金属切削刀具课件

第三章 金属切削刀具,3.1 车刀,1.车刀的种类,（1）直头外圆车刀；,（2）弯头车刀；,（3）偏刀；,（4）切槽或切断刀；,（5）镗孔刀；,（6）螺纹车刀；,（7）成形车刀；,焊接式车刀。焊接式车刀是将一定形状的硬质合金刀片和刀杆通过钎焊连接而成。焊接车刀刀杆常用中碳钢制造，截面有矩形、方形和圆形三种。普通车床多采用矩形截面。当切削力较大时(尤其是进给抗力较大时)，可采用方形截面。圆形刀杆多用于内孔车刀。,2.按结构分类,整体式（HSS)、焊接式、机械夹固式（重磨式、可转位式）,焊接式硬质合金车刀,常用焊接刀片形式,刀片夹紧方式：,（1）上压式,夹紧力大，,定位可靠，阻碍流屑,（2）偏心式,结构简单，,不碍流屑，夹紧力不大,（3）综合式,夹紧力大，,耐冲击，结构复杂,（4）杠杆式,可转位式车刀的组成：,可转位刀片、刀垫、刀杆、夹紧机构,切削性能好，辅助时间短，生产率高,三高一专的,先进刀具,高精度,高效率,高可靠性,专业化,先进的专用可转位刀具,3.2,孔加工刀具,孔加工刀具的种类及用途,在实体材料上加工孔用刀具：,扁钻、麻花钻、中心钻、深孔钻,中心钻,麻花钻,对已有孔加工用刀具,铰刀、镗刀、扩孔钻、,锪钻,3.2.2 麻花钻,标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。,1）工作部分,分切削部分和导向部分。,两个前刀面、两个后刀面、,两个副后刀面、两个主刃、,两个副刃、一个横刃。,钻芯直径朝柄部方向递增。,2）柄部,夹持部分，有直柄和锥柄。,3）颈部,用于磨柄部时砂轮的退刀。,（2）麻花钻的修磨,前角从30到30,横刃长前角55，,定心差，轴向力大，刚性差，排屑困难,磨短横刃增大前角，修磨主刃顶角分屑槽,3.2.2 麻花钻,由工作部分、颈部及柄部三部分组成,常见的修磨方法：,1.修磨横刃,横刃切削条件差，将原来的横刃长度修磨短，同时修磨出前角，有利于钻头的定心和减小轴向力,2.修磨主切削刃,修磨成双重顶角，也可磨出圆弧刃(相当于多重顶角)，其好处是刀尖角 加大，主切削刃工作长度增加，切削厚度减薄，则刀具特别是刀尖的强度和散热条件改善,。,在前刀面上轧制出分屑槽，使切屑分割成窄条，便于排屑,3.修磨刃带,为了减小棱边与孔壁的摩擦，减小钻头磨损，对于直径较大的钻头，可磨出副后角6 8,并留下宽度为 0.1 0.2mm 的窄棱边。,3.2.3 铰刀,1.铰刀的种类和用途,2.铰刀的结构,铰刀特点：,铰刀无横刃,刀齿较多，一般有612个齿，每个刀齿上所受的径向切削分力比较均匀,铰孔余量小，容积空间不深。铰刀芯部直径较粗，刚性好，因此，铰削时工作平稳，铰孔质量好。,3.3 铣刀,铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。,可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高,1.铣刀的分类,（1）圆柱平面铣刀,（2）端铣刀,（3）盘铣刀,单面刃、双面刃、三,面刃、错齿三面刃,（4）锯片铣刀,（5）立铣刀,（6）键槽铣刀,（7）角度铣刀,（8）成形铣刀,2.铣削方式,（1）顺铣和逆铣,周铣有顺铣和逆铣两种方式。,顺铣切削厚度大，接触长度,短，铣刀寿命长，加工表面光,洁，但不宜加工带硬皮工件，且进给丝杠与螺母间应消除间,隙。否则，应采用逆铣。,（2）对称铣与不对称铣,端铣有对称铣与不对称逆铣、,不对称顺铣三种方式。,铣淬硬钢采用对称铣；铣碳钢和合金钢用不对称逆铣，减小,切入冲击，刀具寿命；铣不锈钢和耐热合金用不对称顺铣。,3.4 其他加工刀具,3.4.1 拉刀,拉床只有主运动，结构简单，可一次加工成形，质量好，,效率高，但刀具设计制造复杂，适于大批量生产。,拉刀,1.拉刀种类,拉刀按加工表面分为,内拉刀,和,外拉刀,；,按拉削 方式分,普通式、轮切式、及综合式,；,按受力不同分,拉刀,和,推刀,2.拉刀的结构,普通圆孔拉刀结构如下：,3.4.2 齿轮刀具,按齿形的形成原理分,成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具,（一）,滚刀,1.滚刀基本蜗杆,根据滚切原理知，滚刀基,本蜗杆的端面齿形应是渐开,线，法向模数和压力角应分,别等于被切齿轮的模数和压,力角。,齿轮滚刀的结构和类型,（1）整体齿轮滚刀,高速钢材料,套装式结构,轴肩与内孔同心,装刀检测径跳,多为零前角,顶刃后角1012,侧刃后角大约3,齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；,粗加工用滚刀有时做成双头，以提高生产率。,镶齿齿轮滚刀,齿轮模数较大时，做成,镶齿结构，既节约高速钢，,又使刀片易锻造，提高性能,和使用寿命。,硬质合金滚刀,用于小模数齿轮或精加工,硬齿面齿轮，代替磨齿。,常采用大的负前角，可达,3045,（二）,插齿刀,1.