7.1 专用刀具设计.ppt

§3 金属切削刀具 二、刀具材料 ⑶ 高速钢 三、刀具几何形状 2. 刀具的主要标注角度 四、刀具角度对加工过程的影响 1、钻孔 2、扩孔 3、铰刀 铰刀的种类 4、镗孔 (2)、镗床的加工方法 （1）同类工艺复合刀具 （2）不同类工艺复合刀具 阶梯孔的深度： 复合扩孔钻的工作行程： 由于钻头、扩孔钻和铰刀等刀具都是重磨端刃的，因此在设计复合刀具长度时，不仅要满足工作行程的要求，还需有备磨量，取 前一把扩孔钻的实际长度： 后一把扩孔钻有效切削部分长度 ： 实际工作行程： 组合式圆拉刀设计示例 已知条件： 拉后孔径Dm＝ mm，表面粗糙度Ra≤1.6um； 预制孔径Do＝ mm； 拉削长度Lo＝60mm，孔内无空刀槽； 工件材料45钢，220~230HBS； 拉床型号L6120，公称拉力Fm＝200kN（拉床处于良好状态） 成形车刀（样板车刀）是一种专用刀具，主要用在普通车床、六角车床、自动车床上加工内、外回转成形表面。 用成形车刀加工时，一次进给就能完成回转成形表面的加工，加工表面的形状、尺寸精度主要取决于刀具的设计和制造精度。 成形车刀具有生产率高、加工表面形状、尺寸一致性高、互换性好以及刀具的重磨次数多，使用寿命长和操作简便等优点。 但是，成形车刀的设计和制造比较麻烦，成本高，多在成批、大量生产中使用。 1、成形车刀的类型 平体成形车刀，切削刃有一定形状要求，刀体结构和普通车刀相同，用于单件小批生产，简单表面成形。 棱体成形车刀，刀体为棱柱体，只能加工外成形表面。 圆体成形车刀，刀体是一个磨出排屑缺口和前刀面并带安装孔的回转体 ，可加工内、外成形表面。 2、成形车刀的装夹 通常通过专用刀夹安装在机床刀架上 图a：棱体成形车刀是以燕尾的底面与其平行的面作为定位基准面安装在刀夹的燕尾槽内 图b：圆体成形车刀以内孔为定位基准面套装在刀夹的带螺栓的心轴上。 3、成形车刀前角和后角 前角和后角规定在垂直于工件轴线的假定工作平面内测量，以切削刃上最外缘点的前角和后角作为标注值，分别用符号 和 表示。 4、成形车刀设计方法 5、成形车刀的设计要点 （1）确定刀体结构尺寸 棱体成形刀：刀体总宽度L0；刀体高度H；刀体厚度B；燕尾测量尺寸M 圆体成形刀：刀体总宽度L0；刀体外径D0和内径d；刀体夹固部分尺寸 （2）选择前角和后角 依据手册进行设计 （3）截形设计 依据成形回转体工件的轴剖面轮廓形状和已确定的刀具相关参数求解成形车刀的截形 （4）样板设计 用于检测刀具截形精度 6、成形车刀的技术要求 （1）刀具材料 切削部分一般用高速钢，热处理HRC 63－65； 刀体部分用45号结构钢或40Cr，热处理HRC38－45 （2）表面粗糙度 前后刀面Ra值0.2m；基准Ra值为1-3.2m；其余Ra值为1.6-3.2m （3）尺寸公差 廓形/截形公差手册选择 （4）形状位置公差 圆形成形车刀：前刀面对刀具轴线的平度误差，在100mm长度上，不超过0.15；切削刃对刀具内孔轴线径向圆跳动为0.02-0.03 棱形成形车刀：两侧面对燕尾槽基准面的垂直度误差，以及刀具截形对燕尾槽基准面的平行度误差，在100mm长度上不超过0.02-0.03 注意： 一般键槽拉刀的刀体制成与键槽等宽，如果键槽宽度很小拉刀强度不够，可加宽刀体。 （2）键槽拉刀 用于加工圆孔中的键槽。键槽拉刀做成扁平体结构，工作时由导向套的矩形槽定位，以保证键槽和孔的相对位置。 第 二 节 拉 刀 设 计 外拉刀 有平面拉刀、成形拉刀及齿轮拉刀等。 平面拉刀 成形拉刀 齿轮拉刀 第 二 节 拉 刀 设 计 2.按拉刀结构型式分为：整体式和组合式 组合式 主要用于大尺寸和硬质合金拉刀，利于节省贵重刀具材料、更换刀齿及延长拉刀的使用寿命。 第 二 节 拉 刀 设 计 整体式 主要用于中、小型尺寸的高速钢拉刀。 如：发动机生产线上拉削“柴油机”缸体外表面所用的硬质合金组合式拉刀。 推刀 指从后面推动完成切削的刀具。为避免推刀在工作中受压弯曲，一般推刀较短，长径比L/d ≤12~15。 推刀只用于加工余量较小的各种内表面和修整热处理后（硬度小于HRC45）的变形量。 3.按拉刀的工作状态分为：推刀和拉刀 第 二 节 拉 刀 设 计 F0 是拉刀与机床的联接部分，用以夹持拉刀，传递动力。 头部和过渡锥之间的联接部分，此处可以打标记。 起对准中心的作用，使拉刀易于进入工件孔。 引导拉刀切削齿正确地进入工件孔，防止刀具进入工件孔后发生歪斜。还可检查预加工孔尺寸是否太小。 担负着拉刀的切削工作