车刀基本知识介绍23页PPT

➢前角、后角的形成 只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
重磨前刀面hc 时R1，si必n(f 须f保) 持h不变。为便是控制， 刀具两端面H上R1刻si有nf 刃磨检精选验ppt 园。
式中 ：R—圆体成形车刀半 最径 大 （m外 m圆 ）
钢料：rf=5°~10°，抗拉强度高的取小值，反之取大值； 铸铁： rf=0°~10°，硬度高的取小值，反之取大值；
精选ppt
➢轮廓设计的准备工作 1、理论上工件廓形各点均需修正计算，以便求出刀具 廓形上的对应点。通常选取工件形状与尺寸变化的各转 折点作为组成点，进行修正计算。 2、计算组成点尺寸 按平均值标注 3、根据工件材料性质和刀具类型，选取所需前、后角 4、圆体成形车刀，尚须确定外径D1
实际生产中，已知apmax，可参考资料选取相关尺寸。
成形车刀的类型
➢按外形和结构分： 平体成形车刀 切削刃为成形刃，其它与普通刀具结构相似 棱体成形车刀 外形棱柱体，刚性好，寿命长 圆体成形车刀 带有刀孔的回转体
➢按进给方向分：进向成形车刀、切向成形车刀 精选ppt
成形车刀的前角、后角
成形车刀切削刃形状复杂，有直线部分，也有曲线部分， 各段的主剖面方向互不相同，为简便起见，规定：成形车 刀的前角、后角均在假定工作平面内度量，并以切削刃上 最外一点（工件上半径最小处的点）的侧前角、侧后角作 为刀具的名义前角、后角。
精选ppt
成形车刀的轮廓设计
工件的轮廓是指工件轴向剖面上的形状和尺寸，包 括宽度、深度、圆弧半径等。
成形车刀轮廓在与后刀面垂直的剖面内表示，对圆 体成形车刀而言，就是它的轴向剖面。
➢轮廓设计的必要性
当 rf0、f 0时 ，刀具廓形等 ，但 于这 工种 件成 廓形 意 车 ；义 刀 当 rf0、f0时 ，必须按工件 修 的 正 廓 计 形 算 深 成 度 深 形 。 度 车

第11页/共33页
三、刀具静止角度参考系及其坐标平面
（一）刀具静止角度参考系 ➢ 静止角度参考系的主要作用：定义、设计、制造、 刃磨和测量刀具之用。 ➢ 在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。 两个假设条件： ➢ 1、不考虑进给运动，即用主运动向量近似代替切削 刃与工件之间的相对运动的合成速度向量。 ➢ 2、刀具的刃磨和安装基准面垂直或平行于参考系平 面，同时设定刀杆中心线与进给运动方向垂直。
重点介绍10个，常用的有6个（打
√者）
第26页/共33页
车刀的标注角度
第27页/共33页
车刀的 标注角度
第28页/共33页
第29页/共33页
问题？
1、当切削点高于工件中心时，对工作前 角、后角有何影响？
2、导杆中心与进给方向不垂直，当刀杆 中心与正常位置逆时针偏θ角时，如何影 响刀具的工作角度？
副后刀面 与工件上已加工表面相对的表 面，以Aα’表示。
主切削刃 前刀面与主后刀面的交线，记 为 S。它承担主要的切削工作。
副切削刃 前刀面与副后刀面的交线，记 为S′。它协同主切削刃完成切削工作，并最 终形成已加工表面。
刀尖 主切削刃和副切削刃的汇交处相当 少的一部分切削刃。
演示
图2.5刀具切削部分的结构要素
二、传统刀具与现代刀具的比较
▪现代刀具的优点:
✓ 刀具刚性好，寿命长 ✓生产效率高,定位精度高。 ✓有利于推广涂层、陶瓷等 新技术
第4页/共33页
现代刀具的优点
与焊接车刀相比，可转位 车刀具有下述优点: （1）刀具刚性好，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，经得起冲击和 振动，从而提高了刀具寿命。

