車刀
[拼音]:chedao
[外文]:turning tool
用于車削加工的、具有一個(gè)切削部分的刀具。車刀是切削加工中應(yīng)用最廣的刀具之一。圖1為常用外圓車刀的典型結(jié)構(gòu)形式。
結(jié)構(gòu)
車刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等組成。它的幾何形狀由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃傾角γ S、副偏角κ? 和刀尖圓弧半徑rε所決定。車刀幾何參數(shù)的選擇受多種因素影響,必須根據(jù)具體情況選取。前角γo根據(jù)工件材料的成分和強(qiáng)度來選取,切削強(qiáng)度較高的材料時(shí),應(yīng)取較小的值。例如,硬質(zhì)合金車刀在切削普通碳素鋼時(shí)前角取10°~15°;在切削鉻錳鋼或淬火鋼時(shí)取 -2°~-10°。一般情況下后角取 6°~10°。主偏角κr根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性條件而定,一般取30°~75°,剛性差時(shí)取較大的值,在車階梯軸時(shí),由于切削方式的需要取大于或等于90°。刀尖圓弧半徑rε和副偏角κ?一般按加工表面粗糙度的要求而選取。刃傾角γ S則根據(jù)所要求的排屑方向和刀刃強(qiáng)度確定。
車刀前面的型式(圖2)主要根據(jù)工件材料和刀具材料的性質(zhì)而定。最簡(jiǎn)單的是平面型,正前角的平面型適用于高速鋼車刀和精加工用的硬質(zhì)合金車刀,負(fù)前角的平面型適用于加工高強(qiáng)度鋼和粗切鑄鋼件的硬質(zhì)合金車刀。帶倒棱的平面型是在正前角平面上磨有負(fù)倒棱以提高切削刃強(qiáng)度,適用于加工鑄鐵和一般鋼件的硬質(zhì)合金車刀。對(duì)于要求斷屑的車刀,可用帶負(fù)倒棱的圓弧面型,或在平面型的前面上磨出斷屑臺(tái)。
車刀的切削部分和柄部(即裝夾部分)的結(jié)合方式主要有整體式、焊接式、機(jī)械夾固式和焊接 -機(jī)械夾固式。機(jī)械夾固式車刀可以避免硬質(zhì)合金刀片在高溫焊接時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋,并且刀柄可多次使用。機(jī)械夾固式車刀一般是用螺釘和壓板將刀片夾緊,裝可轉(zhuǎn)位刀片(見可轉(zhuǎn)位刀具)的機(jī)械夾固式車刀。刀刃用鈍后可以轉(zhuǎn)位繼續(xù)使用,而且停車換刀時(shí)間短,因此取得了迅速發(fā)展。
種類
車刀按用途可分為外圓、臺(tái)肩、端面、切槽、切斷、螺紋和成形車刀等。還有專供自動(dòng)線和數(shù)字控制機(jī)床用的車刀。
切斷車刀
切斷車刀切既窄且深的槽,排屑空間小,切屑極易堵塞,為了減小同已加工表面的摩擦,其切削部分的兩側(cè)必須磨有副偏角,因而根部的強(qiáng)度大大削弱。此外,切斷車刀在切近工件中心處時(shí),切削速度趨近于零,不利于切削。因此,切斷車刀在工作時(shí)極易”打刀”(崩裂)。先進(jìn)的切斷車刀一般將主切削刃做成人字形,前面磨成屋脊形,使切屑產(chǎn)生橫向收縮,朝一個(gè)方向穩(wěn)定地排出,不致堵塞在槽中,同時(shí)再將刀頭底部制成凸肚形,以最大限度地提高強(qiáng)度和剛度(圖3)。
成形車刀
成形車刀在結(jié)構(gòu)上有平體形、棱體形和圓形3種(圖4)。成形車刀只有在前角為零度時(shí)其刀刃廓形才與工件的截形相同;前角不是零度時(shí),則稍有不同,需要經(jīng)過計(jì)算或用圖解法求出車刀的截形。
自動(dòng)線和數(shù)控機(jī)床用車刀
這類車刀應(yīng)滿足一些特殊要求:切削性能穩(wěn)定可靠,斷屑穩(wěn)定,刀具可快速更換。因此,對(duì)刀片的質(zhì)量要求更高,使用中采取強(qiáng)制換刀,以避免過度的磨損。斷屑槽的形狀和尺寸必須根據(jù)加工條件經(jīng)試驗(yàn)確定,使切屑形狀為碎裂的短弧形。為了減少換刀和調(diào)整的停機(jī)時(shí)間,刀具的調(diào)整應(yīng)用各種類型的對(duì)刀工具或?qū)Φ秲x在機(jī)外進(jìn)行。圖5是利用螺釘或楔塊來調(diào)整車刀的徑向尺寸L、軸向尺寸W 和刀尖高度H 的自動(dòng)線和數(shù)字控制機(jī)床用車刀。
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