号的选择 第31页/共37页 正方形刀片适于主偏角为正方形刀片

17、适于主偏角为45、60、75的各种外圆的各种外圆车刀、端面车刀和内孔镗刀。它有较大的刀尖角车刀、端面车刀和内孔镗刀。它有较大的刀尖角(r=90)，通用性较好，故使用普遍。，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。正方形刀片广泛。其他

18、形状刀片，如圆形、平行四边形和菱形刀片，主其他形状刀片，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。要用于仿形车削和数控机床加工。第32页/共37页2、有无断屑槽和固定孔。有无断屑槽取决于工件材料，、有无断屑槽和固定孔。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，若用上压式，则无需带孔。于刀片夹紧方式，若用上压式，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、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削刃长度，一般前者不小于后者的1.5 倍

19、。刀片的厚度倍。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。较大；反之则应较小。4、断屑槽型、断屑槽型第33页/共37页三、可转位车刀刀片的夹紧结构三、可转位车刀刀片的夹紧结构夹紧结构的要求：夹紧可靠，重复定位精确，操作方便，结构简夹紧结构的要求：夹紧可靠，重复定位精确，操作方便，结构简单，制造容易，而且夹紧元件不应防碍切屑流出。单，制造容易，而且夹紧元件不应防碍切屑流出。常用的夹紧机构有偏心式，杠销式、杠杆式、楔销式和上压式。常用的夹紧机构有偏心式，杠销式、杠杆式、楔销式和上压式。1.偏心式：结构简单、刀头部分小，

20、适用于小型刀具偏心式：结构简单、刀头部分小，适用于小型刀具 2.杠销式：夹紧力大，刀片固定准确可靠，适用于重负荷切削及杠销式：夹紧力大，刀片固定准确可靠，适用于重负荷切削及有冲击负荷的切削。有冲击负荷的切削。3.杠杆式：夹紧力大，准确可靠杠杆式：夹紧力大，准确可靠，工艺性差工艺性差4.楔块式：结构简单、制造容易，精度差楔块式：结构简单、制造容易，精度差5.上压式：适用于不带孔刀片的夹固上压式：适用于不带孔刀片的夹固 第34页/共37页表5-4国外典型断屑槽的特点及适用场合UM0100300340用于钢、不锈钢、铸铁和优质耐热合金半精加工。切削各种材料有宽广的断屑范围，切削刃变化有助于排屑控制，

21、而且也可作为精磨切削刃使用UF0050150215所有钢、不锈钢和铸铁加工时都具有良好的切屑控制。正前角的轻型切削槽形可产生低切削力，适合于加工细长、薄壁和夹紧不稳定的零件AL005017精加工铝和其他有色金属。开放的正前角槽形在高切削速度下切削轻快WR03130867用于半精加工至粗加工的高进给车削钢和铸铁。坚固的单面刀片槽形，具有高金属去除率和高稳定性刀片定位。经常可以省略半精加工甚至精加工WM015070565使用高进给率半精加工钢、铸铁和不锈钢。两倍于传统进给率且表面质量保持不变WF005060340使用高进给率精加工钢、铸铁和不锈钢。两倍于传统进给率且表面质量保持不变第35页/共37

22、页表5-5可转位车刀夹紧结构及其特点名称结构示意图示例主要特点杠杆式定位精度高，调节余量大，夹紧可靠，拆卸方便。卧式车床、数控车床均能使用楔钩式是楔压和上压的组合式。夹紧可靠，装卸方便。重复定位精度低。适用于普通车床断续切削车刀楔销式刀片尺寸变化较大时也可夹紧。装卸方便。重复定位精度低，适用于卧式车床进行连续车削车刀上压式夹紧元件小，夹紧可靠，装卸容易，排屑受一定影响。卧式车床、数控车床均能使用爪式上压式是楔压和上压的组合式变态夹紧可靠，装卸方便重复定位精度高。用于数控车床用的车刀螺销上压式是偏心和上压式的组合式。螺销旋入时上端圆柱将刀片推向定位面，压板从上面压紧刀片，夹紧可靠，重复定位精度高。用于数控车床用的车刀压孔式结构简单，零件少。定位精度高，容屑空间大。对螺钉质量要求高。适用于数控车床上使用的内孔车刀和仿形车刀第36页/共37页感谢您的观看。感谢您的观看。第37页/共37页