第五章 车刀

第五章车刀

一．车刀类型

1.按加工表面特征分类：

外圆车刀，车槽车刀，螺纹车刀，内孔车刀

2.按

结

构

分

类

2、按车刀的结构分：

整体式：用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利

焊接式：焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑，使用灵活

机夹式：避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷，刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所需参数。使用灵活

可转位式：避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转位。生产率高。断屑稳定。可使用涂层刀片。

二．焊接式车刀

1.刀片

A1(型式)08(长度8mm)AL(左切)

选择刀片考虑长度=bD(1.6～2)

车槽车刀刃宽≤工件槽宽

切断刀宽B=0.6√d

2.刀槽：开口槽，半封闭槽（常用）

3.车刀型式及尺寸选择

车刀型式：

直头：3，4，5，7，简单易制造

弯头：1，2，6，既可车外圆，又可车端面

尺寸确定：L=6XB

内孔车刀：截面为圆，长度〉孔深

三．机夹式车刀

刨刀应用较多，还可用于车槽车刀，螺纹车刀

1.夹紧方式

a.d（螺钉，压板）；

b.e（自锁）；

c.f（弹性元件夹紧）

2.重磨

（1）磨后面，不磨前面a.e

（2）磨前面，不磨后面，d.f,力装刀片

四．可转位车刀(结合带来的可转位车刀讲)

刀片，刀垫，刀柄及杠杆，螺纹

1、刀片

SNUM(结构)15(刃长)06(刃厚)12(r?=1.2)_V4(V型断面槽刀片)

2、夹紧结构

a～g

车床尾架设计说明书资料讲解

C0630 车床尾架设计说明书

一、车床尾架的设计背景及意义制造业中的车床是主要用车刀对旋转工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。其结构主要分为：主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。 尾架是车床的重要部件之一，它在车床加工中起到了重要的作用。尾架体安装在车床的右导轨上，尾架套筒可以安装顶尖，以支撑较长的工件的右端、安装钻头、铰刀，进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮，将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 C0630车床是一种经济型轻型车床，具有加工范围大、主轴变速范围广，具备普通车床的基本功能，消耗功率小等特点。在该机床上，除可完成车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外，还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因此，本机床适用于仪器、仪表制造，医疗卫生器械制造，适用于单件小批量生产。 二、车床尾架的工作原理 顶针（4）以1:20 的圆锥体装在轴套（6）的锥孔内，螺母（9）用两外螺钉 M12x20（10）与轴套固定，螺钉M15x30（8）用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮（14）时，通过键A8x14（15）使螺杆（11）旋转（不能轴向移动），再通过螺母（9）的作用，使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要的位置时，转动手柄（7）和螺杆（19），使夹紧套（18、20）将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键（25）嵌入床身的T 型槽内作横向定位，但可沿槽作纵向滑动来改变尾架与主轴端面的位置，以适应加工不同长度的工件。顶紧工件后，可旋紧螺母M24（22）和双头螺柱 M24X75（23），带动螺柱头（24）将尾架锁紧在床身上。（注：零件编号详情见配套A0 图纸） 三、车床尾座的设计 尾座是卧式车床的重要附属部件，其主要作用是在加工特别是轴类零件时，可以定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。C0630 卧式车床的尾座采用的结构设计合理，动、静刚度好，精度高。套筒和尾座的移动均为机械传动，套筒和尾座的夹紧、放松均采用相关机构夹紧，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单、方便、效率高。这种结构

硬质合金可转位车刀设计

硬质合金可转位车刀设 计 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

七、硬质合金可转位车刀设计 ［原始条件］ 加工推动架工序1中车￠50端面，工件材料HT200，铸件。表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车完成其端面车削，总余量为3 mm，使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位车刀。 设计步骤为： （1）选择刀片夹固结构。考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，由《切削手册》表4-22典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 （2）选择刀片材料（硬质合金牌号）。由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 （3）选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：①前角γo= 15°；②后角?o= 5°；③主偏角k r = 90°；④刃倾角λs= -6°。 后角?o的实际数值以及副后角??o和副偏角k?rg在计算刀槽角度时，经校验后确定。 （4）选择切削用量。根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。