插齿刀的分类和用途,（1）标准直齿插齿刀,盘形插齿刀,加工外齿轮和大径内齿轮,75、100、125、160、200,碗形插齿刀,加工多联齿轮和内齿轮，有,50,、,75、100、125mm。,锥柄插齿刀,加工内齿轮，有,25mm(m12.75)、,38mm(m13.75),（2）斜齿插齿刀,盘形插齿刀,100；锥柄插齿刀,38,均有15和23两种。,（3）人字齿轮插齿刀,加工无空刀槽的人字齿轮，,有,100、150、180,为30。,砂轮,一、砂轮 磨料结合剂,砂轮特性决定于五要素：,磨料、粒度、结合剂、硬度和,组织。,（一）磨料,锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性,1.氧化物系（刚玉类，主要成份Al,2,O,3,）,棕刚玉（A）韧，硬度低，磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁,白刚玉（WA）韧性低、硬，磨淬火钢、高速钢、高碳钢,铬刚玉（PA）韧，硬度低，Ra小，磨高速钢、不锈钢等,主要起切削作用,主要起粘接作用,主要起容屑和冷却作用,砂 轮,2.碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）,黑色碳化硅（C）韧性低、硬度高，磨铸铁、黄铜等脆材,绿色碳化硅(GC)韧性差、更硬，磨Y合金、陶瓷、玻璃等,3.超硬磨料,人造金刚石（D）、立方氮化硼（CBN）,（二）粒度,以刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，如60,微粉：磨粒的直径40um时，如W20磨粒尺寸在2014um,粗磨用粗粒度，精磨用细粒度；当工件材料软，塑性大，,磨削 面积大时，采用粗粒度，以免堵塞砂轮烧伤工件。,（三）结合剂,1.陶瓷结合剂（V）化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，,占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜,高速，线速度一般为35m/s。,2.树脂结合剂（B）强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或,切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差,(300)，自锐性好。,3.橡胶结合剂（R）强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、,导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差,(200)，自锐性好。,4.金属结合剂（M）青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，,但自锐性差，适于金刚石、立方氮化,硼砂轮。,（四）硬度,指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。,取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。,硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。,分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级,砂轮硬度选择原则：,1.磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮；,2.磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤；,3.砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮；,4.成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。,（五）组织,反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，,即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。,紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨,和强力磨削。,中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。,疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内,圆等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件,