车刀的基础知识

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车刀的基础知识

-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

车刀的基础知识

1.认识常用刀具

(1)常用车刀的种类和用途

1)90°车刀(偏刀)用来车削工件的外圆、阶台和端面。

2)45°车刀(弯头车刀)用来车削工件的外圆、端面和倒角。

3)切断刀用来切断工件或在工件上切出沟槽。

4)车孔刀用来车削工件的内孔。

5)成形刀用来车削工件阶台处的圆角和圆槽或车削成形面工件。

6)车螺纹刀用来车削螺纹。

7)硬质合金可转位车刀

(2)车刀的主要组成部分

车刀是由刀头(或刀片)和刀杆两部分组成。刀杆用于把车刀装夹在刀架上;刀头部分担负切削工作,所以又称切削部分。车刀的刀头由以下几部分组成:

1)前刀面刀具上切屑流过的表面。

2)主后刀面同工件上加工表面互相作用和相对着的刀面

3)副后刀面同工件上已加工表面互相作用和相对着的刀面。

4)主切削刃前刀面和后刀面的相交部位。它担负着主要的切削工作。

5)副切削刃前刀面和副后刀面的相交部位。它配合主功削刃完成切削工作。

6)刀尖主切削刃和副切削刃的连结部位。为了提高刀尖的强度和使车刀耐用,很多刀在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃。

(3)车刀的常用材料

车刀切削部分在车削过程中承受着很大的切削力和冲击力,并且在很高的切削温度下工作,连续地经受着强烈的摩檫,所以车刀切削部分的材料必须具备硬度高、耐磨、耐高温、强度好和坚韧等性能。

目前常用的车刀材料有高速工具钢和硬质合金两大类。

1)高速工具钢高速工具钢是一种含有高成分钨和铬、钒的合金钢。高速工具钢刀具制造简单,刃磨方便,容易磨得锋利,而且韧性较好,能承受较大的冲击力,因此常用于加工一些冲击力较大、形状不规则的工件。高速工具钢也常作为精加工车刀(如宽刃大进给的车刀、梯形螺纹精车刀等)以及成型车刀的材料。但高速工具钢的耐热性较差,因此不能用于高速切削。

常用的高速工具钢牌号是W18Cr4V(每个化学元素后面的数字,系指材料中含该元素的平均百分数)。

2)硬质合金硬质合金是用钨和钛的碳化物粉末加钴作为结合剂,高压压制后再经高温烧结而成的。硬质合金能耐高温,即使在1000℃左右仍能保持良好的切削性能。常温下硬度很高,而且具有一定的使用强度。缺点是韧性较差、性脆、怕冲击。但这一缺陷,可通过刃磨合理的刀具角度来弥补。所以硬质合金是目前最广泛应用的一种车刀材料。

硬质合金按其成分不同,主要有钨钴合金(YG3、YG6、YG8)和钨钛钴合金(YT5、YT15、YT30)两大类。

2.了解刀具角度对加工的影响

刀具的角度对车削加工的影响是很大的。因此,了解车刀的主要角度及其对车削加工的影响是对刀具进行合理刃磨的前提。

车刀切削部分的角度很多,其中对加工影响最大的有前角、后角、副后角、主偏角、副偏角及刃倾角等。它们是在不同的辅助平面内测量得到的。

3.确定车刀角度的辅助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。

①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。

②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。

③正交平面(截面)通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。

显然,切削平面、基面、正交平面始终是相互垂直的。对于车削,基面一般是通过工件轴线的。

4.车刀的主要角度和作用(以外圆车刀为例)

车刀的主要角度

在正交平面内测量的角度有:

①前角(γo)前刀面与基面之间的夹角,前角影响刃口的锋利和强度,影响切削变形和切削力。增大前角能使车刀刃口锋利,减少切削变形,可使切削省力,并使切屑容易排出。

②后角(αo)主后刀面与切削平面的之间的夹角,后角的主要作用是减少车刀主后刀面与工件之间的摩擦。

③副后角(α'o)副后刀面与切削平面之间的夹角。副后角的主要作用是减少车刀副后刀面与工件之间的摩擦。

在基面内测量的角度有:

④主偏角(κr)主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。主偏角的主要作用是改变主切削刃和刀头的受力情况和散热情况。

⑤副偏角(κ'r)副切削刃在基面上的投影与背进给方向之间的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦。

在切削平面内测量的角度有:

⑥刃倾角(λs)主切削刃与基面之间的夹角。刃倾角的主要作用是控制切屑的排出方向,当刃倾角为负值时,还可增加刀头强度和当车刀受冲击时保护刀尖。

常用刀具材料分类、特点及应用

常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等,所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要容之一。 1.刀具材料应具备的性能 金属切削时,刀具切削部分直接和工件及切屑相接触,承受着很大的切削压力和冲击,并受到工件及切屑的剧烈摩擦,产生很高的切削温度,即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此,刀具切削部分材料应具备以下基本性能。 1.1 高的硬度和耐磨性 硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须比工件材料的硬度大。 耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说,刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。组织中硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高,数量越多,颗粒越小,分布越均匀,则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度,而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。 1.2 足够的强度和韧性 要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程常要出现的冲击和振动的条件下工作,而不产生崩刃和折断,刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 1.3 高的耐热性 耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 1.4 导热性好 刀具材料的导热性越好,切削热越容易从切削区散走,有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大,表示导热性好,切削时产生的热量就容易传散出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。