粗车时：切削深度a p =3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度v= 122m/min ； （5）选择刀片型号和尺寸： ①选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选用中心有固定孔的刀片。 ②选择刀片形状。按选定的主偏角k r = 90°，根据《切削手册》表 4-20刀片形状的选择原则，选用正三角形刀片。 ③选择刀片精度等级。由《切削手册》表4-17刀片精度等级的选择 原则，选用U级。 ④选择刀片内切圆直径d（或刀片边长L）。根据已确定的a p =3mm，k r = 90°和λs= 0°，将a p、k r和λs代入《金属切削刀具课程设计指导书》 公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度L se 为 L se = s r p k a λ cos sin=? - ?6 cos 90 sin 3 =3.0mm 则所选用的刀片边长L应为 L＞1.5 L se =1.5×3.016=4.50mm 因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm ⑤选择刀片厚度s。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r，根据刀片厚度的诺模图求得刀片厚度s≥3.8mm。 ⑥选择刀尖圆弧半径r ε。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r及通过刀 尖圆弧半径诺模图，求得连续切削时的r ε =0.8mm。 ⑦由于工件材料为HT200，所以刀片可以无断屑槽。

硬质合金可转位车刀设计

七、硬质合金可转位车刀设计 ［原始条件］ 加工推动架工序1中车￠50端面，工件材料HT200，铸件。表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车完成其端面车削，总余量为3 mm，使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位车刀。 设计步骤为： （1）选择刀片夹固结构。考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，由《切削手册》表4-22典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 （2）选择刀片材料（硬质合金牌号）。由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 （3）选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：①前角γo=15°；②后角αo= 5°；③主偏角k r = 90°；④刃倾角λs= -6°。 后角αo的实际数值以及副后角α'o和副偏角k'rg在计算刀槽角度时，经校验后确定。 （4）选择切削用量。根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。 粗车时：切削深度a p=3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度v= 122m/min ； （5）选择刀片型号和尺寸： ①选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选

用中心有固定孔的刀片。 ②选择刀片形状。按选定的主偏角k r = 90°，根据《切削手册》表4-20刀片形状的选择原则，选用正三角形刀片。 ③选择刀片精度等级。由《切削手册》表4-17刀片精度等级的选择原则，选用U 级。 ④选择刀片切圆直径d （或刀片边长L ）。根据已确定的a p =3mm ，k r = 90°和λs = 0°，将a p 、k r 和λs 代入《金属切削刀具课程设计指导书》公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度L se 为 L se =s r p k a λcos sin =?-?6cos 90sin 3=3.0mm 则所选用的刀片边长L 应为 L ＞1.5 L se =1.5×3.016=4.50mm 因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm ⑤选择刀片厚度s 。根据已选定的a p =3mm 、f=0.5mm/r ，根据刀片厚度的诺模图求得刀片厚度s ≥3.8mm 。 ⑥选择刀尖圆弧半径r ε。根据已选定的a p =3mm 、f=0.5mm/r 及通过刀尖圆弧半径诺模图，求得连续切削时的r ε=0.8mm 。 ⑦由于工件材料为HT200，所以刀片可以无断屑槽。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是：TNUM160408-V2（《金属切削刀具课程设计指导书》表2.11），其具体尺寸为 L =16.5mm ；s=4.76mm ；d 1=3.81mm ；m=13.494mm ；r ε=0.8mm 刀片刀尖角εb = 60°；刀片刃倾角λsb = 0°；断屑槽宽Wn =2mm ；取法前角γnb = 20°。刀片法后角αnb = 0°

