金属切削原理与刀具：14 第五章 车刀

1、第一节 车刀的种类第二节 焊接式车刀第三节 机夹式车刀第四节 可转位车刀第五章 车 刀车削视频资料1第一节 车刀的种类1）按加工表面特征分（1）直头外圆车刀（2）弯头外圆车刀（3）90外圆车刀（4）端面车刀（5）内孔车刀（6）切断刀（7）螺纹车刀2第一节 车刀的种类2）按车刀结构分3可分为整体式、焊接式、机夹式和可转位式。 第一节 车刀的种类2）按车刀结构分整体式焊接式机夹式可转位式4按用途不同：外圆车刀，端面车刀，内孔车刀，切断刀等。外圆车刀f fn第一节 车刀的种类3）按车刀用途分外圆车刀:用于粗车或精车外回转表面(圆柱面或圆锥面)。宽刃精车刀：切削刃宽度大于进给量，可以获得表面粗糙度较低

2、的已加工表面，但由于其副偏角为0，径向力较大，易振动，故不适用于工艺系统刚度低的场合。5外圆车刀：用于粗车或精车外回转表面(圆柱面或圆锥面)。直头外圆车刀：结构简单，制造较为方便，通用性差，一般仅适用于车削外圆。90偏刀：由于主偏角为90，径向力较小，故适用于加工阶梯轴或细长轴零件的外圆面和肩面。弯头车刀IV：不仅可车削外圆，还可车削端面及倒角，通用性较好。一般主、副偏角均做成45。外圆车刀f fn第一节 车刀的种类3）按车刀用途分6端面车刀：端面车刀专门用于车削垂直于轴线的平面。一般端面车刀都从外缘向中心进给（a），这样便于在切削时测量工件已加工面的长度。若端面上已有孔，则可采用由工件中心向

3、外缘进给的方法（b），这种进给方法可使工件表面粗糙度降低。注意：端面车刀的主偏角一般不要大于 90，否则易引起“扎刀”现象，使加工出的工件端面内凹（c）。 7内孔车刀 I 用于车削通孔用于车削盲孔用于切割凹槽和倒角内孔车刀的工作条件较外圆车刀差。这是由于内孔车刀的刀杆悬伸长度和刀杆截面尺寸都受孔的尺寸限制，当刀杆伸出较长而截面较小时，刚度低，容易引起振动。 f f fn第一节 车刀的种类3）按车刀用途分8切断刀用于从棒料上切下已加工好的零件，或切断较小直径的棒料，也可以切窄槽。按刀头与刀身的相对位置，可以分为对称和不对称（左偏和右偏）两种。 n f 第一节 车刀的种类3）按车刀用途分9焊接式车

4、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。 刀杆上应根据采用的刀片形状和尺寸开出刀槽。(a) 通槽 (b) 半通槽 (c) 封闭槽第二节 焊接式车刀10硬质合金焊接车刀具的特点：结构简单、制造方便、使用灵活，一般工厂都可自制。可以根据切削条件和加工要求刃磨出所需的形状和角度，硬质合金利用较充分。但其切削性能主要取决于工人刃磨的技术水平，与现代化生产不相适应。刀杆不能重复使用，当刀片用完以后，刀杆也随之报废刀杆材料利用率低。在制造和刃磨时，由于硬质合金和刀杆材料(一般为中碳钢) 的线膨胀系数不同，易产生焊接热应力、磨刀热应力和裂纹。第二节 焊接式车刀11第二节 焊接式车刀优点：结构简单

5、、制造方便，可按需刃磨，且刚度好。 字母数字一、硬质合金焊接刀片的选择1、选择2、型号表示刀片形状表示刀片的主要尺寸12133、尺寸：刀片形状根据车刀用途和主偏角来选择。刀片长度一般为切削刃的工作长度1.62倍。切槽刀的宽度应根据工件槽宽来决定。切断车刀的宽度：d 被切工件直径。 第二节 焊接式车刀一、硬质合金焊接刀片的选择14第二节 焊接式车刀二、刀槽的形状和尺寸刀槽形状：开口槽、半封闭槽、封闭槽和切口槽。 15开口槽半封闭槽封闭槽切口槽刀槽尺寸：应使刃磨面积减少和可重磨的次数增多。 第二节 焊接式车刀二、刀槽的形状和尺寸16刀柄截面形状截面尺寸 长度第二节 焊接式车刀三、车刀刀柄截面形状和

6、尺寸选择矩形、正方形和圆形 按机床中心高选择一般为其高度的6倍 1718第三节 机夹式车刀机夹车刀是指采用机械夹固方法，将预先加工好的但不能转位使用的刀片夹紧在刀杆上的车刀。常用机夹式车刀的夹紧结构有上压式、自锁式和弹性压紧式。1234519第三节 机夹式车刀上压式20自锁式第三节 机夹式车刀21弹性压紧式第三节 机夹式车刀切断刀片 切槽刀片 仿形加工刀片22机夹式车刀与硬质合金焊接车刀相比有优点:刀片不经高温焊接，排除了产生焊接应力和裂纹的可能；刀杆可以多次重复使用，使刀杆材料利用率大大提高，刀杆成本下降；刀片用钝后可多次刃磨，不能使用时还可以回收。缺点:在使用过程中仍需刃磨，不能完全避免由