如图6.10 (b) 杠杆式
杠杆式夹紧机构 1-刀杆 2-刀片 3-刀垫 4-杠杆 5-弹簧套
6-调解螺钉 7-弹簧 8-压紧螺钉
(3) 楔块式[如图6.10(c)所示]。该构造利 用斜面夹紧的原理将刀片夹紧，拧动螺 钉带动楔块下压，楔块将刀片向右压向 刀片中间孔的大圆柱销上。刀杆构造简 单，夹紧可靠，但由于利用孔的一个侧 面定位，刀片转位后定位精度不易保证。 此外，由于切削热的影响，将产生较大 的内应力，能够呵斥刀片碎裂和圆柱销 变形。
上压式车刀 1-刀杆 2-刀垫 3-刀片 4压紧螺钉 5-调解螺钉 6-压
板
2、侧压式 这种方式普通多利用刀片本身的斜面，有楔块和
螺钉从刀片侧面来加夹紧刀片。其特点是刀片竖装， 对刀槽制造精度的要求可适当降低，刀片用钝后重磨 前面。
侧压式车刀 1-刀片 2-调解螺钉 3-楔
块 4-刀杆 5-压紧螺钉
正方形刀片：适于主偏角为45°、60°、75°的各种
五边形、六边形、八边形刀片：切削刃数较多， 刀片利用率较高。它们的刀尖角更大，故可提高 刀具寿命和改善已加工外表质量。但往往遭到工 件外形、工艺系统刚性和背吃刀量的限制，故运 用范围不如三角形和正方形刀片广泛。
其他外形刀片：如圆形、平行四边形和菱形刀片， 主要用于仿形车削和数控机床加工。
刀槽方式：a〕开口槽 b〕半封锁槽 c〕封锁槽 d〕坎入槽
名称 开口槽 半封闭槽
封闭槽
简图
特点
适用刀具
制造简单， 外圆刀、弯 焊接面最少， 头刀、切槽 刀具应力小 刀
夹持刀片较 牢固，焊接 面大，容易 产生焊接应 力
外圆车刀
夹持刀片牢 固，焊接应 力大，易产 生裂纹
螺纹刀
配用刀 片 A1、C3、 C4、B1、 B2

（3）切断刀 用来切断工件或在工件上切 槽。 （4）圆头刀 用来车削工件的圆弧面或成形 面。 （5）螺纹车刀 用来车削螺纹
2、车刀的用途
B．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。 • 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。 如上图所示均为焊接式车刀。
③硬质合金可转位（不重磨、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,如下图 所示。它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种 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。刀片采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继续切削，从而大大缩短了 换刀和磨刀的时间，并提高了刀杆的利用率。
• 3、主偏角Kr的作用是减小主偏角可改
善切削刃的散热性能. 主偏角的选择:当工件刚性较差时,应选 择较大的主偏角;车细长轴时,为减小径 向力应选较大的主偏角;工件硬度高选 较小主偏角.主偏角通常取45°--90°.
• 4、副偏角Kr′的作用主要是减小副切削刃与
工件之间的摩擦,并改善工件的表面粗糙度. 副偏角一般可取10°--15°. • 5、刃倾角λs
二、车刀的角度及其初步选择
1、车刀的组成 任何车刀都是由刀头（或刀 片）和刀体两部分组成的。刀头担负切削 工作，又叫切削部分。刀体用来装夹到车 床刀架上。
刀头是由若干个刀面和切削刃组成 （如下图）

单，使用方便可靠。 侧压式 利用楔形块和螺钉从刀片侧面将刀片压紧，刀片
上无障碍，排屑顺畅。
5
2.3 可转位车刀
特点：生产效率高 适应现代化生产的需要 有利于新型刀具材料的使用
夹紧机构 偏心式、楔销式、杠杆式、上压式 要求：转位、更换刀片简便迅速，重复定位精度高， 结构简单，夹固牢靠
6
可转位刀片的选择
Lc lc a b c d lc 工件成形表面的宽度； a 为避免切削刃太尖而附加的切削刃宽度； 一般取2 ~ 5mm; b 考虑在工件端面留出精加工余量而附加的切削刃宽度， 一般取1 ~ 3mm; c 考虑切断预加工而附加的切削刃， 宽度应等于或略大于切削刃宽度， 一般取3 ~ 8mm; 18 d 保证切削刃超出毛坯外圆而附加的切削刃， 约有0.5 ~ 2mm。
Байду номын сангаас
封闭式：（V、M、W、G）断屑槽不开通，左、右切削刃角度相等，
可以通用，刀尖强度好，适应性广。
9
2.4 可转位车刀几何角度的形成
由刀片角度和刀槽角度综合形成。刀片角度是以刀片 底面为基准度量的，安装到车刀上相当于法平面系角 度。刀片的独立角度有：刀片法前角、法后角、刃倾 角、刀尖角。通常，刀片法后角、刃倾角为零度。
11
成形车刀的前角、后角
成形车刀切削刃形状复杂，有直线部分，也有曲线部分， 各段的主剖面方向互不相同，为简便起见，规定：成形车 刀的前角、后角均在假定工作平面内度量，并以切削刃上 最外一点（工件上半径最小处的点）的侧前角、侧后角作 为刀具的名义前角、后角。
➢前角、后角的形成
只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
成形车刀的样板与技术条件