车刀的种类及用途解析

车刀的种类及用途 車刀的種類和用途 刀具材質的改良和發展是今日金屬加工發展的重要課題之一，因為良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作，並保持良好的刀具壽命。一般常用車刀材質有下列幾種： 1 高碳鋼：高碳鋼車刀是由含碳量0.8%~1.5%之間的一種碳鋼，經過淬火硬化後使用，因切削中的摩擦四很容易回火軟化，被高速鋼等其他刀具所取代。一般僅適合於軟金屬材料之切削，常用者有SK1，SK2、、、、SK7等。 2 高速鋼：高速鋼為一種鋼基合金俗名白車刀，含碳量0.7~0.85%之碳鋼中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速鋼材料中含有18%鎢、4%鉻以及4%釩的高速鋼。高速鋼車刀切削中產生的摩擦熱可高達至6000C，適合轉速1000rpm以下及螺紋之車削，一般常用高速鋼車刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。 3 非鑄鐵合金刀具：此為鈷、鉻及鎢的合金，因切削加工很難，以鑄造成形製造，故又叫超硬鑄合金，最具代表者為stellite，其刀具韌性及耐磨性極佳，在8200C溫度下其硬度仍不受影響，抗熱程度遠超出高速鋼，適合高速及較深之切削工作。 4燒結碳化刀具：碳化刀具為粉未冶金的產品，碳化鎢刀具主要成分為50%~90%鎢，並加入鈦、鉬、鉭等以鈷粉作為結合劑，再經加熱燒結完成。碳化刀具的硬度較任何其他材料均高，有最硬高碳鋼的三倍，適用於切削較硬金屬或石材，因其材質脆硬，故只能製成片狀，再焊於較具靭性之刀柄上，如此刀刃鈍化或崩裂時，可以更換另一刀口或換新刀片，這種夠車刀稱為捨棄式車刀。 碳化刀具依國際標準(ISO)其切削性質的不同，分成P、M、K三類，並分別

可转位车刀

45°可转位车刀设计 一、设计背景 硬质合金刀片是标准化、系列化生产的，其几何形状均事先磨出。而车刀的前后角是靠刀片在刀杆槽中安装后得到的，刀片可以转动，当一条切削刃用钝后可以迅速转位将相邻的新刀刃换成主切削刃继续工作，直到全部刀刃用钝后才取下刀片报废回收，再换上新的刀片继续工作。因此可转位式车刀完全避免了焊接式和机械夹固式车刀因焊接和重磨带来的缺陷，无须磨刀换刀，切削性能稳定，生产效率和质量均大大提高，是当前我国重点推广应用的刀具之一 二、原始数据 工件材料：40Cr Ra3.2 机床：C620 CA6140 v=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r 其他数据： c 三、刀片材料的选择 由给定的原始材料：被加工工件材料为40Cr，连续切削完成粗车工序，按照硬质合金选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT5。 四、刀片夹固结构的选择 考虑到加工在CA6140普通机床上进行，且属于连续切削，参照《刀具课程设计指导书》表2.1典型刀片加固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。

五、 刀具合理几何参数的选择 根据刀具几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀的几何角度形成特点，选取如下四 个主要角度：①前角°07.5?=②后角°07.5α= ③主偏角°r 45K = ④刃倾角°5s λ=-。 后角的实际数值以及副后角和副角在计算刀槽角度时经校验后确定。 六、 切削用量的选择 根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。粗车时切削深度p a =3mm ，进给量f=0.5mm/r,切削速度v=80m/min. 七、 刀片形状和尺寸的选择 ① 选择刀片有无中心固定孔。由于刀片加固结构已选定为偏心式，因此应选用有中心固定孔的刀片。 ② 选择刀片形状。按选定主偏角45°，参照本章2.4节的表2.3刀片形状的选用原则，选用正方形刀片（这样既可以提高刀尖强度，又增加了散热面积，使刀具寿命有所提高，还可以减小已加工表面的残余面积，使表面粗糙度数值减小）。 ③ 选择刀片精度等级。参照本章2.4节表2.4刀片精度等级的选用原则，选用U 级。 ④ 选择刀片内切圆直径。根据已定p a =3mm ，°r 45K =，°5s λ=-，代入下式，可 得： Le=p a /sin r K cos s λ=3.011mm; 1.5L Le > =1.5 3.011?=4.50mm ⑤ 选择刀片厚度s 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,通过图 2.3选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度S ≥4.76mm 。 ⑥ 选择刀尖圆弧半r 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,利用一般刀片刀尖圆弧半径应等于或大于车削时最大进给量的1.25倍，求得连续切削时的刀尖圆弧半径为r=0.6mm 。 ⑦ 选择刀片断屑槽形式和尺寸，参照本章2.4节中刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用A 型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后便可确定。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是FNUM190608(见下图),其具体尺寸为 ： L=19mm ，d=15.875mm ，s=6.35mm ，1d =6.35mm ，r=0.8mm 刀片刀尖角ε=82°刀片刃倾角 °0sb λ=；断屑槽宽度n W =4mm ；取法前角nb ?=15°。