1.5 具有良好的工艺性和经济性 既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好,且又要资源丰富,价格低廉。 2.常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。

车刀几何角度的选择方法

车刀几何角度的选择方法 车刀几何角度是指车刀切削部分各几何要素之间,或它们与参考平面之间构成的两面角或线、面之间的夹角。它们分别决定着车刀的切削刃和各刀面的空间位置。根据“一面二角”理论可知,车刀的独立标注角度有六个,它们分别是:确定车刀主切削刃位置的主偏角Kr和刃倾角λs;确定车刀前刀面Ar与后刀面Aa的前角ro和后角ao;确定副切削刃及副后刀面Aa′的副偏角Kr′和副后角ao′。 这些几何角度对车削过程影响很大,其中尤其以主偏角Kr、前角ro、后角ao和刃倾角λs的影响更为突出,科学合理地选择车刀的几何角度,对车削工艺的顺利实施起着决定性作用。下面就从车刀几何角度对切削力、切削热和刀具的耐用度的影响分析着手,本着使切削轻便、质量稳定,延长刀具使用寿命的宗旨,确定科学的车刀几何角度的一般性原则。 一、车刀几何角度对切削力的影响 在金属切削时,刀具切入工件,将多余材料从工件上切除会产生强烈的力的作用,这些力统称为切削力。切削力主要来源于被加工材料在发生弹性和塑性变形时的抗力和刀具与切屑及工件表面之间的摩擦作用。根据切削力产生的作用效果的不同,可将切削力分解成三个相互垂直方向的分力。它们分别是:主切削力Fz,进给抗力Fx和切深抗力Fy,其中Fz是切削总力Fr沿主运动切向分解而得,是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率的主要依据;Fx也叫轴向力,它是Fr 沿工件轴向的分力,是设计进给机构,计算车刀进给功率所必需的;Fy也叫径向力,它是Fr沿着工件径向的分力,它不消耗机床功率,但是当机床或工艺系统刚度不

足时,易引起振动。 1、前角ro对切削力的影响 前角ro增大,剪切角Φ随着增大,金属塑性变形减小,变形系数ξ减小,沿前刀面的摩擦力减小,因此切削力减小。但对于脆性材料而言,前角ro的变化则不会对车削力产生较大的影响,这是因为脆性材料在车削时,切屑变形和加工硬化都很小,变形抗力自然会随之减小。同时,实验还证明,前角ro的增大,对切削分力Fx、Fy的影响程度也不一样,当主偏角Kr较大时,对Fx的影响较明显,而当主偏角Kr较小时,则对Fy的降低幅度更大些。 2、主偏角Kr对切削力的影响 主偏角Kr的改变,使得切削面积的形状和切削分力Fxy的作用方向改变,从而使切削力也随之变化。实验证明,主偏角Kr增大,切削厚度也随之增大,切削变厚,切削层的变形减小,因此主切削力也随之减小,如图3所示。但当Kr增大到60°-75°后,Fz又随着Kr的增大而有所回升,这是因为此时刀尖圆弧所占的切削工作比例增大,使切屑变形和排屑阻力增大,又使主切削力Fz增大。根据切削力分解公式:Fy=FxycosKr;Fx=FxysinKr可知,主偏角Kr增大,使Fy减小,Fx增大,这有利于减轻工件的变形和系统的振动。因此,在工程上我们往往采用较大主偏角的车刀切削细长轴类零件,来减小径向分力Fy。 3、刃倾角λs对切削力的影响 刃倾角λs对主切削力Fz影响很小,但对进给抗力Fx和切深抗力Fy的影响较大。当λs减小时,使刀具受到的正压力的方向发生了变化,从而改

车刀的各种类型

各种车刀角度 一、常用车刀种类 二、车刀的用途 三、90度外圆车刀的角度 注:后角、副后角均为8-12度 a)90°偏刀、b)75°外圆车刀、c)45°外圆、端面车刀、 d)切断刀、e)内孔车刀、f)成形刀、g)螺纹车刀