A—A
α0
2．后角及形状的选择 （1）后角的选择
①、后角的作用 ： A、减小刀具后刀面与加工表面的摩擦； B、当前角固定时，后角的增大与减小能增大和减小刀刃的锋利程 度，改变刀刃的散热，从而影响刀具的耐用度。
后角的选择主要根据以下原则： （1）加工硬度高、机械强度大及脆性材料时，应选较小的后角。加工硬度
γ0
前角和前刀面形状的选择
（1） 前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度 与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质决 定。
前角的选择主要遵循以下原则: （1）加工塑性材料时，前角应取较大值；加工脆性材料时，应选用较小的前角。 （2）工件材料的强度、硬度较低时，选用较大的前角；反之，选用较小的前角。 （3）刀具材料坚韧性好时，前角应选大些（如高速钢车刀）；刀具材料
进给方向
Kr
Kr’
K向
车刀的主要几何角度
５）刃倾角(λS ) 在切削平面内测 量的主切削刃与基面间的夹角。当主切
削刃呈水平时， λS =0°；刀尖为主切刃 上最高点时， λS ＞0°；刀尖为主切削 刃上最低点时， λS ＜0°。刃倾角一般 在-10°～5°之间选取。
K向
λS
基面
刀尖为主切刃上最高点，所以λS ＞0°
(c)修光刃
1、工件材料强度或硬度较高时,为加强切削刃,一般采用较小后角。
2、对于塑性较大材料,已加工表面易产生加工硬化时,后刀面摩擦 对刀具磨损和加工表面质量影响较大时,一般取较大后角。
3、工艺系统刚性较好时(工件长径比< 6),主偏角κr可以取小值。 4、当车阶梯轴时,κr ＝90o;同一把刀具加工外圆、端面和倒角时，

100m/min，计算背吃刀量及车床的主轴转速。 9.车削Φ50mm的轴，选用车床主轴转速为500r/min。如果用
相同的切削速度车削Φ25mm的轴，求主轴转速。 10.切削液有什么作用?常用的切削液有哪几种?
第一章 车工基本知识
11.车床上工件定位有几种方法?夹紧时应注意哪几个问题? 12.常用的车刀材料牌号有哪几种?各种牌号有什么特点? 13.车刀有哪几个主要角度?各有什么作用? 14.前角的大小根据什么原则来选择? 15.刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时，应选用什么砂轮？ 16.简述硬质合金外圆车刀的刃磨方法与步骤。 17.刃磨车刀时的注意事项有哪些? 18.麻花钻由哪几部分组成? 19.麻花钻的螺旋槽起哪些作用? 20.麻花钻的主切削刃上的前角按什么规律变化? 21.麻花钻的顶角一般是多少度?有什么特点? 22.麻花钻刃磨时有什么要求?
图1-38 高速钢切断刀
第四节 车刀的基本知识
2) 硬质合金切断刀 如图1-41所示。
图1-41 硬质合金切断刀
第四节 车刀的基本知识
(2) 切断刀的刃磨顺序
切断刀刃磨前，应先把刀杆底面磨平。
先磨两个副后面，保证获得完全对称的两侧副偏 角、两侧副后角和主切削刃的宽度。
其次磨主后面，获得主后角。 最后磨前角和卷屑槽。
(2) 麻花钻切削部分的几何要素
图1-46 钻头的螺旋角
(3) 麻花钻的刃磨
1) 麻花钻的刃磨要求 麻花钻的两个主切削刃和钻心线之间的夹 角应对称，刃长要相等，横刃斜角为55°。
2) 刃磨麻花钻 ① 握法。双手交叉握住钻头，右手握住钻头前端，以距钻头约 30mm处作支点。左手握住钻柄。 ② 刃磨时的摆放位置。麻花钻的中心要高于砂轮中心，主切削 刃置于水平位置，麻花钻中心与砂轮外圆表面的夹角约为 59°，同时钻柄向下倾斜，如图1-48所示。 ③ 刃磨方法。刃磨时，将切削刃逐渐靠向砂轮，见火花后，给 钻头加一个向前的较小压力，并使钻头作上下摆动，如图 1-48所示。同时轻微地顺时针转动钻头，磨出后角。然后 放松压力，钻柄向上并逆时针转动复位。重复上述刃磨动 作4～5次。