7、于刃磨而引起的热裂纹；其切削性能仍取决于工人刃磨的技术水平；刀杆制造复杂。第三节 机夹式车刀23第四节 可转位车刀可转位车刀是指采用机械夹固方法，将可转位刀片使用的刀片夹紧在刀杆上的车刀。可转位机夹车刀l刀垫；2刀片；3夹固元件；4刀杆1234可转位车刀的夹紧结构有刀片、刀垫、夹紧元件和刀柄等元件组成。24第四节 可转位车刀25刀片刀垫卡簧杠杆弹簧螺杆刀柄第四节 可转位车刀由于避免焊接、刃磨时高温所引起的缺陷，有合理槽形与几何参数，因而提高了刀具寿命。刀刃磨钝后，可迅速更换新刀刃，大大减少停机换刀时间；可使用涂层刀片，能选用较高切削用量，因而提高了生产率。刀片更换方便，便于推广使用各种涂层、陶

8、瓷等新型刀具材料，有利于推广新技术、新工艺。可转位车刀和刀片已标准化，能实现一刀多用，减少储备量，简化刀具管理。几何参数完全由刀片和刀槽保证，不受工人技术水平的影响。可转位机夹刀具特点26第四节 可转位车刀一、可转位车刀片刀片形状、代号及其选择27号位1表示刀片形状 正三角形（T ）正方形（ S ）80菱形（ C ）凸三边形（ W ）55菱形（ D ）35菱形（ V ）圆形（ R）28号位2表示刀片后角 N （0）B （5）C （7）P （11）29号位3表示刀片尺寸公差共12种精度。其中3种精度适用于车刀，代号为G、M、U。30号位4表示刀片固定方式及有无断屑槽A：有圆形固定孔，无断屑槽。N

9、：无孔平面型。R：无固定孔，单面有断屑槽。M：有圆形固定孔，单面有断屑槽。G：有圆形固定孔，双面有断屑槽。T：单面有4060固定沉孔，单面有断屑槽。31号位5表示切削刃长度 应根据背吃刀量ap进行选择。通槽形的刀片切削刃长度应1.5倍的背吃刀量。封闭槽形的刀片切削刃长度应2倍背吃刀量ap 。32号位6表示刀片厚度应根据背吃刀量 ap 和进给量 f 来选取。33号位7表示刀尖圆弧半径 粗车时只要系统刚性允许尽可能选用较大刀尖圆弧半径；精车时根据工件的表面粗糙度和设定进给量的大小来选取。34号位8表示刃口形式 F-尖锐刀刃；E-倒圆刀刃；T-倒棱刀刃；S-倒棱又倒圆刀刃。35号位9表示切削方向R-

10、右切；L-左切；N-左、右均能切。36号位10表示断屑槽型与槽宽373839404142（一）可转位车刀几何角度的选择可转位车刃的几何角度是由刀片角度与刀槽角度综合形成的。第四节 可转位车刀二、可转位车刀的选用刀片角度刀槽角度车刀角度43（一）可转位车刀几何角度的选择刀片角度：以刀片底面为基准度量，安装在车刀上相当于法平面系角度。刀片的独立角度：刀片法前角nt、刀片法后角 nt 、刀片刃倾角 st 、刀片刀尖角 nt 。常用的刀片 nt =0、 nt=0。刀槽角度：以刀柄底面为基准度量，相当于正交平面系角度。刀槽的独立角度：刀槽前角ot、刀槽主偏角rg 、刀槽刃倾角 sg 、刀槽刀尖角rg 。

11、常用的刀柄设计rg = r、 rg = r。4445（一）可转位车刀几何角度的选择（二）可转位车刀类型与夹紧结构的选择有外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断车刀和螺纹车刀等。其选用方法与焊接车刀相似。4647（二）可转位车刀类型与夹紧结构的选择为保证可转位车刀正常工作，刀片的夹紧结构应满足刀片在刀槽中的定位精度高，转位或更换刀片后不影响对刀尺寸；夹紧牢固可靠，在切削力的冲击与振动下，刀片不会松动移位。刀片的松开、转位或更换及夹紧等操作要简便快捷，这对于自动线刀具尤为重要。夹紧结构力求简单、紧凑，这不仅制造容易，还可提高刀具刚性。夹紧元件应满足标准化、系列化和通用化的要求。48（二）可转位车刀类型

12、与夹紧结构的选择楔块式：该结构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。刀杆结构简单，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，可能造成刀片碎裂和圆柱销变形。第四节 可转位车刀49可转位车刀夹紧结构偏心式：该结构利用轴上端部的偏心将刀片夹紧在刀杆上。由于螺纹能自锁，故夹紧较为可靠。偏心式结构简单，装卸方便，切屑流出顺利，不会刮伤夹紧元件，但往往只能使刀片靠单面加紧，难以保证两个定位侧面都贴和，定位精度稍差，在冲击和振动下刀片易松动，故通常在中、小型机床上进行连续切削时使用。e第四节 可转位车刀50可