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1、金属切削与机床Metal Cutting&Machine Tools,第六讲 车刀与车削加工,车削工艺特点车刀分类可转位车刀普通车床典型结构其它类型车床加工特点,车削加工,车削加工工艺车削加工是应用最广的一种加工工艺。,车削加工工艺车削主要用于完成回转表面、沟槽、端面、成形面的加工；可完成单一轴线零件加工。,车削加工,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,车削加工,车削加工工艺车削工艺特点：1、易于保证工件各加工面的位置精度保证同轴度要求；保证端面与轴线的垂直度要求；2、切削过程较平稳；3、适于有色金属零件的精加工4、刀具简单,车刀分类,按用途分类：1、外圆车刀2、端面车刀；3、内孔车刀；4、切断刀；
2、5、螺纹车刀；,按用途分类：1、外圆车刀宽刃精车刀:切削刃宽度大于进给量，可以获得表面粗糙度较低的已加工表面，但由于其副偏角为90，径向力较大，易振动，故不适用于工艺系统刚度低的场合。,车刀分类,按用途分类：1、外圆车刀直头外圆车刀: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。,车刀分类,按用途分类：1、外圆车刀弯头车刀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。,车刀分类,按用途分类：2、端面车刀 端面车刀专门用于车削垂直于轴线的平面。(a)一般端面车刀都从外
3、缘向中心进给；(b)若端面上已有孔，则可采用由工件中心向外缘进给的方法；,车刀分类,按用途分类：2、端面车刀 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。,车刀分类,按用途分类：3、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！,车刀分类,按用途分类：4、切断车刀与切槽刀 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，,车刀分类,按用途分类：5、螺纹车刀,车刀分类,按结构分类：1、整体式车刀2、焊接式车刀3、机夹
4、式车刀4、可转位车刀,车刀分类,按结构分类：1、整体式车刀用整体高速钢制造，一模成锋利切削刃适合小型车刀和加工有色金属,车刀分类,按结构分类：2、焊接式车刀将一定形状的硬质合金刀片与刀杆通过钎焊连接而成。刀杆：中碳钢刀杆截面：矩形、圆形、方形,车刀分类,按结构分类：2、焊接式车刀将一定形状的硬质合金刀片与刀杆通过钎焊连接而成。刀片：硬质合金型号：A312，A340ZA3刀片形状；12主尺寸；Z左切刀片；,车刀分类,按结构分类：2、焊接式车刀将一定形状的硬质合金刀片与刀杆通过钎焊连接而成。刀槽：开口槽；半封闭槽；封闭槽；切口槽,车刀分类,按结构分类：2、焊接式车刀特点可以根据切削条件和加工要求刃
5、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，由于线膨胀系数不同，易产生焊接热应力、磨刀热应力 和裂纹。,车刀分类,按结构分类：3、机夹式车刀 用机械夹固方式，将刃磨好的但不能转位的刀片货到头夹紧刀柄上的车刀。夹紧结构：上压式；自锁式；弹性压紧式,车刀分类,按结构分类：4、可转位车刀 将可转位刀片用机械夹固的方法装夹在特制的刀杆上使用的刀具。,车刀分类,刀杆,夹固元件,刀片,按结构分类：4、可转位车 特点：当切削刃磨钝后，只需通过刀片的转位，即可用新
6、的切削刃继续切削。所有的切削刃都磨钝后，才需换新刀片。切削性能和断屑性能稳定、停车换刀时间短、避免了焊接和刃磨引起的热应力和热裂纹、有利于合理使用硬质合金和新型复合材料、有利于刀杆和刀片的专业化生产。,车刀分类,刀片型号及表示方法可转位刀片国标GB/T2076-1987型号由代表给定意义的字母和数字代号按一定顺序排列所组成，共有10个号位。任何一个型号刀片都必须用前7个号位，后3个号位在必要时才使用。不论有无第8,第9两个号位，第10号位都必须用短横线“-”与前面号位隔开。,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车
7、刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片型号对于车削刀片，表示切削方向，用一个字母表示，R表示右切，L表示左切，N表示左右切。,可转位车刀,可转位刀片型号,可转位车刀,可转位刀片标记,来源于ISO工程制图表面光洁度符号,英制：2代表2/64in.1/32in.0.79mm,公制：08代表0.8mm,可转位车刀刀片夹紧结构1、夹紧结构设计要求(1)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。(2)刀片的松开、转位或
