第3章切削刀具.pdf

3 章 切削刀具 在机械加工过程中，刀具直接参与切削过程，从工件上切除多余金属层，它是保证加 工质量，提高生产率的一个重要因素，在工艺系统中占有重要的地位。 3.1 车刀 车刀是完成车削加工所必需的工具。车刀直接参与从工件上切除余量的车削加工过程。 车刀其性能取决于刀具材料、结构、几何参数等。刀具性能的优劣对车削加工的质量、生 产率有决定性影响。尤其是随着车床性能的提高，刀具的性能直接影响机床性能的发挥。 3.1.1 车刀的分类 1.按用途可分为：外圆车刀、端面车刀、切 刀、螺纹车刀等。如图3-1 所示。 图3-1 常用车刀的种类及其用途 1—切 刀 2—左偏刀 3—右偏刀 4—弯头车刀 5—直头车刀 6—成形车刀 7—宽刃精车刀 8—外螺纹车刀 9—端面车刀 10—内螺纹车刀 11—内槽车刀 12—通孔车刀 13—盲孔车刀 2.按切削部分材料可分为：高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀、金刚石车刀等。 3.按结构可分为：整体式、焊接式、机夹可转位式、机夹重磨式、成形车刀等。 3.1.2 常用车刀的结构和应用 目前， 车削加工所使用的刀具中，焊接式车刀和机械夹固式硬质合金车刀应用非常 广泛，整体式结构仅用于高速钢车刀。由于机夹式硬质合金车刀能有效地减少换刀和调刀 所造成的停机时间， 自动车床、数控车床和机械加工自动生产线上应用较为普遍。 1.整体式高速钢车刀 选用一定形状的整体高速钢刀条， 其一端刃磨出所需的切削部分形状就形成了整体 式高速钢车刀。这种车刀刃磨方便，可以根据需要刃磨成不同用途的车刀，尤其是适宜于 刃磨各种刃形的成形车刀，如切槽刀、螺纹车刀等。刀具磨损后可以多次重磨。但刀杆也 为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。刀杆强度低， 切削力较大时，会造成破坏。一般 用于较复杂成形表面的低速精车。 2.硬质合金焊接式车刀 这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。其结构简单，紧 凑、刚性好、抗振性能好，使用灵活，制造刃磨方便，刀具材料利用充分，在一般的中小 批量生产和修配生产中应用较多。但这种车刀由于硬质合金刀片与刀杆材料的线膨胀系数 和导热性能不同，刀片 刃磨和焊接的高温作用后冷却时，常产生内应力，极易引起裂纹， 40 降低刀片的抗弯强度，致使车刀工作时刀片产生崩刃现象。刀杆随刀片的用尽而报废，不 能重复使用，刀片也不能充分回收利用，造成刀具材料的浪费。另外，用在重型车床上的 车刀，因其尺寸较大，重量大，焊接时不方便，刃磨也较困难。 焊接式硬质合金刀片，其形状和尺寸有统一的标准规格。 设计和制造时，应根据其 不同用途，选用合适的硬质合金牌号和刀片的形状规格。 车刀刀杆的头部应按选定的刀片形状尺寸做出刀槽，以便放置刀片，进行焊接。 焊 接强度和制造工艺允许的情况下，应尽可能选择焊接面少的形状。因为焊接面多，焊接后 刀片产生内应力较大，容易产生裂纹。 焊接式车刀的刀槽有敞开式、半封闭式、封闭式。如图3-2 所示。敞开式焊接面最少， 封闭式最多，内应力也最大。一般刀片底面积较小而又要求焊接牢固的情况下才采用封闭 式，如螺纹车刀等。 (a)敞开式 (b)半封闭式 (c)封闭式。 图3-2 焊接式车刀的刀槽形式 3. 机夹重磨车刀 机夹重磨车刀是采用普通硬质合金刀片，用机械夹固的方法将其夹持在刀柄上使用的 车刀，切削刃用钝后可以重磨， 适 调整后仍可继续使用。如图3-3 所示，其特点如下： (1 ）刀片不用焊接 （无刀片硬度的下降、产生裂纹等缺陷），提高了刀具的耐用度，换 刀次数就减少，生产效率得到了提高。 (2 ）刀杆可重复使用，节省了刀杆材料，刀片利用率增加；刀片使用到允许的最小尺 寸限度后，可装 小一号刀杆上继续使用，最后刀片由制造厂收回。 (3 ）刀片重磨尺寸缩小，为增加刀