《金屬切削原理與刀具》課件 5成形車刀

第6章成形車刀成形車刀又稱樣板刀，是一種專用刀具。

——用在普通車床、六角車床、半自動及自動車床上加工內外回轉體成形表面。切削刃形狀——根據(jù)工件的廓形設計5.4.1成形車刀的特點和類型一、特點1、生產(chǎn)率高

利用成形車刀進行加工，一次進給便可完成零件各表面的加工，因此具有很高的生產(chǎn)率。故在零件的成批大量生產(chǎn)中，得到廣泛的使用。2、加工質量穩(wěn)定

使用成形車刀進行切削加工，由于零件的成形表面主要取決于刀具切削刃的形狀和制造精度，所以它可以保證被加工工件表面形狀和尺寸精度的一致性和互換性。一般加工后零件的精度等級可選IT10～8級，表面粗糙度Ra值可達6.3～3.2μm。3、刀具使用壽命長

成形車刀用鈍后，一般重磨前面，可重磨次數(shù)多，尤其圓體成形車刀。4、刀具設計制造比較困難，成本高。

故單件、小批生產(chǎn)不宜使用成形車刀。1、按進給方向的不同分類成形車刀有徑向進給、切向進給兩種。二、類型工作時，切削刃沿工件半徑方向切入。平體、棱體、圓體成形車刀均為徑向進給成形車刀。切削行程短，生產(chǎn)率高，應用最廣泛。切削刃寬度較大時，徑向切削力大，易產(chǎn)生振動，增大了加工表面粗糙度，故不適于加工細長的和剛性差的工件。徑向進給成形車刀工作時，切削刃沿工件加工表面切線方向切入。由于刀具具有主偏角，使切削刃不同時全部投入工作，而是逐漸切入、逐漸切出，切削力較小，切削過程平穩(wěn)，加工質量高；但切削行程長，生產(chǎn)率低，故可用于加工細長的和剛性差的工件、自動車床上精度較高的小尺寸零件加工。棱體、圓體成形車刀均可設計成切向進給成形車刀。切向進給成形車刀圖６-２切向進給成形車刀

2、按外形與結構不同分類成形車刀有平體、棱體、圓體三種。

平體棱體圓體圖６-１徑向進給成形車刀ａ）平體成形車刀ｂ）棱體成形車刀ｃ）圓體成形車刀1、平體成形車刀外形呈平條狀，和普通車刀的外形相似，但其切削刃是成形的；只能用來加工外成形表面，并且沿前面的可重磨次數(shù)不多；主要加工寬度不大、簡單的外成形表面及加工批量較小的外成形表面。

滾刀齒背的鏟刀屬于平體成形車刀。外形呈棱柱體，只能用于加工外成形表面，可重磨次數(shù)比平體成形車刀多，刀具壽命長，且成形精度較高；刀具剛性也比平體成形車刀好。一般用專用刀夾夾住車刀的燕尾部分，安裝在普通車床或自動車床刀架上。

2、棱體成形車刀外形是回轉體，切削刃在圓周表面上分布，可用來加工內、外成形表面；重磨時磨前面，可重磨次數(shù)更多；但加工精度與剛性低于棱體成形車刀。圓體成形車刀以圓柱孔作為定位基準套裝在刀夾上進行安裝。刀具易于制造，生產(chǎn)中應用較多。

3、圓體成形車刀與普通車刀一樣，成形車刀也必須具備合理的前角和后角才能正常地投入切削。成形車刀前、后角的作用和選擇原則基本上與普通車刀相同，但與其它刀具直接磨出前、后角不同，成形車刀是預先磨出一定角度（前、后角之和），然后依靠刀具相對工件的安裝位置而形成前角和后角。5.4.2

成形車刀的前角和后角成形車刀的后面是一個成形表面，切削刃形狀復雜，有直線刀刃也有曲線刀刃，刀刃上各處的正交平面方向都不相同，為了使成形車刀重磨方便并保證重磨后切削刃形狀不變，重磨時刃磨前面。為了便于測量、制造和重磨成形車刀的角度，名義前、后角規(guī)定在假定工作平面內（進給方向）表示。（側前角、側后角）成形車刀的名義前角和后角是指切削刃最外一點（基準點）即與工件中心等高一點的前角和后角。1、徑向棱體成形車刀刀具制造時——使楔角為90

-(

f

f)；刀具安裝時——

車刀傾斜

f角，且將切削刃上的最外點調整到與工件中心等高位置上,即能形成所需的前角和后角。

一、前角后角的形成2、徑向圓體成形車刀刀具制造時——使車刀中心到前面的垂直距離為h=Rsin(

f

f)；刀具安裝時——使刀尖位于工件中心高度位置，并使刀具中心比工件中心高H=Rsin

f，即就能形成所需的前角和后角。

當

f>0

時，切削刃上與工件中心不等高的其它各點，都低于切削刃最外一點，這些點的基面和切削平面都發(fā)生變化，故各點的前角和后角也不相同，離切削刃最外一點越遠，其前角越小，后角越大。圓體成形車刀還由于切削刃上各點的后面切線方向的改變，使后角的變化比棱體成形車刀更大。

二、切削刃上任一點處正交平面內的后角設計成形車刀時：應校驗切削刃上各點的主后角，因為若主后角過小或等于0

，會產(chǎn)生較大的摩擦，加劇刀具磨損。應保證最小主后角

o≥2°～3°。忽略刃傾角的影響，設

sx=0

，任取切削刃上一點x，其正交平面后角與假定工作平面后角的關系為可見，當側后角數(shù)值確定后，主后角隨主偏角減小而減小。當krx=0

時，

ox=0

，從而加劇刀具磨損。

圖６-５任意點處主剖面上后角α。改善切削狀況的措施：1）在不影響零件使用性能前提下，改變零件廓形。2）在krx=0

的切削刃段的后面上磨出凹槽，保留一狹窄的棱面，減小摩擦面積。3）將krx=0

的切削刃段處磨出krx

=2°～3°的副偏角，可使摩擦大為