硬质合金焊接刀片的选择
焊接车刀的硬质合金刀片形状和 尺寸有统一的标准规格，根据冶 金工业部标准YB850-75，我国 硬质合金焊接刀片的型号分A、 B、C、D、E、F六种，每种又 分若干组，每组有尺寸系列。刀 片型号的表示方法是一个字母加 三位数字，第一位数字表示组别， 它和字母合起来表示刀片的形状。 后两位数字表示刀片的主要尺寸， 主要尺寸相同而其他尺寸不同时， 在数字后面加A、B、C等，以示 区别。如为左切刀片，则在型号 末尾标以“Z”。
焊接车刀
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。 选用焊接车刀时 应具备的原始资料是：被加工零件的材料、工序图、使用 机床的型号、 规格。 选购焊接车刀时，应考虑车刀型式、 刀片材料与型号、刀柄材料、外形尺寸及刀具几何 参数 等。对大刃倾角或特殊几何形状的车刀，用户在重磨时尚 需计算刃磨工艺参数，以便刃 磨时按其调整机床。
刀具的分类 由于被加工的工件形状、尺寸和技术要求不同 以及使用的机床和加工方法的不同，刀具的名目繁 多，形状各异，随着生产的发展还在不断创新。刀 具的分类可按许多方法进行，例如，按切削部分材 料来分，可分为高速钢刀具和硬质合金刀具等；按 刀具结构分，可分为整体式和装配式刀具等。但是 较能反映刀具共同特征的是按刀具用途和加工方法 分类。
L=8
L=16 L=8 L=25（左） L=12（左） L=40 L=6 L=30（左） L=10
外圆车刀 镗 刀 切 槽 刀 端面车刀 镗 刀 外圆车刀 端面车刀
外圆车刀 镗 刀 端面车刀 螺纹车刀
L=22 B=4.5 B=12.5 切 断 刀 切 槽 刀
刀槽参数的选择
简图
名称 特点
开口槽 焊接面最小 刀片应力小 制造简单 外圆车刀 弯头车刀 切槽车刀 A1、C3

课题三
车刀简介
车刀的几何形状
刘艺
车刀的几何角度
1、车刀的组成:由刀体和刀柄组成
• 刀体是车刀的切削部分,由三面两刃一尖组成
车刀的几何形状
2、测量车刀角度的辅助平面
• 1:切削平面 切削平面是过车刀主切削刃某一 选定点并于工件的过渡表面相切的表面. • 2:基面基面是过车刀主切削刃上的某一选定点, 并与该点切削速度方向垂直的平面. • 3:截面截面分主截面和副截面之分

车刀主要角度的选择
• 刃倾角的选择 • 作用 控制排屑方向 • 正、负和零度之分
刃倾角的选择
小结
• 车刀的主要角度和选择
前角正负的确定, 前角的选择 工件材料
刀具材料 加性质工
车刀主要角度的初步选择
• 后角的作用:后角的主要作用是减少后刀 面与工件上过渡表面之间的摩擦,以提高 工件的表面质量,延长刀具的使用寿命.增 大后角可使车刀刃口变得锋利.
后角正负的确定 后角的选择
车刀主要角度的选择
• 主偏角和副偏角的选择 • 作用:影响车刀的散热条件、切削分力的 大小和方向的变化及影响切屑层的厚度. • 选择 工件的形状和工件的材料考虑 • 副偏角的选择 粗车大精车小
辅助平面图例
车刀简介
3、车刀几何角度的标注
• 在主截面内测量的角度有 前角,后角,楔角 • 在基面内测量的角度有 主偏角,副偏角,刀尖角 • 在切削平面内测量的角度有 刃倾角
车刀简介
4、车刀主要几何角度的初步选择
• 前角的作用:前角的主要作用是影响切削 刃口锋利程度,切削力的大小与切削变形 的大小.前角还会影响车刀强度受力情况 和散热条件.