车刀课件

车 刀车 工 实 习 理 论 课车 工 工 艺 主 要 内 容四 、 车 刀 的 安 装 车 刀 好 比 是 战 士 在 战 场 上 用 的 武 器 ， 在车 削 技 术 中 是 必 不 可 少 的 。 大 家 在 日 常 生活 中 见 过 不 少 刀 具 ， 比 如 ： 切 菜 刀 、 水 果刀 以 及 铅 笔 刀 等 等 ， 这 些 刀 与 车 刀 有 着 相同 的 地 方 ， 但 是 又 大 不 相 同 。 在 实 习 中 ，根 据 加 工 内 容 的 不 同 ， 要 选 择 不 同 的 车 刀， 也 就 是 说 车 刀 的 种 类 很 多 。 现 在 来 认 识一 下 车 刀 。 刀 头 是 用 以 焊 接 或 夹 持刀 片 ， 或 由 其 形 成 的 切 削 刃直 接 参 加 切 削 工 作 的 ， 故 又称 切 削 部 分 。 在 金 属 切 削 过程 中 ， 直 接 担 当 切 削 工 作 。 刀 柄 是 用 来 将 车 刀 夹 持在 刀 架 上 的 ， 故 又 称 夹 持 部分 。1、 组 成 车 刀 是 由 刀 头 和刀 柄 组 成 的 。 1) 按 结 构 形 式 分 为 整 体 式 、 焊 接 式 和 机 夹 式 和可 转 位 式 。2、 刀 体 和 刀 柄 是 用 同 一 种 材 料 制 成 的 。 常 用 材料 是 高 速 钢 ， 刃 口 可 以 磨 的 比 较 锋 利 。 整 体 式 通 过 焊 接 的 方 法 连 接 刀体 和 刀 柄 ； 结 构 紧 凑 ，使 用 灵 活 。 。 焊 接 式 通 过 机 械 压 紧 的 方 法将 刀 体 和 刀 柄 连 接 在 一 起 ；避 免 了 焊 接 产 生 的 应 力 、裂 纹 等 缺 陷 ， 刀 柄 利 用 率高 。 机 夹 式 无 需 刃 磨 就 可 使 用 。 避免 了 焊 接 产 生 的 缺 点 ，刀 片 可 快 速 转 位 ； 生 产效 率 高 ； 切 削 稳 定 。 外 圆 车 刀 、 内 孔 车 刀 、 切 断 车 刀 、 螺 纹 车 刀 、 成 形 车 刀 等 外 圆 车 刀 用 来 车 削 外 旋 转 表 面 的 车 刀 。外 圆 车 刀 车 外 圆 45度75度 切 断 车 刀 切 断 车 刀 用 来 切 断 工 件 或 在 工 件 上 切沟 槽 。 内 孔 车 刀 用 来 在 已 有 粗 加 工 孔 的 工 件 上 ，扩 大 孔 径 、 提 高 孔 的 精 度 及 孔 的 表 面 质 量 。内 孔 车 刀 用 来 车 削 螺 纹 的 车 刀 。 成 形 车 刀 用 来 加 工 成 形 面 的车 刀 。 螺 纹 车 刀 车 刀 之 所 以 能 够 车 削 钢 材 ， 一 个 重 要的 原 因 是 由 车 刀 的 材 料 决 定 的 。 很 简 单 的道 理 ： 切 菜 刀 、 水 果 刀 、 铅 笔 刀 等 都 是 加工 比 刀 具 本 身 软 的 材 料 ， 车 刀 也 是 一 样 ，下 面 学 习 对 车 刀 材 料 的 要 求 。 1、 应 具 备 的 性 能2)高 的 耐 磨 性 一 般 认 为 ， 刀 具 材 料 的 硬度 越 高 ， 马 氏 体 中 合 金 元 素 越 多 ， 金 属 碳 化物 的 数 量 也 越 多 ， 分 布 越 均 匀 ， 耐 磨 性 也 越好 ， 抗 磨 损 能 力 越 强 。1)高 的 硬 度 高 硬 度 是 刀 具 材 料 应 具 备 的 最基 本 的 性 能 。 刀 具 材 料 的 硬 度 一 般 是 工 件 材 料硬 度 的 2 3倍 。 刀 具 材 料 的 常 温 硬 度 ， 要 求 在HRC60以 上 。 3)高 的 红 硬 性 即 刀 具 材 料 在 高 温 下 仍 能 保持 足 够 硬 度 、 强 度 和 耐 磨 性 的 能 力 。 红 硬 性越 高 ， 刀 具 允 许 的 切 削 速 度 越 高 。 