车刀的各种类型

各种车刀角度 一、常用车刀种类 二、车刀的用途 三、90度外圆车刀的角度 注：后角、副后角均为8-12度 a)90°偏刀、b)75°外圆车刀、c)45°外圆、端面车刀、 d)切断刀、e)内孔车刀、f)成形刀、g)螺纹车刀

四、端面车刀 五、切断刀

六、成形刀 七、内孔刀

八、螺纹车刀 1、角度样板 2、螺纹车刀种类：外螺纹车刀和内螺纹车刀 图一：60度外螺纹车刀图二：60度内螺纹车刀 3、对刀方法

外螺纹车刀的装夹 a)内螺纹车刀的装夹 4、螺纹的车削方法 a)左右进给法b)直进法

九、砂轮 1、砂轮的选用必须根据刀具材料来选用 1)氧化铝砂轮氧化铝砂轮多呈灰色或白色，其砂粒韧性好，比较锋利，但硬度稍低（指磨粒容易从砂轮上脱落），适于刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀的刀柄部分。氧化铝砂轮也称为刚玉砂轮。 2)碳化硅砂轮碳化硅砂轮多呈绿色，其磨粒硬度高，切削性能好，但较脆，适于刃磨硬质合金车刀。 十、刻度盘的计算和应用 在车削工件时，为了正确和迅速的掌握进刀深度，通常利用中滑板或小滑板上刻度盘进行操作。 中滑板的刻度盘装在横向进给的丝杠上，当摇动横向进给丝杠转一圈时，刻度盘也转了一周，这时固定在中滑板上的螺母就带动中滑板车刀移动一个导程、如果横向进给丝杠导程为5mm，刻度盘分100格，当摇动进给丝杠转动一周时，中滑板就移动5mm，当刻度盘转过一格时，中滑板移动量为5÷100=0.05mm。使用刻度盘时，由于螺杆和螺母之间配合往往存在间隙，因此会产生空行程（即刻度盘转动而滑板未移动）。所以使用刻度盘进给过深时，必须向相反方向退回全部空行程，然后再转到需要的格数，而不能直接退回到需要的格数。但必须注意、中滑板刻度的刀量应是工件余量的二分之一。见下图。

机械制造技术基础可转位车刀设计

课程大作业说明书 课程名称：机械制造技术基础 设计题目：可转位车刀设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：

目录 一．设计题目 (1) 二．选择刀片夹固结构 (1) 三、选择刀片结构材料 (1) 四、选择车刀合理角度 (1) 五、选择切屑用量 (2) 六、刀片型号和尺寸 (2) 七、选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (3) 八、计算刀槽角度 (3) 九、计算铣制刀槽时所需的角度 (6) 十、选择刀杆材料和尺寸 (7) 十一、选取杠杆、弹簧及相关尺寸 (7) 十二、绘制车刀结构简图 (8) 参考文献 (8)

