金属切削刀具-车刀详解课件.ppt

1、金属切削刀具金属切削刀具1.车刀车刀Page 2金属切削刀具车刀1.1.车刀的种类和用途车刀的种类和用途I车刀车刀使用最广的刀具；使用最广的刀具；II在车床上完成外圆、端面、切槽（断）和螺纹等加工；在车床上完成外圆、端面、切槽（断）和螺纹等加工；IIIIV切削运动是旋转运动，切削运动是旋转运动，由工件完成；由工件完成；V进给运动是直线运动，进给运动是直线运动，由车刀完成。由车刀完成。一般为只有一条主切削刃的单刃刀具；一般为只有一条主切削刃的单刃刀具；Page 3金属切削刀具车刀几种常见车刀几种常见车刀螺纹车刀螺纹车刀直头外圆车刀直头外圆车刀弯头外圆车刀弯头外圆车刀90外圆车刀外圆车刀宽刃外圆车

2、刀宽刃外圆车刀内孔车刀内孔车刀端面车刀端面车刀切断车刀切断车刀Page 4金属切削刀具车刀1.1.车刀的种类和用途车刀的种类和用途I1外圆车刀外圆车刀2端面车刀端面车刀主要用来加工工件的圆柱形和圆锥形外表面；主要用来加工工件的圆柱形和圆锥形外表面；II直头外圆车刀：车外圆、外圆柱面倒角；直头外圆车刀：车外圆、外圆柱面倒角；3切断车刀切断车刀III弯头外圆车刀：车外圆、车端面、内外圆柱面倒角；弯头外圆车刀：车外圆、车端面、内外圆柱面倒角；IV主偏角主偏角 的偏刀：加工细长轴的外圆、车台肩面。的偏刀：加工细长轴的外圆、车台肩面。90rPage 5金属切削刀具车刀1.1.车刀的种类和用途车刀的种类和

3、用途I1外圆车刀外圆车刀2端面车刀端面车刀专门用于加工工件的端面；专门用于加工工件的端面；II通常通常 ，有利于加强刀尖和提高车刀耐用度。，有利于加强刀尖和提高车刀耐用度。3切断车刀切断车刀90rPage 6金属切削刀具车刀1.1.车刀的种类和用途车刀的种类和用途I1外圆车刀外圆车刀2端面车刀端面车刀专门用于切断工件；专门用于切断工件；II工作条件不利：工作条件不利：3切断车刀切断车刀i刚性差；刚性差；ii切屑排出困难；切屑排出困难；iii随着切断的进行，实际后角变小。随着切断的进行，实际后角变小。II改善措施：两个主切削刃或一个斜切削刃。改善措施：两个主切削刃或一个斜切削刃。Page 7金属

4、切削刀具车刀Page 8金属切削刀具车刀1.2.车刀的结构形式车刀的结构形式 1整体式高速钢车刀；整体式高速钢车刀；2焊接式硬质合金车刀；焊接式硬质合金车刀；3机械夹固式硬质合金车刀；机械夹固式硬质合金车刀；I优点：优点：II缺点：缺点：i结构简单、紧凑；结构简单、紧凑；ii抗振性能好；抗振性能好；iii制造方便；制造方便；将一定形状的硬质合金刀片，用黄铜、将一定形状的硬质合金刀片，用黄铜、紫铜或其他焊料，钎焊在普通结构钢刀杆上紫铜或其他焊料，钎焊在普通结构钢刀杆上而成的。而成的。iv使用灵活。使用灵活。i焊接和刃磨后常常产生内应力，易导焊接和刃磨后常常产生内应力，易导致裂纹；致裂纹；ii需要