它 是 衡 量刀 具 材 料 性 能 的 主 要 指 标 ， 一 般 用 红 硬 温 度（ 能 保 持 足 够 硬 度 的 最 高 温 度 ） 来 表 示 。 如 ， 高 速 钢 的 红 硬 性 为 500 600 ， 即 在 此温 度 下 ， 高 速 钢 仍 能 保 持 或 基 本 保 持 常 温 时的 切 削 性 能 指 标 。 4)足 够 的 强 度 和 韧 性 在 切 削 过 程 中 ， 刀 具 承受 了 很 大 的 应 力 、 切 削 力 、 冲 击 力 和 振 动 ， 为了 防 止 崩 刃 和 脆 性 断 裂 ， 刀 具 必 须 具 备 足 够 的抗 弯 强 度 和 冲 击 韧 性 。 5)较 好 的 工 艺 性 作 为 刀 具 材 料 除 具 备 上 述 性能 外 ， 还 应 具 备 一 定 的 可 加 工 性 能 ， 如 锻 造 性 、焊 接 性 、 磨 削 加 工 性 、 切 削 加 工 性 和 热 处 理 性等 。 2、 常 用 的 车 刀 材 料 又 称 锋 钢 或 白 钢 。 淬 火 后硬 度 为 HRC62 65, 在 500 600 时 ， 仍 有 较 好 的 抗 弯 强 度 和 较 好 的冲 击 韧 性 及 耐 磨 性 。 热 处 理 变 形 小 ，能 磨 出 锋 利 的 刀 刃 。 缺 点 是 不 耐 高温 ， 允 许 的 切 削 速 度 一 般 低 于30m/min ， 生 产 效 率 较 低 。 常 用 于制 造 形 状 复 杂 的 刀 具 ， 如 小 型 车 刀 、钻 头 、 铣 刀 、 拉 刀 、 齿 轮 刀 等 ， 常用 牌 号 为 W18Cr4V 、 W6Mo5Cr4V2等 。1)高 速 钢 2)硬 质 合 金 由 高 热 性 的 金 属 碳 化 物 （ WC、TiC） 和 粘 结 剂 （ Co、 Mo、 Ni等 ） 先 经 高 压 制成 型 ， 后 经 高 温 烧 结 而 成 的 粉 末 制 品 。 硬 度 为HRC74 82, 红 硬 温 度 为 850 1000 ， 允 许的 切 削 速 度 为 200 300m/min。 可 用 于 高 速 、强 力 切 削 ， 生 产 效 率 较 高 。 抗 弯 强 度 和 韧 性 要比 高 速 钢 低 ， 工 艺 性 不 如 高 速 钢 好 。 一 般 制 成各 种 形 式 的 刀 片 ， 焊 接 或 夹 固 在 刀 体 上 使 用 。主 要 牌 号 YG (钨 钴 类 ) 含 WC 、 Co 主 要 用 于车 削 脆 性 材 料 （ 铸 铁 ） ； YT（ 钨 钛 钴 类 ） 含 WC、 TiC、 Co 主 要 用 于 加 工 钢 材 。 3)陶 瓷 刀 具 一 般 做 成 可 转 位机 夹 刀 片 使 用 。 陶 瓷 刀 具 具 有很 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 很 好 的耐 高 温 性 能 、 良 好 的 化 学 稳 定性 和 低 的 摩 擦 系 数 ， 但 一 般 说来 ， 它 的 脆 性 大 、 抗 弯 强 度 和韧 性 比 硬 质 合 金 差 的 较 多 ， 导热 性 也 差 。 陶 瓷 刀 具 能 以 200 1000m/min的 切 削 速 度 高 速加 工 钢 、 铸 铁 及 其 合 金 材 料 ，刀 具 寿 命 比 硬 质 合 金 高 几 倍 、甚 至 几 十 倍 。 4)金 刚 石 由 于 金 刚 石 具 有 最 好的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 刀 具 刃 口 在 加 工中 可 以 长 时 间 保 持 锋 利 ， 金 刚 石 刀具 有 很 好 的 切 削 能 力 和 刀 具 耐 用 度 ，同 时 加 工 表 面 粗 糙 度 很 低 ， 可 达 到Ra0.02 m 以 上 的 镜 面 。 