一．设计题目 车削如下图所示零件，其加工顺序为：①车直径150外圆及大端倒角---②车大端端面----③粗车直径142外圆---④精车直径142外圆---- ⑤车小端端面及倒角。设计车大端端面的可转位车刀。夹紧方式推荐选用杠杆式。 二．选择刀片夹固结构 工件的直径为 ，工件长度 。因此可以在普通机床CA6140 上加工。 表面粗糙度无要求，为粗加工。由题目已知条件，选用推荐的杠杆式夹固结构。 三、选择刀片结构材料 加工工件材料为45号钢,淬火处理,连续切屑,且加工工序为粗车.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,对于淬火刚的车削，材料选择YT726硬质合金。 四、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ①前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(淬火)，半精车,因此前角可选0γ=-5°。 ② 后角0α:根据《机械制造技术基础》表3.17，工件材料为中碳钢(正火),粗车,因此后角可选0α=12°。 ③ 主偏角r κ:对于淬硬钢，主偏角r κ=30°～60°，取主偏角r κ=60°。 ④ 刃倾角s λ:车淬硬钢，s λ=-5°～-12°，取s λ=-5°。

刀具设计

机械设计制造及其自动化专业 设计说明书 （高速切断刀） 题目: 高速切断刀设计说明书 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：李学健 完成日期：2015年5月 机械工程学院 2015年5月

目录 第1章原始条件 ................................................................................................................ .1 第2章设计计算过程 ........................................................................................................ .1 2.1高速切断刀的设计要点及工作特点............................................... ......... ..1 2.1刀片夹固结构的选择 ....................................................................................... . (2) 2.2选择刀片材料 ................................................................................................... . (2) 2.3选择车刀合理角度 ........................................................................................... . (2) 2.4选择刀片型号和尺寸 ....................................................................................... . (2) 2.5选择硬质合金刀垫型号和尺寸 ....................................................................... . (3) 2.6计算刀槽角度 ................................................................................................... .. (4) 2.7选择刀杆材料和尺寸 ................................................................................................... .4 2.8技术要求 ....................................................................................................................... .4 第3章绘图 ................................................................................................................. . (5) 参考文献 (5)

可转位车刀的设计方案

一: 选择刀片夹固结构 工件的直径D 为 50mm,工件长度L=360mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值,切屑流 向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二: 选择刀片结构材料. 加工工件材料为45号钢,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,YT15宜粗加工,YT30宜精加工,本题要求达到半精加工,因此材料选择YT30硬质合金. 三: 选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ① 前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车, 因此前角可选0γ=20, ② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此后角可选0?=6 ③ 主偏角γκ:根据题目要求,主偏角γκ=75 ④ 刃倾角s λ:为获得大于0的后角0?及大于0的副刃后角'0?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角'0?和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定. 四: 选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22: 粗车时,背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.6mm/r,切削速度v=110m/min 半精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min 五: 刀片型号和尺寸 ① 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固 定孔的刀片. ② 选择刀片形状.按选定主偏角γκ=75,参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片. ③ 选择刀片的精度等级.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.3节刀片精度等级的选择原则,一般情况下选用U 级. ④ 选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量p a =3mm, 主偏

可转位车刀的设计方案

一、车刀的结构 机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成(见图1)。 图1 机夹可转位车刀组成 根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。 ·偏心式(见图2) 偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，结构简单，操作方便，但不能双边定位。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动，因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。 图2 偏心式夹紧结构组成 ·杠杆式(见图3) 杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时，通过杠杆产生夹紧力，从而将刀片定位在刀槽侧面上，旋出螺钉时，刀片松开，半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适 用方便，但工艺性较差。 图3 杠杆式夹紧结构组成 ·楔块式(见图4) 刀片内孔定位在刀片槽的销轴上，带有斜面的压块由压紧螺钉下压时，楔块一面靠紧刀杆上的凸台，另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便，但定位精度较低，且夹紧力与切削力相反。 图4 楔块式夹紧结构 不论采用何种夹紧方式，刀片在夹紧时必须满足以下条件：①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。 ②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。夹紧力的作用原理如表1所示。 可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同