5、磨出断屑槽，减少了刀片的复磨需要磨出断屑槽，减少了刀片的复磨次数；次数；iiiiv不宜在重型车床上使用。不宜在重型车床上使用。刀杆不能重复使用；刀杆不能重复使用；Page 9金属切削刀具车刀1.2.车刀的结构形式车刀的结构形式 1整体式高速钢车刀；整体式高速钢车刀；2焊接式硬质合金车刀；焊接式硬质合金车刀；3机械夹固式硬质合金车刀；机械夹固式硬质合金车刀；I优点：优点：II缺点：缺点：i不经焊接，避免内应力和裂纹；不经焊接，避免内应力和裂纹；ii刀杆可重复利用；刀杆可重复利用；iii刀片刃磨次数增加，刀片利用率高；刀片刃磨次数增加，刀片利用率高；（直接夹固式）将硬质合金刀片用机（直接夹固式）将

6、硬质合金刀片用机械夹固方式平装或立装在刀杆上而成的。械夹固方式平装或立装在刀杆上而成的。iv可用于重型车床。可用于重型车床。i无法避免刃磨或重磨产生的内应力和裂纹。无法避免刃磨或重磨产生的内应力和裂纹。Page 10金属切削刀具车刀1.2.车刀的结构形式车刀的结构形式 1整体式高速钢车刀；整体式高速钢车刀；2焊接式硬质合金车刀；焊接式硬质合金车刀；3机械夹固式硬质合金车刀；机械夹固式硬质合金车刀；I优点：优点：i无需刃磨；无需刃磨；ii减少刃磨、换刀、调减少刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间，刀所需的辅助时间，提高了生产效率；提高了生产效率；机夹可转位式硬质合金车刀机夹可转位式硬质合金车刀 Pag

7、e 11金属切削刀具车刀1.3.可转位刀片夹固的典型结构可转位刀片夹固的典型结构1可转位刀片夹固结构的设计要求：可转位刀片夹固结构的设计要求：2满足设计要求的途径：满足设计要求的途径：I换刀后，刀片位置要能保持足够的精度，误差应该在零换刀后，刀片位置要能保持足够的精度，误差应该在零件加工精度允许范围之内；件加工精度允许范围之内；II换刀方便、迅速；换刀方便、迅速；III刀片夹紧要可靠。刀片夹紧要可靠。I刀片的制造精度保证一定的精度；刀片的制造精度保证一定的精度；II严格控制刀杆上刀槽的加工精度；严格控制刀杆上刀槽的加工精度；III合理设计夹紧机构。合理设计夹紧机构。Page 12金属切削刀具车

8、刀1.3.可转位刀片夹固的典型结构可转位刀片夹固的典型结构3常见的夹紧结构：常见的夹紧结构：I楔销式：楔销式：II偏心销式：偏心销式：III杠杆式：杠杆式：IV上压式：上压式：i夹紧力大，零件少，形状简单，制造容易；夹紧力大，零件少，形状简单，制造容易；ii刀尖位置精度差，刀头结构尺寸较大，切削刀尖位置精度差，刀头结构尺寸较大，切削热可能引起刀片碎裂。热可能引起刀片碎裂。Page 13金属切削刀具车刀1.3.可转位刀片夹固的典型结构可转位刀片夹固的典型结构3常见的夹紧结构：常见的夹紧结构：I楔销式：楔销式：II偏心销式：偏心销式：III杠杆式：杠杆式：IV上压式：上压式：i形状简单，零件少，制

9、造容易，刀头结形状简单，零件少，制造容易，刀头结构尺寸较小，刀片装卸和转位方便；构尺寸较小，刀片装卸和转位方便；ii偏心量的大小不易确定。偏心量的大小不易确定。Page 14金属切削刀具车刀1.3.可转位刀片夹固的典型结构可转位刀片夹固的典型结构3常见的夹紧结构：常见的夹紧结构：I楔销式：楔销式：II偏心销式：偏心销式：III杠杆式：杠杆式：IV上压式：上压式：i定位精度较高，夹紧可靠，刀定位精度较高，夹紧可靠，刀头尺寸较小，刀片装卸灵活；头尺寸较小，刀片装卸灵活；ii结构复杂，制造较困难。结构复杂，制造较困难。Page 15金属切削刀具车刀1.3.可转位刀片夹固的典型结构可转位刀片夹固的典型