金 刚 石 车刀 一 次 加 工 就 能 达 到 高 光 洁 度 、 高精 度 ， 避 免 了 以 前 为 达 到 这 些 要 求而 进 行 很 多 复 杂 费 时 的 工 序 ， 从 而大 大 提 高 生 产 率 ， 降 低 了 成 本 ， 减轻 了 劳 动 量 。 在 切 削 加 工 中 ， 车 刀 的 材 料 起着 很 重 要 的 作 用 。 但 是 ， 为 了 能够 顺 利 切 削 、 保 证 加 工 质 量 、 提高 生 产 效 率 ， 还 要 保 证 车 刀 切 削部 分 有 一 定 的 几 何 形 状 与 角 度 。下 面 我 们 来 学 习 车 刀 的 几 何 形 状及 其 角 度 。 在 金 属 切 削 过 程 中 ， 直 接担 当 切 削 工 作 的 是 车 刀 的 切 削部 分 。 简 单 来 说 ， 切 削 部 分 是由 一 尖 、 两 刃 、 三 面 组 成 。 我们 来 具 体 认 识 一 下 。 三面 刀 具 上 切 屑 流 经 的 表 面 。前 刀 面 ：主 后 刀 面 ：刀 具 上 同 前 刀面 相 交 形 成 主切 削 刃 的 后 刀面 。 前 刀 面 主 后 刀 面刀 具 上 同 前 刀面 相 交 形 成 副切 削 刃 的 后 刀面 。 副 后 刀 面副 后 刀 面 ： 主 切 削 刃 ： 对 车 刀 来 说 是 前刀 面 与 副 后 刀 面 的 交 线 ， 参加 部 分 切 削 工 作 。两 刃 ： 刀 尖 对 车 刀 来 说 是 前 刀 面 与 主后 刀 面 的 交 线 。 承 担 主要 切 削 任 务 。副 切 削 刃 ： 主 切 削 刃刀 尖 ： 主 切 削 刃 与 副 切 削 刃的 连 接 处 相 当 少 的 一 部 分 切削 刃 。 为 增 加 刀 尖 强 度 ， 通常 磨 成 一 小 段 过 渡 圆 弧 。 三 面 、 两 刃 、 一 尖副 切 削 刃一 尖 : 1)辅 助 平 面 基 面 ： 通 过 切 削 刃 上 选 定 点 ， 垂直 于 该 点 切 削 速 度 方 向 的 平 面 。 切 削 平 面 ： 通 过 切 削 刃 选 定 点 ，与 切 削 刃 相 切 并 垂 直 于 基 面 的平 面 。 显 然 ， 切 削 平 面 与 基 面 始 终是 相 互 垂 直 的 。 对 于 车 削 来 说 ，基 面 一 般 是 通 过 工 件 轴 线 的 。 正 交 平 面 ： 通 过 切 削 刃 选 定 点 并同 时 垂 直 于 基 面 和 切 削 平 面 的平 面 。 为 了 确 定 和 测 量 车 刀 的 几 何 角 度 ， 需 要 假 想 以 下三 个 辅 助 平 面 作 为 基 准 。 c1) 基 面 通 过 切 削 刃 选 定 点 的 平 面 ， 它 平 行 刀具 安 装 的 一 个 平 面 ， 其 方 位 要 垂 直 于主 运 动 方 向 。 c2) 切 削 平 面 通 过 切 削 刃 选 定 点 并 同 时 垂 直 于基 面 的 平 面 。 c 正 交 平 面切 削 平 面基 面 3) 正 交 平 面 通 过 切 削 刃 选 定 点 并 同 时 垂 直 于基 面 和 切 削 平 面 的 平 面 。 2） 车 刀 的 几 何 角 度 及 作 用 在 车 刀 静 止 参 考 系 内 ， 车 刀 切 削 部 分在 辅 助 平 面 中 的 位 置 形 成 了 车 刀 的 几 何角 度 ， 主 要 有 前 角 、 后 角 、 主 偏 角 、 副偏 角 和 刃 倾 角 等 。 （ 1） 前 角 （ ） 在 正 交 平 面 内 ， 基面 与 前 刀 面 之 间 的 夹角 。 前 角 的 大 小 主 要影 响 切 削 刃 的 锋 利 程度 和 切 削 刃 的 强 度 ，前 角 越 大 刀 刃 越 锋 利 ，越 利 于 切 削 ， 但 前 角过 大 会 削 弱 切 削 刃 的强 度 ， 容 易 崩 刃 。