车刀种类和用途

车刀种类和用途 序 一、车刀是应用最广的一种单刃刀具，也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加。 二、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。 三、机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点：（1）刀片不经过高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，提高了刀具的耐用度。（2）由于刀具耐用度提高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率。（3）刀杆可重复使用，既节省了钢材又提高了刀片的利用率，刀片由制造厂家回收再制，提高了经济效益，降低了刀具成本。（4）刀片重磨后，尺寸会逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，往往在车刀结构上设有刀片的调整机构，以增加刀片的重磨次数。（5）压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用。 四、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃，即可继续工作，直到刀片上所有切削刃均已用钝，刀片才报废回收。 更换新刀片后，车刀又可继续工作。1．可转位刀具的优点与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述优点:（1）刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具寿命。（2）生产效率高由于机床操作工人不再磨刀，可大大减少停机换刀等辅助时间。（3）有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。（4）有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长，大大减少了刀杆的消耗和库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。2．可转位车刀刀片的夹紧特点与要求（1）定位精度高刀片转位或更换新刀片

可转位车刀课程设计说明书

前言 当前刀具结构的变革正朝着可转位、多功能、专用复合刀具和模块式工具系统的方向发展，各种精密、高效、优质的可转位刀具已应用于车削,近十年来我国工具工业有了长足进步，切削技术迅速提高，据专家分析，我国切削加工及刀具技术的水平与工业发达国家相比大致要落后15～20年。近年来国内轿车工业引进了几条具有国际20世纪90年代水平的生产线，但所用工具的国内供给率只能达到20%的低水平。为改变这种状况，我国工具行业需要加速进口刀具国产化的步伐，必须更新经营理念，从主要向用户“卖刀具”转到为用户“提供成套切削技术，解决具体加工问题”的经营方向上来。要根据自身产品的专业优势，精通相应的切削工艺，不断创新开发新产品。用户行业则应增大刀具费用的投入，充分利用刀具在提高效率、降低成本，实现最大程度的资源(如切削数据库)共享。有关部门将产、学、研各部门的科研力量组织起来，集中优势，一方面积极引进国外先进刀具制造技术，提高刀具产品水平，加快刀具产品(尤其是数控刀具产品)的国产化步伐；另一方面应结合生产实际，系统地推广使用各种先进刀具和先进切削技术。我们相信，通过正确的政策引导和企业的有序竞争，完全有可能使我国的切削加工与刀具技术赶上国外先进水平，并做到有所发展与创新铣削、钻削等领域，成为刀具结构发展的主流。

目录 1 可转位车刀设计 (2) （1）选择刀片夹固结构 (2) （2）选择刀片材料（硬质合金牌号） (2) （3）选择车刀合理角度 (2) （4）选择切削用量 (2) （5）选择刀片型号和尺寸 (2) （6）确定刀垫型号和尺寸 (3) （7）刀槽角度计算步骤 (4) （8）选择刀杆材料和尺寸 (7) （9）选择偏心角及其相关尺寸 (7) 2．图孔拉刀设计举例 (9) （1）选择拉刀材料 (9) （2）选择拉削方式 (9) （3）选择拉刀几何参数 (9) （4）确定校准齿直径（以角标x表示校准齿的参数） (9) （5）确定拉削余量 (9) （6）选取齿升量 (9) （7）设计容屑槽 (9) （8）确定分屑槽参数 (10) （9）选择拉刀前柄部形状和尺寸 (11) （10）校验拉刀强度与拉床载荷 (11) （11）确定拉刀齿数及每齿直径 (11) （12）设计拉刀其他部分 (12) （13）计算和校验拉刀总长 (12)

45度外圆车刀

金属切削原理与刀具课程设计说明书 学校： 班级： 姓名： 学号： 指导老师: 2011年月日

目录： 一、车刀种类（测绘车刀属于哪种车刀）………………… 二、车刀组成………………………………………………… 三、正交平面参考系………………………………………… （一）、基面……………………………………………… （二）、切削平面………………………………………… （三）、正交平面………………………………………… 四、正交平面参考系，车刀标注角度的测绘……………… （一）、前角测绘………………………………………… （二）、后角测绘………………………………………… （三）、主偏角测绘……………………………………… （四）、刃倾角测绘……………………………………… （五）、副偏角测绘……………………………………… （六）、副后角测绘……………………………………… 五、车刀示意图…………………………………………… 六、结论……………………………………………………