10、结构3常见的夹紧结构：常见的夹紧结构：I楔销式：楔销式：II偏心销式：偏心销式：III杠杆式：杠杆式：IV上压式：上压式：i用于不带孔的转位刀片，夹紧稳定用于不带孔的转位刀片，夹紧稳定可靠，装夹方便，制造容易；可靠，装夹方便，制造容易；ii刀头尺寸较大。刀头尺寸较大。Page 16金属切削刀具车刀1.4.车刀的卷屑断屑结构车刀的卷屑断屑结构1断屑的基本原理断屑的基本原理 ：I切屑在形成过程中产生很大的塑性变形，紧接着又承切屑在形成过程中产生很大的塑性变形，紧接着又承受前刀面的摩擦阻力作用，变得既硬又脆；受前刀面的摩擦阻力作用，变得既硬又脆；II在此基础上，再在此基础上，再使切屑在流出过使切屑在

11、流出过程中遇到障碍，程中遇到障碍，承受附加的弯曲承受附加的弯曲或冲击载荷而将或冲击载荷而将其折断。其折断。Page 17金属切削刀具车刀1.4.车刀的卷屑断屑结构车刀的卷屑断屑结构2常见的卷屑断屑方法常见的卷屑断屑方法：I利用合适的几何角度：利用合适的几何角度：增大切屑的塑性变形和硬脆性，增大切屑的塑性变形和硬脆性，从而促使切屑卷曲并折断。从而促使切屑卷曲并折断。i加大主偏角：使切屑变厚，更可能折断；加大主偏角：使切屑变厚，更可能折断；ii采用较小的正前角或负前角；采用较小的正前角或负前角；iii选用较小的负刃倾角；选用较小的负刃倾角；Page 18金属切削刀具车刀1.4.车刀的卷屑断屑结构车

12、刀的卷屑断屑结构2常见的卷屑断屑方法常见的卷屑断屑方法：II磨出断屑台：迫使切屑在碰到断屑台时再次磨出断屑台：迫使切屑在碰到断屑台时再次经受附加的卷曲变形而折断，或者经过断屑经受附加的卷曲变形而折断，或者经过断屑台后，因附加变形改变切屑的流出方向，碰台后，因附加变形改变切屑的流出方向，碰到工件或车刀后刀面而折断。到工件或车刀后刀面而折断。Page 19金属切削刀具车刀1.4.车刀的卷屑断屑结构车刀的卷屑断屑结构2常见的卷屑断屑方法常见的卷屑断屑方法：III磨出卷屑槽：迫使切屑在流经磨出卷屑槽：迫使切屑在流经卷屑槽时再次经受附加的卷曲卷屑槽时再次经受附加的卷曲变形而折断，或者经过卷屑槽变形而折断

13、，或者经过卷屑槽后，因附加变形改变切屑的流后，因附加变形改变切屑的流出方向，碰到工件或车刀后刀出方向，碰到工件或车刀后刀面而折断。面而折断。Page 20金属切削刀具车刀1.5.车刀不同剖面中的角度换算车刀不同剖面中的角度换算1法剖面与主剖面内前、后角的关系：法剖面与主剖面内前、后角的关系：2任意剖面与主剖面内前、后角的关系：任意剖面与主剖面内前、后角的关系：III3切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角：4前刀面上的角度前刀面上的角度 与它在基面上的投影角度与它在基面上的投影角度 的的关系：关系：5最大前角最大前角 与最大后角与最大后角 ：igbsont

