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

*,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,5-2,车刀的结构型式,）整体式 ）焊接式 ）机夹式 ）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：,1,型 直头、弯头外圆、内孔、宽刃车刀,2,型 端面车刀、内孔车刀（盲孔）,3,型,90,偏刀、端面车刀,4,型 直头外圆、端面车刀、内孔车刀,5,型 直头外圆车刀、内孔车刀（通孔）,6,型 内孔车刀（通孔）,1,型 燕尾槽刨刀,2,型 圆弧成形车刀,1,型 螺纹车刀,3,型 切断、车槽车刀,4,型 带轮车槽刀,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,-, 刀槽的形式,）开口槽 ）半封闭槽 ）封闭槽 ）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,-, 常用焊接式车刀,）直头外圆车刀）,90,偏头外圆车刀）,45,偏头车刀）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,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,-, 机夹式车刀夹紧结构形式,）上压式 ）自锁式 ）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,-, 上压式切断车刀和内、外螺纹车刀,）切断车刀 ）外螺纹车刀 ）内螺纹车刀,30,5.2,机夹式车刀,图,-,(,),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(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,-10,可转位车刀的组成,杠杆螺杆刀垫卡簧刀片刀柄,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,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-,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,-12,可转位车刀几何角度形成,）刀片角度 ）刀槽角度 ）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,