四、端面车刀 五、切断刀

六、成形刀 七、内孔刀

八、螺纹车刀 1、角度样板 2、螺纹车刀种类:外螺纹车刀和内螺纹车刀 图一:60度外螺纹车刀图二:60度内螺纹车刀 3、对刀方法

外螺纹车刀的装夹 a)内螺纹车刀的装夹 4、螺纹的车削方法 a)左右进给法b)直进法

九、砂轮 1、砂轮的选用必须根据刀具材料来选用 1)氧化铝砂轮氧化铝砂轮多呈灰色或白色,其砂粒韧性好,比较锋利,但硬度稍低(指磨粒容易从砂轮上脱落),适于刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀的刀柄部分。氧化铝砂轮也称为刚玉砂轮。 2)碳化硅砂轮碳化硅砂轮多呈绿色,其磨粒硬度高,切削性能好,但较脆,适于刃磨硬质合金车刀。 十、刻度盘的计算和应用 在车削工件时,为了正确和迅速的掌握进刀深度,通常利用中滑板或小滑板上刻度盘进行操作。 中滑板的刻度盘装在横向进给的丝杠上,当摇动横向进给丝杠转一圈时,刻度盘也转了一周,这时固定在中滑板上的螺母就带动中滑板车刀移动一个导程、如果横向进给丝杠导程为5mm,刻度盘分100格,当摇动进给丝杠转动一周时,中滑板就移动5mm,当刻度盘转过一格时,中滑板移动量为5÷100=0.05mm。使用刻度盘时,由于螺杆和螺母之间配合往往存在间隙,因此会产生空行程(即刻度盘转动而滑板未移动)。所以使用刻度盘进给过深时,必须向相反方向退回全部空行程,然后再转到需要的格数,而不能直接退回到需要的格数。但必须注意、中滑板刻度的刀量应是工件余量的二分之一。见下图。

普通车床车刀的种类和型

普通车床车刀的种类和型号 车刀种类和用途 车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种 车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊 接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中 所占比例逐渐增加。二、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢 刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选 择的几何参数刃磨后使用的车刀。三、机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片,用机 械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点:(1)刀片不经过高 温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。 (2)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。(3) 刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高 了经济效益,降低了刀具成本。(4)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀 片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。(5) 压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。四、可转位车刀可转位车 刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即 可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。更换新刀片后,车刀又 可继续工作。 1.可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点: (1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片 和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。(2)生产效率高由于机床 操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。(3)有利于推广新技术、新 工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。(4)有利于降低刀具 成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降 低了刀具成本。 2.可转位车刀刀片的夹紧特点与要求(1)定位精度高刀片转位 或更换新刀片后,刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。(2)刀片夹紧可靠 应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合,经得起冲击和振动,但夹紧力也不宜过大,应 力分布应均匀,以免压碎刀片。(3)排屑流畅刀片前面上最好无障碍,保证切屑 排出流畅,并容易观察。(4)使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小 尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时,尽可能使结构简单,制造和使用方便。五、 成形车刀成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具,其刃形是根据工件廓形设

[车刀基本角度]车刀基本知识

[车刀基本角度]车刀基本知识 1、车刀基本知识——车刀的组成 车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削,刀体用于安装。刀头一般由三面,两刃、一尖组成。 前刀面是切屑流经过的表面。 主后刀面是与工件切削表面相对的表面。 副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作。 副切削刃是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用。 刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧。 2、车刀基本知识——车刀的结构形式 最常用的车刀结构形式有以下两种: (1)整体车刀刀头的切削部分是靠刃磨得到的,整体车刀的材料多用高速钢制成,一般用于低速切削。 (2)焊接车刀将硬质合金刀片焊在刀头部位,不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀,可用于高速切削。 3、车刀基本知识——车刀的主要角度及其作用 车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(kr)、副

偏角(kr’)和刃倾角(λs)。为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面:切削平面、基面和主剖面。对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。 (1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利,便于切削。但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10~20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小。 (2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6~12°,粗车时取小值,精车时取大值。 (3)主偏角kr在基面中测量,它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是: 1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。 2)影响径向切削力的大小。 小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度,因而散热较好,对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时,工件刚度不足,小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大,易产生弯曲和振动,因此,主偏角应选大些。 车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。 (4)副偏角kr’在基面中测量,是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之

车刀种类和用途

车刀种类和用途 序 一、车刀是应用最广的一种单刃刀具,也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。 二、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。 三、机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点:(1)刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。(2)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。(3)刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高了经济效益,降低了刀具成本。(4)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。(5)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。 四、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。 更换新刀片后,车刀又可继续工作。1.可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点:(1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。(2)生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。(3)有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。(4)有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降低了刀具成本。2.可转位车刀刀片的夹紧特点与要求(1)定位精度高刀片转位或更换新刀片

普通车床车刀的种类和型修订稿

普通车床车刀的种类和 型 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

普通车床车刀的种类和型号 车刀种类和用途 车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。二、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。三、机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点:(1)刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。(2)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。(3)刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高了经济效益,降低了刀具成本。(4)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。(5)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。四、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。更换新刀片后,车刀又可继续工作。 1.可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点: (1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。(2)生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。(3)有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。(4)有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降低了刀具成本。 2.可转位车刀刀片的夹紧特点与要求 (1)定位精度高刀片转位或更换新刀片后,刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。(2)刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合,经得起冲击和振动,但夹紧力也不宜过大,应力分布应均匀,以免压碎刀片。(3)排屑流畅刀片前面上最好无障碍,保证切屑排出流畅,并容易观察。(4)使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时,尽可能使结构简单,制造和使用方便。五、成形车刀成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具,其刃形是根据工件廓形设计的,可用在各类车床上加工内外回转体的成形表面。用成形车刀加工零件时可一次形成零件表面,操作简便、生产率高,加工后能达到公差等级IT8~IT10、粗糙度为10~5μm,并能保证较高的互换性。但成形车刀制造较复杂、成本较高,刀刃工作长度较宽,故易引起振动。成形车刀主要用在加工批量较大的中、小尺寸带成形表面的零件。 工欲善其事,必先利其器,为了在车床上做良好的切削,正确地准备和使用刀具是很重要的工作。不同的工作需要不同形状的车刀,切削不同的材料要求刀口具不同的刀角,车刀和工作物的位置和速度应有一定相对的关系,车刀本身也应具备足够的硬度、强度而且耐磨、耐热。因此,如何选择车刀材料,刀具角度之研磨都是重要的考虑因素。 车刀的种类和用途 刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一,因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作,并保持良好的刀具寿命。一般常用车刀材质有下列几种: 1 高碳钢:

木工刀具基础知识

木工刀具基础知识 ----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需------------- 文档下载最佳的地方 木工刀具基础知识 1.用刀具的机器有:四面刨、立轴机、刨花机、万能锯、手工车床、双头剪。 2.直的线条用四面刨,不足400mm 长的都须备长料过四面刨,四面刨加上套圈也可用在立轴机上(右刀或左刀),刀的钨钢片不好订做时,考虑做组合刀具,组合刀具尺寸不可自相予盾,须息息相关,外径同样,轴径一样,过四面刨考虑线条太厚或太薄,分清线型是一开二后四面刨,还是四面刨后一开二,工序流程要分清。 3.一般面板刀型要立轴机,注明材质,以便供应商选择钨钢片的硬度或密度及钢性强度。有弧形的刀具都需用立轴机,弧形是两边有弯弧,需做一正一反共2把刀。一定要注意弧形的部件是否需卧打式或立打式,一定要分清,可以参考#400 大碗碟上柜顶线刀具(组合刀),单立轴为逆转,双立轴有一正转,或一逆转,轴径为φ30mm。 4.公母刀或指接刀需注意配套画图或注明清楚。 5.刀具逆转方向: 四面刨右刀或上刀为逆转,左刀或下刀为顺转,进料0为参照物,只要记住木材进料和刀具转向须相反,刀具方向不可有一致性,单立轴为逆转,刨花机为顺转;四面刨轴径为φ40mm, 立轴机轴径为φ30mm,刨花机轴径为φ12.7mm,万能锯轴径为φ25.4mm,万能锯为顺转。 6.刀具的编码规则: (1)立轴刀流水号表示刀的数量或组合刀A,B,C(其中偶数为顺转,奇数为逆转) (2)四面刨流水号 A表示左刀,B表示右刀,C上刀,D下刀,1表示数量 S

(3)平刀以高度为准,表示100H的平方 (4)槽刀以开槽用的刀叫槽刀 (5)刨花刀,分常规则刨花刀,清底刨花刀,普通刨花刀属易耗品,画图存档 时分成轴承刨花刀,雕刻刀,龙珠刀。 7.四面刨刀: 主要用于四面刨机上,对部件进行纵向无弯曲的备料成形。钢锋刀:主要用于单压刨、双压刨、手压刨等刨光类机器上,对部件表面进行刨光。 (1) 锯片:主要用于双剪机、自动双剪机、立轴机、吊锯、纵锯、平台锯、裁 板机、自动封边机等机器上面,部件进行切齐、开小线、开口、修边、定宽、截头等加工。 (2) 锯条:主要用于带锯、线锯机上,对部件进行精略锯割等加工。 (3) 钻头:主要用于各式打孔机、刻花机上,对部件进行打孔作业。 8.直柄式钻头: 主要用于加工部件的内外牙孔、木榫孔、水平扣孔、层玻孔、& P: 9.刀具的 切削底径: 相对刀切削最小两点间的距离,底径一般为φ100或φ65,也可用φ90或 φ80。用模块打的底径需小于工作物的圆弧R的大小,不可大于 ----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需------------- 文档下载最佳的地方 此圆角 10.刀具的切削外径: 相对刀切削最大两点间的距离,最大一般为φ150,一般齿数为4T,万能锯为 12T或8T,槽刀齿数为6T或8T,刨花机为2T,平刀为4T,四面刨为4T。

车刀的种类及用途

车刀的种类及用途 車刀的種類和用途 刀具材質的改良和發展是今日金屬加工發展的重要課題之一,因為良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作,並保持良好的刀具壽命。一般常用車刀材質有下列幾種: 1 高碳鋼:高碳鋼車刀是由含碳量0.8%~1.5%之間的一種碳鋼,經過淬火硬化後使用,因切削中的摩擦四很容易回火軟化,被高速鋼等其他刀具所取代。一般僅適合於軟金屬材料之切削,常用者有SK1,SK2、、、、SK7等。 2 高速鋼:高速鋼為一種鋼基合金俗名白車刀,含碳量0.7~0.85%之碳鋼中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速鋼材料中含有18%鎢、4%鉻以及4%釩的高速鋼。高速鋼車刀切削中產生的摩擦熱可高達至6000C,適合轉速1000rpm以下及螺紋之車削,一般常用高速鋼車刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。 3 非鑄鐵合金刀具:此為鈷、鉻及鎢的合金,因切削加工很難,以鑄造成形製造,故又叫超硬鑄合金,最具代表者為stellite,其刀具韌性及耐磨性極佳,在8200C溫度下其硬度仍不受影響,抗熱程度遠超出高速鋼,適合高速及較深之切削工作。 4燒結碳化刀具:碳化刀具為粉未冶金的產品,碳化鎢刀具主要成分為50%~90%鎢,並加入鈦、鉬、鉭等以鈷粉作為結合劑,再經加熱燒結完成。碳化刀具的硬度較任何其他材料均高,有最硬高碳鋼的三倍,適用於切削較硬金屬或石材,因其材質脆硬,故只能製成片狀,再焊於較具靭性之刀柄上,如此刀刃鈍化或崩裂時,可以更換另一刀口或換新刀片,這種夠車刀稱為捨棄式車刀。 碳化刀具依國際標準(ISO)其切削性質的不同,分成P、M、K三類,並分別