14、gtgcossontgtgcos/Page 21金属切削刀具车刀1.5.车刀不同剖面中的角度换算车刀不同剖面中的角度换算1法剖面与主剖面内前、后角的关系：法剖面与主剖面内前、后角的关系：2任意剖面与主剖面内前、后角的关系：任意剖面与主剖面内前、后角的关系：III3切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角：4前刀面上的角度前刀面上的角度 与它在基面上的投影角度与它在基面上的投影角度 的的关系：关系：5最大前角最大前角 与最大后角与最大后角 ：igbisioitgtgtgcossinisioitgctgctgcossinPage 22金属切削刀具车刀1.5.车刀

15、不同剖面中的角度换算车刀不同剖面中的角度换算1法剖面与主剖面内前、后角的关系：法剖面与主剖面内前、后角的关系：2任意剖面与主剖面内前、后角的关系：任意剖面与主剖面内前、后角的关系：III3切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角：4前刀面上的角度前刀面上的角度 与它在基面上的投影角度与它在基面上的投影角度 的的关系：关系：5最大前角最大前角 与最大后角与最大后角 ：igbrfrpotgtgtgsincosrfrpotgctgctgsincosPage 23金属切削刀具车刀1.5.车刀不同剖面中的角度换算车刀不同剖面中的角度换算1法剖面与主剖面内前、后角的关系

16、：法剖面与主剖面内前、后角的关系：2任意剖面与主剖面内前、后角的关系：任意剖面与主剖面内前、后角的关系：I3切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角：4前刀面上的角度前刀面上的角度 与它在基面上的投影角度与它在基面上的投影角度 的的关系：关系：5最大前角最大前角 与最大后角与最大后角 ：igbssosoitgtgctgctgcossincos12Page 24金属切削刀具车刀1.5.车刀不同剖面中的角度换算车刀不同剖面中的角度换算1法剖面与主剖面内前、后角的关系：法剖面与主剖面内前、后角的关系：2任意剖面与主剖面内前、后角的关系：任意剖面与主剖面内前、后角的

17、关系：III3切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角切深方向剖面和进给方向剖面内的前、后角：4前刀面上的角度前刀面上的角度 与它在基面上的投影角度与它在基面上的投影角度 的的关系：关系：5最大前角最大前角 与最大后角与最大后角 ：igbpfsogtgtgtgtgtg2222pfsobctgctgtgctgctg2222Page 25金属切削刀具车刀1.6.机夹可转位车刀刀槽设计计算机夹可转位车刀刀槽设计计算1设计刀槽的要求设计刀槽的要求 I计算刀槽的五个角度：计算刀槽的五个角度：II验算车刀的两个角度：验算车刀的两个角度：i主偏角主偏角ii刃倾角刃倾角iii前角前角i主后角主后角ii副后角副后

18、角iv刀尖角刀尖角v副偏角副偏角oorgsgogrgrgPage 26金属切削刀具车刀1.6.机夹可转位车刀刀槽设计计算机夹可转位车刀刀槽设计计算2设计刀槽前应有的参数设计刀槽前应有的参数I车刀的角度：车刀的角度：II刀片的角度：刀片的角度：i主偏角主偏角ii刃倾角刃倾角iii前角前角i刀尖角刀尖角ii法向前角法向前角rsorbnbnbngnnbnsetnnbii法向后角法向后角Page 27金属切削刀具车刀1.6.机夹可转位车刀刀槽设计计算机夹可转位车刀刀槽设计计算3刀槽的设计计算刀槽的设计计算I主偏角主偏角刃倾角刃倾角前角前角刀尖角刀尖角副偏角副偏角rgsgogrgrgIIIIIIVVrrgssgsnbosnboogtgtgtgtgtgcos1cosssogsogrbrgtgtgctgctgcossincos12rgrrg180Page 28金属切削刀具车刀1.6.机夹可转位车刀刀槽设计计算机夹可转位车刀刀槽设计计算4验算车刀的两个角度：验算车刀的两个角度：I主后角主后角副后角副后角ooIIsognbssognbotgtgtgtgtgcos1coscoscos1coscossognbssognbotgtgtgtgtg