0 （ 2） 主 后 角 （ ） 在 正 交 平 面 内 ， 主后 刀 面 与 切 削 平 面 间 的夹 角 。 主 后 角 影 响 主 后刀 面 与 工 件 过 渡 表 面 的摩 擦 及 刀 刃 的 强 度 和 锋利 程 度 。 0 （ 3） 主 偏 角 （ ） 主 切 削 刃 在 基 面 上 的 投 影 与进 给 方 向 之 间 的 夹 角 ， 在 基 面 中测 量 。 其 大 小 主 要 影 响 切 削 条 件和 刀 具 寿 命 。 减 小 主 偏 角 ， 刀 尖强 度 增 加 ， 散 热 条 件 改 善 ， 刀 具耐 用 度 提 高 ， 但 会 使 刀 具 对 工 件的 径 向 力 加 大 ， 易 将 工 件 顶 弯 ，不 宜 切 削 细 长 轴 类 工 件 。 rk （ 4） 副 偏 角 （ ） 副 切 削 刃 在 基 面 上 的 投 影与 背 进 给 方 向 之 间 的 夹 角 ， 在基 面 中 测 量 。 其 作 用 是 减 少 负切 削 刃 与 工 件 已 加 工 表 面 之 间的 摩 擦 。 副 偏 角 较 小 时 ， 可 减小 切 削 时 的 残 留 面 积 ， 减 小 表面 粗 糙 度 值 。 /rk （ 5） 刃 倾 角 ( s) 主 切 削 刃 与 基 面 间 的 夹 角 ，在 切 削 平 面 中 测 量 。 刃 倾 角主 要 影 响 切 屑 流 向 和 刀 头 的强 度 。 s=0， 切 屑 沿 垂 直 于主 切 削 刃 的 方 向 流 出 ； s0,切 屑 流 向 待 加 工 表 面 ； s 0， 切 屑 流 向 已 加 工 表 面 。 粗 加 工 或 车 削 较 硬 的 材 料时 ， 为 了 提 高 刀 头 强 度 ， 可取 负 值 。 精 加 工 时 ， 为 了 避 免 切 屑划 伤 已 加 工 表 面 ， 应 取 正 值或 零 值 ； s=0 s 0 s 0 车 刀 角 度 小 结 ： 角 度 定 义 测 量 平 面 作 用前 角 0 前 刀 面 和 基 面 间的 夹 角 正 交 平 面 1、 使 切 削 刃 锋 利 2、切 削 省 力 3、 便 于 排 屑主 后 角 0 主 后 刀 面 与 切 削平 面 间 的 夹 角 正 交 平 面 改 变 车 刀 主 后 刀 面 与工 件 间 的 摩 擦 状 况主 偏 角 r 主 切 削 刃 与 进 给方 向 之 间 的 夹 角 基 面 改 变 主 切 削 刃 与 刀 头的 受 力 和 散 热 情 况副 偏 角 r 副 切 削 刃 与 进 给方 向 的 反 方 向 间的 夹 角 基 面 改 变 副 切 削 刃 与 工 件已 加 工 表 面 之 间 的 摩擦 状 况 刃 倾 角 入 s 主 切 削 刃 与 基 面间 的 夹 角 切 削 平 面 影 响 刀 尖 强 度 ， 并 控制 切 屑 的 流 出 方 向 四 、 车 刀 的 安 装安 装 车 刀 应 注 意 下 列 几 点 ： 1） 刀 头 不 宜 伸 出 太 长 ， 否 则 切 削 时 容 易 产生 振 动 ， 影 响 工 件 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 。 一般 刀 头 体 伸 出 长 度 不 超 过 刀 柄 厚 度 的 两 倍 。 2） 刀 尖 应 与 车 床 主 轴 中 心 线 等 高 。 车 刀 装 得太 高 ， 后 角 减 小 ， 后 刀 面 与 工 件 加 剧 摩 擦 ，装 得 太 低 ， 前 角 减 少 ， 切 削 不 顺 利 ， 会 使 刀尖 崩 碎 。 作 业1、 请 说 出 常 用 的 刀 具 材 料 有 哪 些 。2、 指 出 下 图 车 刀 切 削 工 件 时 的 两 个 运 动 及 形 成的 三 个 表 面 。（ ） （ ）（ ）（ ）（ ）