车刀的基本知识

一、车刀的结构 机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀,一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成(见图1)。 图1 机夹可转位车刀组成 根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。 ·偏心式(见图2) 偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上,该结构依靠偏心夹紧,螺钉自锁,结构简单,操作方便,但不能双边定位。当偏心量过小时,要求刀片制造的精度高,若偏心量过大时,在切削力冲击作用下刀片易松动,因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。 图2 偏心式夹紧结构组成 ·杠杆式(见图3) 杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时,通过杠杆产生夹紧力,从而将刀片定位在刀槽侧面上,旋出螺钉时,刀片松开,半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便,但工艺性较差。

图3 杠杆式夹紧结构组成 ·楔块式(见图4) 刀片内孔定位在刀片槽的销轴上,带有斜面的压块由压紧螺钉下压时,楔块一面靠紧刀杆上的凸台,另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便,但定位精度较低,且夹紧力与切削力相反。 图4 楔块式夹紧结构 不论采用何种夹紧方式,刀片在夹紧时必须满足以下条件:①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理,即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。 ②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。夹紧力的作用原理如表1所示。 表1 可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等,是由硬质合金厂压模成形,使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同时,刀片具有3个以上供转位用的切削刃,当一个切削刃磨损后,松开夹紧机构,将刀片转位到另一切削刃,即可进行切削,当所有切削刃都磨损后再取下,换上新的同类型的刀片。 可转位车刀片按照用途可分为外圆、端面半精车刀片,外圆精车刀片,内孔精车刀片,切断刀片和内外螺纹车刀片。此外,刀片又分为带孔无后角和不带孔

45度外圆车刀

金属切削原理与刀具课程设计说明书 学校: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 2011年月日

目录: 一、车刀种类(测绘车刀属于哪种车刀)………………… 二、车刀组成………………………………………………… 三、正交平面参考系………………………………………… (一)、基面……………………………………………… (二)、切削平面………………………………………… (三)、正交平面………………………………………… 四、正交平面参考系,车刀标注角度的测绘……………… (一)、前角测绘………………………………………… (二)、后角测绘………………………………………… (三)、主偏角测绘……………………………………… (四)、刃倾角测绘……………………………………… (五)、副偏角测绘……………………………………… (六)、副后角测绘……………………………………… 五、车刀示意图…………………………………………… 六、结论……………………………………………………

一、车刀的种类 (一)车刀的种类 车刀的种类很多。车刀按用途可分外圆车刀,端面车刀,切断车刀,内孔车刀和螺纹车刀等;按结构可分为整体式、焊接式、机夹式、可转位式。 (二)常用的车刀的种类 (a)90°车刀(偏刀)(b)45°车刀(弯头车刀) (c)切断刀 (d)镗孔刀(e)成形车刀(f)螺纹车刀 (g)硬质合金不重磨车刀

1 一般使用之车刀尖型式有下列几种: (1) 粗车刀:主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要,因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰,但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。 (2) 精车刀:此刀刃可用油石砺光,以便车出非常圆滑的表面光度,一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。 (3) 圆鼻车刀:可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀,磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面,也可当精车刀来使用。 (4) 切断车刀:只用端部切削工作物,此车刀可用来切断材料及车度沟槽。 (5) 螺丝车刀(牙刀):用于车削螺杆或螺帽,依螺纹的形式分60度,或55度V型牙刀,29度梯形牙刀、方形牙刀。 (6) 搪孔车刀:用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。 (7) 侧面车刀或侧车刀:用来车削工作物端面,右侧车刀通常用在精车轴的未端,左侧车则用来精车肩部的左侧面。