一、车刀的种类 （一）车刀的种类 车刀的种类很多。车刀按用途可分外圆车刀，端面车刀，切断车刀，内孔车刀和螺纹车刀等；按结构可分为整体式、焊接式、机夹式、可转位式。 （二）常用的车刀的种类 （a）90°车刀（偏刀）（b）45°车刀(弯头车刀) （c）切断刀 （d）镗孔刀（e）成形车刀（f）螺纹车刀 （g）硬质合金不重磨车刀

1 一般使用之车刀尖型式有下列几种： (1) 粗车刀：主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要，因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰，但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。 (2) 精车刀：此刀刃可用油石砺光，以便车出非常圆滑的表面光度，一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。 (3) 圆鼻车刀：可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀，磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面，也可当精车刀来使用。 (4) 切断车刀：只用端部切削工作物，此车刀可用来切断材料及车度沟槽。 (5) 螺丝车刀(牙刀)：用于车削螺杆或螺帽，依螺纹的形式分60度，或55度V型牙刀，29度梯形牙刀、方形牙刀。 (6) 搪孔车刀：用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。 (7) 侧面车刀或侧车刀：用来车削工作物端面，右侧车刀通常用在精车轴的未端，左侧车则用来精车肩部的左侧面。

可转位车刀设计样本

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 设计说明书

一、选择刀片夹固结构 工件的直径D 为 142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值,切屑流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二、选择刀片结构材料 加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG 系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金. 三、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ① 前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车, 因此前角可选0γ=10°, ② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为铸造材料,精车,因此后 角可选0?=7° ③ 主偏角γκ:根据《机械制造技术基础》表3.16,主偏角γκ=75° ④ 刃倾角s λ:为获得大于0的后角0?及大于0的副刃后角' 0?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角' 0?和副偏角' γκ在计算刀槽角度时经校验确定. 四、选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22: 精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min 。 五、刀片型号和尺寸 ① 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固

可转位车刀的选择及设计

可转位车刀的选择及设计 1. 在工程应用中的优点与缺点 可转位车刀就是机夹式刀具，有刀片，刀排锁紧装置组成，车削时遇刀具磨损了，只要松开锁紧转一个角度紧固就能继续使用了，比焊接式普通刀具方便，可转位车刀：价格较高，形状是标准的，如果工件有临时变化那又要重新买了，因为这不能重磨。由于不需要磨刀所以工人上手比较快，适合于大批量高精度的数控加工。 避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺陷；可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合 金刀片表面沉积薄层更硬的材料（碳化钛氮化钛和氧化铝）,以提高切削性能；换刀时间较短;由于可转位刀片是标准化和集中生产的，刀片几何参数一致性强，切屑控制稳定。因此 可转位刀具得到广泛应用，如各种车刀、镗刀、铳刀、外表面拉刀、大直径深孔钻和套料钻等 2. 主要应用领域 可转位式刀具取代了焊接刀具，并且，应用，显示了它的优越性。但是,推广速度仍然比较缓慢。当然，原因是多方面的，其中，刀杆结构与刀片的精化（重磨）问题，在部份企业不易解决，是影响推广的因素之一。 3. 刀片材料，选型中注意的几类问题 多数可转位刀具的刀片采用硬质合金，也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金刚石车外圆的刀片：选用原则主要是根据加工工艺的具体情况决定。一般要选通用性较高 的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精、半精车时选较小尺寸。S 形：四个刃口，刃口较短（指同等内切圆直径），刀尖强度较高，主要用于75°、45°车刀，在内孔刀中用于加工通孔。T形:三个刃口，刃口较长，刀尖强度低，在普通车床上使用时 常采用带副偏角的刀片以提高刀尖强度。主要用于90°车刀。在内孔车刀中主要用于加工 盲孔、台阶孔。 C形:有两种刀尖角。100°刀尖角的两个刀尖强度高，一般做成75°车刀，用来粗车 外圆、端面，80°刀尖角的两个刃口强度较高，用它不用换刀即可加工端面或圆柱面，在内孔车刀中一般用于加工台阶孔。R形：圆形刃口，用于特殊圆弧面的加工，刀片利用率高， 但径向力大。W形:三个刃口且较短，刀尖角80°刀尖强度较高，主要用在普通车床上加 工圆柱面和台阶面。