8、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。(3)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。(4)夹紧元件应满足标准化、系列化和通用化的要求。,可转位车刀,可转位车刀刀片夹紧结构2、刀片夹紧结构(1)上压式；夹紧元件从上面将刀片夹紧，夹紧可靠、定位精确，但刀头尺寸较大，夹紧元件可能妨碍切屑的流出。适用于无孔刀片夹紧和中、重负荷的切削。,可转位车刀,可转位车刀刀片夹紧结构2、刀片夹紧结构(2)杠杆式；利用杠杆原理对刀片进行夹固，拧动螺钉推动杠杆绕其支点顺时针转动一个角度，将刀片压向两个定位面并夹紧。其结构简单，装卸方便，定位精确，且排屑顺畅，不会刮伤夹紧元件，故应用较广
9、，适于在中、小型机床上使用。,可转位车刀,杠杆元件,可转位车刀刀片夹紧结构2、刀片夹紧结构(3）楔块式；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。,可转位车刀,楔块元件,可转位车刀刀片夹紧结构2、刀片夹紧结构(4）偏心式；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。通常在中、小型机床上进行连续切削时使用。,可转位车刀,可转位车刀刀片夹紧结构2、刀片夹紧结构(5）综合式；为了增强夹紧力，避免刀片因振动而产生位移，可将上述几种夹固结构综合使用。如图所示是一种利用上
10、压及斜楔作用而形成的结构，称压杆式。,可转位车刀,常用可转位车刀,上压式,压孔式,杠杆式,车床概述,车床定义 主要用于加工各种回转表面，以车刀为主要切削工具，有些车床还可以采用各种孔加工刀具进行孔加工。功能 以轴、盘套类零件为主要加工对象，还可以加工螺纹、孔等，机加车间内，车床可占到机床总数的20%35%。,车床概述,车床运动 主运动工件旋转。转速高，消耗功率大 进给运动刀具直线移动，消耗功率小 辅助运动 切入运动：是工件达到尺寸要求 刀架快速移动：刀架快速接近或离开,车床典型结构及加工特点,车床典型结构落地车床,车床典型结构及加工特点,车床典型结构落地车床立式车床,车床典型结构及加工特点,车
11、床典型结构落地车床立式车床转塔式六角车床,车床典型结构落地车床立式车床转塔式六角车床回轮式六角车床,车床典型结构及加工特点,车床典型结构及加工特点,车床典型结构落地车床立式车床转塔式六角车床回轮式六角车床卧式机床,车床典型结构及加工特点,车床典型结构主轴箱：固定在床身4的左边，内部装有主轴和变速传动机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴前端。主轴箱的功能是支承主轴，并把动力经变速机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。刀架：可沿床身4上的刀架导轨作纵向移动。刀架部件由几层组成，它的功用是装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动。,车床典型结构及加工特点,车床典型结构尾座：安装在床身4
12、右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整位置。它的功用是用后顶尖支承长工件，也可以安装钻头，铰刀等孔加工刀具进行孔加工。进给箱：固定在床身4的左端前侧。进给箱内装有进给运动的变速机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。,车床典型结构及加工特点,车床典型结构溜板箱：与刀架2的最下层，与刀架一起作纵向运动，把进给箱传来的运动传给刀架，使刀架实现纵向和横向进给，或快速运动，或车削螺纹。装有各种操作手柄和按钮。床身：固定在左右床腿7和5上。在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持相对位置或运动轨迹。,车床典型结构及加工特点,车床典型结构,重点掌握,车削工艺特点车刀结构类型车床典型结构其
13、它类型车床加工特点,小 结,1.车刀是在普通车床、转塔车床、立式车床、自动与半自动车床上完成工件的外圆、内孔、端面、切槽或切断以及部分内外成型面等加工的切削刀具。按用途不同可分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀及切断刀等。按结构不同，又可分为整体式高速钢车刀、焊接式硬质合金车刀和机械夹固式硬质合金车刀（又分为机夹可重磨式车刀和可转位式机夹车刀）。它们在结构复杂性、刀杆利用率、刀片使用寿命、对生产率的影响等方面存在差异，正是这些差异影响了它们在生产中的应用不同。,2.可转位刀片的主要代码包括刀片形状、有无断屑槽和固定孔、刀片的主要尺寸以及断屑槽型等。选择刀片形状时要考虑被加工零件的形状、工序性质、刀片利用率等因素；有无断屑槽则取决于工件材料（铸铁等脆性材料加工不需断屑槽）；有无固定孔取决于刀片夹紧方式（若用上压实，则无需带孔）；刀片切削刃长度取决于作用主切削刃长度；刀片的厚度主要取决于切削力的大小；断屑槽型的选择取决于工件材料、加工性质(粗、精加工)、工序内容（加工外圆、內孔或缎面）、切削用量、工件刚性等。,小 结,