普通车刀标注角度测量及分布

普通车刀标注角度测量及分布 一、实验目的及要求: 1、掌握车刀标注角度的基本测量方法,加深对车刀具各种角度、各种参考平面、各种参考系概念的理解。 2、了解车刀测角仪的主要结构、工作原理和使用方法。 3、通过对对剖面角度的测量及计算,加深了解各剖面角度之间的相互关系。 二、实验内容: 在主剖面参考系中测量外圆车刀,端面车刀的主偏角K T、付偏角K T′、前角T o、后角αo、和刃倾角λs。 三、实验装置及设备: 1、车刀测角仪 2、被测车刀 四、实验仪器的结构及使用 1、车刀测角仪的结构及使用: 车刀测角仪结构如图(1)所示。它由底座、立柱、滑体、刻度盘、工作台、指针、手轮等组成。 转动手轮1可以使滑体带动刻度2、3上下移动,松动手轮2可以使刻度盘2绕手轮2的轴转动,在刻度盘3上读出刀具角度值。 指针的底边和两平行侧边垂直,均可做工作边,把底边和侧面与待测表面靠紧,可以从大刻度盘上读出角度值。 2、角度的测量 (1)主偏角K-和刃倾角λs。 调整工作台使主刀刃与指针1的底边贴合,这时刻度盘1上工作台转角为K-,刻度盘2上指针1转角为λs。 (2)前角T o。 调整工作台和指针1,使指针1的底边贴紧前刀面,并垂直于主刀刃在底面的投影(可以在测量主编角K T以后,把工作台转过90°),从刻度盘2上读出角度值。 (3)后角αo 调整工作台和指针1,使指针1侧边紧贴刀具后刀面,并使主刀刃在基面的投影垂直于指针1的底边,从刻度盘2上读出后角值。 (注:付前角To′、付后角αo′,按同样方法测理)。 五、实验过程:

1、在测角仪上按上述方法测出所要求的角度。 2、画出刀具的各剖面图,并标明参考平面。 六、实验总结: 计算所测车刀在纵横剖面参考中的角度值。

常用车刀简介.

第一节常用车刀简介 一、车刀的种类 图3–1 车刀的种类 1.按用途可分为: ①外圆车刀 如图示3–1a 、b 主偏角一般取75°和90°,用于车削外圆表面和台阶; ②端面车刀 如图示3–1c,主偏角一般取45°,用于车削端面和倒角,也可用来车外圆; ③切断、切槽刀 如图示3–1d 用于切断工件或车沟槽。 ④镗孔刀 如图示3–1e用于车削工件的内圆表面,如圆柱孔、圆锥孔等; ⑤成形刀 如图示3–1f 有凹、凸之分。用于车削圆角和圆槽或者各种特形面;

⑥内、外螺纹车刀 用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。图3–1g为外螺纹车刀。 2.按结构可分为: ①整体式车刀 刀头部分和刀杆部分均为同一种材料。用作整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,如图3–1f 所示。 ②焊接式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。即刀杆上镶焊硬质合金刀片,而后经刃磨所形成的车刀。图3–1所示a、b、c、d、e、g均为焊接式车刀。 ③机械夹固式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的,如图3–1h所示。它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。图3–2所示即是机夹重磨式车刀。图3–3即是机夹不重磨车刀。两者区别在于:后者刀片形状为多边形,即多条切削刃,多个刀尖,用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨;前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃,用钝后就必须的刃磨。 图3–2 机夹重磨式车刀图3–3 机夹不重磨式车刀

目前,机械夹固式车刀应用比较广泛。尤其以数控车床应用更为广泛。用于车削外圆、端面、切断、镗孔、内、外螺纹等。 二、常用车刀的用途 如图3–4所示: 外圆车刀(90°偏刀、75°偏刀、 60°偏刀)车外圆和台阶; 端面车刀(45°弯头刀)车端面; 切刀切槽和切断; 螺纹车刀车内外螺纹; 镗孔刀车内孔; 滚花刀滚网纹和直纹; 圆头刀车特形面。

详细讲解车刀的种类和用途

详细讲解车刀的种类和用途 刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一,因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作,并保持良好的刀具寿命。一般常用车刀材质有下列几种: 1 高碳钢: 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢,经过淬火硬化后使用,因切削中的摩擦四很容易回火软化,被高速钢等其它刀具所取代。一般仅适合于软金属材料之切削,常用者有SK1,SK2、、、、SK7等。 2 高速钢: 高速钢为一种钢基合金俗名白车刀,含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至6000C,适合转速1000rpm以下及螺纹之车削,一般常用高速钢车刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。 3 非铸铁合金刀具: 此为钴、铬及钨的合金,因切削加工很难,以铸造成形制造,故又叫超硬铸合金,最具代表者为stellite,其刀具韧性及耐磨性极佳,在8200C温度下其硬度仍不受影响,抗热程度远超出高速钢,适合高速及较深之切削工作。 4烧结碳化刀具: 碳化刀具为粉未冶金的产品,碳化钨刀具主要成分为50%~90%钨,并加入钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂,再经加热烧结完成。碳化刀具的硬度较任何其它材料均高,有最硬高碳钢的三倍,适用于切削较硬金属或石材,因其材质脆硬,故只能制成片状,再焊于较具韧性之刀柄上,如此刀刃钝化或崩裂时,可以更换另一刀口或换新刀片,这种够车刀称为舍弃式车刀。 碳化刀具依国际标准(ISO)其切削性质的不同,分成P、M、K三类,并分别以蓝、黄、红三种颜色来标识: P类适于切削钢材,有P01、P10、P20、P30、P40、P50六类,P01为高速精车刀,号码小,耐磨性较高,P50为低速粗车刀,号码大,韧性高,刀柄涂蓝色以识别之。 K类适于切削石材、铸铁等脆硬材料,有K01、K10、K20、K30、K40五类,K01为高速精车刀,K40为低速粗车刀,此类刀柄涂以红色以识别。 M类介于P类与M类之间,适于切削韧性较大的材料如不?袗?等,此类刀柄涂以黄色来识别之。 5 陶瓷车刀:

5常用车刀种类介绍

第5章常用车刀种类介绍 车刀是应用最广的一种刀具,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5-1是常用车刀的形式及代号。 表5-2 常用车刀的形式及代号 我们在第三章刀具的几何参数中,对刀具角度的测量及功能等进行了简单的分析,其实不同刀具的参数等的分析大致相同,所以在本章中我们不对所有刀具作一一分析,只对90 °外圆车刀、45°端面车刀、割断刀进行分析,并用ug立体图的形式展现出来,合其更直观,但于大家接受。 一. 90 °外圆车刀 1.车刀的图示标注 如图5-1所示,设车刀以纵向进给车外圆。90 °外圆车刀主偏角kr=90 °,车刀切削平面的投影就是车刀俯视图,图中主切削刃与副切削刃处在同一平面上。 90 °外圆车刀也有三个刀面:前面、主后面及副后面(定义同第三章刀具的几何参数)。在图上需要标注6个独立的角度:前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角(定义同第三章刀具的几何参数)。 2.立体图动画展示90 °外圆车刀的结构特点(见Ug立体图1) 3. 90 °外圆车刀的特点和功用 90 °外圆车刀,又称偏刀。常用的有焊接式和机夹式二种,常用的刀头材料为硬质合金现在焊接式车刀基本上还是以硬质合金为主(图5-2),机夹式己广泛采用涂层刀具,因为图层刀具耐磨性好,使用寿命长,切削加工性良好,所以是发展趋势。

图5-1 90 °外圆车刀几何角度 图5-2 焊接式90 °外圆车刀 90 °外圆车刀按进给方向不同分为左偏刀和右偏刀,我们最常用的是右偏刀。右偏刀,由右向左进给。用来车削工件的外圆、端面和台阶,它的主偏角较大,车削外圆时作用于工件的径向力小,不易出现将工件顶弯的现象,一般用于半精加工;左偏刀,由左向右进给,用于车削工件外圆和台阶,也用于车削外径较大而长度短的零件(盘类件)的端面。 4.案例分析 图5-3是钨钛钴类硬质合金刀具(YT15)的角度图示,请根据图示说出这把车刀的六个独立角度及简单分析这把车刀的切削用途。 根据实图标注,这是一把90 °的外圆车刀,所以主偏角为90 °,这把刀的的前角为20°,主后角为6 °,副后角为5 °,副偏角为8 °,刃倾角为3 °。 其次为了增加这把刀的切削刀强度,在切削刃上磨出了5°的负倒棱。为了有利断屑还磨出断屑槽,断屑槽的圆弧为R3。根据我们学过的刀具角度的功用、刀具材料等相关知识做出下列判断:

机夹可转位车刀基本知识

一、车刀的结构 机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀,一般由刀片、刀垫、夹紧元件锪刀体组成(见图1)。 图1 机夹可转位车刀组成 根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。 ·偏心式(见图2) 偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上,该结构依靠偏心夹紧,螺钉自锁,结构简单,操作方便,但不能双边定位。当偏心量过小时,要求刀片制造的精度高,若偏心量过大时,在切削力冲击作用下刀片易松动,因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。 图2 偏心式夹紧结构组成 ·杠杆式(见图3) 杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时,通过杠杆产生夹紧力,从而将刀片定位在刀槽侧面上,旋出螺钉时,刀片松开,半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便,但工艺性较差。

图3 杠杆式夹紧结构组成 ·楔块式(见图4) 刀片内孔定位在刀片槽的销轴上,带有斜面的压块由压紧螺钉下压时,楔块一面靠紧刀杆上的凸台,另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便,但定位精度较低,且夹紧力与切削力相反。 图4 楔块式夹紧结构 不论采用何种夹紧方式,刀片在夹紧时必须满足以下条件:①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理,即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。 ②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。夹紧力的作用原理如表1所示。 表1 可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等,是由硬质合金厂压模成形,使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同时,刀片具有3个以上供转位用的切削刃,当一个切削刃磨损后,松开夹紧机构,将刀片转位到另一切削刃,即可进行切削,当所有切削刃都磨损后再取下,换上新的同类型的刀片。 可转位车刀片按照用途可分为外圆、端面半精车刀片,外圆精车刀片,内孔精车刀片,切断刀片和内外螺纹车刀片。此外,刀片又分为带孔无后角和不带孔

一、车刀各种角度常识

六、数控刀具标准 点击上面相关内容观看

一、车刀的各种角度常识 车刀的主要角度 前角γo在主剖面P0内测量的前刀面与基面之间的夹角。前角表示前刀面的倾斜程度,有正、负和零值之分,其符号规定如图所示。 后角αo 在主剖面P0内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。后角表示主后刀面的倾斜程度,一般为正值。 主偏角κr在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般为正值。 副偏角κr'在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。副偏角一般为正值。 刃倾角λs在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。当主切削刃呈水平时,λs=0;刀尖为主切削刃最低点时,λs<0;刀尖为主切削刃上最高点是,λs>0,如图示。 点击回到页首

二、新型陶瓷刀具简介 新型陶瓷刀具的出现,是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。早在20世纪初,德国与英国已经开始寻求采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性成为新一代的刀具材料,但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限,于是如何克服陶瓷刀具材料的脆性,提高它的韧性,成为近百年来陶瓷刀具研究的主要课题。陶瓷的应用范围亦日益扩大。 工程技术界努力研制与推广陶瓷刀具的主要原因,(一)是可以大大提高生产效率;(二)是由于构成高速钢与硬质合金的主要成分钨资源在全球范围内的枯竭所决定。20世纪80年代初估计,全世界已探明的钨资源仅够使用50年时间。钨是世界上最稀缺的资源,但其在切削刀具材料中的消耗却很大,从而导致钨矿价格不断攀升,几十年中上涨好多倍,这在一定程度上也促进了陶瓷刀具研制与推广,陶瓷刀具材料的研制开发取得了令人瞩目的成果。 到目前为止,用作陶瓷刀具的材料已形成氧化铝陶瓷,氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。就世界范围讲,德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床,且已将其作为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。日本陶瓷刀片在产品种类、产量及质量上均具国际先进水平。美国在氧化物—碳化物—氮化物陶瓷刀具研制开发方面一直占世界领先地位。中国陶瓷刀具开发应用也取得许多重大成果。 ①氧化铝陶瓷刀具:材料中采用纯Al2O3陶瓷及以Al2O3为主且添加少量其它元素的陶瓷材料、如MgO、NiO、SiO2、TiO2和Cr2O3等。添加物有利于加强Al2O3抗弯强度,但高温性能有所降低,因此还是以纯氧化铝陶瓷材料为佳。 Al2O3陶瓷的室温硬度与高温硬度都高于硬质合金材料。Al2O3陶瓷室温条件下的抗弯强度虽然较低,但随着使用中温度的上升,其抗弯强度却较少降低。依据该项特性用于高速切削却颇为合适。Al2O3陶瓷在室温与高温时抗压强度都很好,尤其可以克服一般高速钢刀具及硬质合金切削刀刃易形成的变形及塌陷缺点。此外,Al2O3陶瓷在物理热性质及抗氧化、抗粘结性及化学惰性方面都可以大显身手。不过氧化铝陶瓷刀具在切削铁合金及钢件时,较易产生粘结磨损及缺口磨损。作为使用历史最长的刀具材料,氧化铝陶瓷刀具最适于高速切削硬而脆的金属材料,如冷硬铸铁或淬硬钢;用于大件机械零部件切削及用于高精度零件的切削加工。氧化铝陶瓷刀具在短、小零件、钢件的断续切削及Mg、Al、Ti及Be等单质材料及其合金材料切削加工时效果较差,容易使刀具出现扩散磨损或发生剥落与崩刃等缺陷,是其美中不足。 ②氧化铝—金属系陶瓷:为提高Al2O3陶瓷刀具韧性,材料中引入10%以下的Cr、Co、Mo、W、Ti、Fe等金属元素,由此形成Al2O3金属陶瓷。这样材料密度、抗弯强度及硬度均有提高,但由于氧化铝—金属陶瓷刀具抗蠕变强度低、抗氧性差,后来推广使用情况不佳。 ③氧化铝—碳化物系陶瓷:系将一定比例的碳化物,如Mo2C、WC、TiC、TaC、NbC和Cr3C2等加入到Al2O3陶瓷中,以改善Al2O3陶瓷刀具的性能。当TiC含量为30%时,陶瓷刀具的耐用度获得显著提高,而热裂纹深度也较小。目前国际上生产热压Al2O3—TiC陶瓷刀具均采用此配方。Al2O3—TiC陶瓷的抗弯强度,耐热冲击性等均优于Al2O3陶瓷刀具。 ④氧化铝—碳化物金属陶瓷刀具:系在Al2O3-TiC陶瓷材料中,采用Mo、Ni(或CO、W)等金属作为粘结相热压而成的陶瓷刀具材料。由于金属粘结Al2O3晶粒和碳化物晶粒二者相互穿插的骨架组成,具有较高的联接强度,因此形成较好的切削性能。这类陶瓷刀具最适用于加工淬硬钢、合金钢、锰钢、冷硬铸铁、铸钢,镍基或镍铬合金,镍基和钴基金合等,另外还

车刀的基础知识

车刀的基础知识 车刀的组成及结构形式 1.车刀的组成 车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削,刀体用于安装。刀头一般由三面,两刃、一尖组成。

前刀面是切屑流经过的表面。 主后刀面是与工件切削表面相对的表面。 副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作。 副切削刃是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用。 刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧。 2.车刀的结构形式 最常用的车刀结构形式有以下两种: (1)整体车刀刀头的切削部分是靠刃磨得到的,整体车刀的材料多用高速钢制成,一般用于低速切削。 (2)焊接车刀将硬质合金刀片焊在刀头部位,不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀,可用于高速切削。 3、车刀的主要角度及其作用 车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃倾角(λs)。为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面:切削平面、基面和主剖面。对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

(1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利,便于切削。但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10~20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小。 (2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6~12°,粗车时取小值,精车时取大值。

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