机床常用车刀材料的种类和用途

机床常用车刀材料的种类和用途 按材料分：锋钢刀（碳素合金工具钢刀）、合金刀、陶瓷刀、氮化硼刀等。 按结构形式分:锻打刀、焊接刀、机夹刀。 按用途分：外圆刀、内圆刀、螺纹刀、切刀、左右偏刀、圆弧刀等。 1、高速钢 高速钢是指含较多钨、铬、铝等合金元素的高台金工具钢，俗称锋钢或白钢。 机床其特点是：制造简单；有较高的硬度(63～66HRC)，耐磨性和耐热性(约600—660口c)；有足够的强度和韧性；有较好的工艺性；能承受较大的冲击力；可制造形状复杂的刀具，如特种车刀、铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等；但不能用于高速切削。常用高速钢的牌号与性能。 高速钢淬火后的硬度为HRC63～67，其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min。 高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。 常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。

2、硬质合金 (1)钨钴类硬质合金它的代号是YG，由co和wc组成。常用牌机床抗弯强脯不怕冲击，但是硬度和耐热. 其特点是：韧性好，抗弯强度高，不怕冲击，但是硬度和耐热性较低。适用于加工铸铁、青铜等脆性材料．常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。 (2)钨钻钛类硬质合金它的代号是YT，由wc(碳化钨)、Tic(碳化钛)、co(钴)组成。常用牌号是YTl5、Y130等． 其特点是：硬度为89～93HRA，耐热温度为800～1000℃；耐磨性、抗氧化性较高；但抗弯强度、冲击韧度较低。适用于加工碳钢、台金钢等到塑性材料。 加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料。 常用牌号有YT5、YT15、YT30等，后面数字是碳化钛含量的百分数，碳化钛的含量愈高，红硬性愈好；但钴的含量相应愈低，韧性愈差，愈不耐冲击，所以YT5常用于粗加工，YT15和YT30常用于半精加工和精加工。 (3)钨钽(铌)钴类硬质合金它的代号是YA，由wc、Tac(Nb C)和co组成。

详细讲解车刀的种类和用途

详细讲解车刀的种类和用途 刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一，因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作，并保持良好的刀具寿命。一般常用车刀材质有下列几种： 1 高碳钢： 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，经过淬火硬化后使用，因切削中的摩擦四很容易回火软化，被高速钢等其它刀具所取代。一般仅适合于软金属材料之切削，常用者有SK1，SK2、、、、SK7等。 2 高速钢： 高速钢为一种钢基合金俗名白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至6000C，适合转速1000rpm以下及螺纹之车削，一般常用高速钢车刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。 3 非铸铁合金刀具： 此为钴、铬及钨的合金，因切削加工很难，以铸造成形制造，故又叫超硬铸合金，最具代表者为stellite，其刀具韧性及耐磨性极佳，在8200C温度下其硬度仍不受影响，抗热程度远超出高速钢，适合高速及较深之切削工作。 4烧结碳化刀具： 碳化刀具为粉未冶金的产品，碳化钨刀具主要成分为50%~90%钨，并加入钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂，再经加热烧结完成。碳化刀具的硬度较任何其它材料均高，有最硬高碳钢的三倍，适用于切削较硬金属或石材，因其材质脆硬，故只能制成片状，再焊于较具韧性之刀柄上，如此刀刃钝化或崩裂时，可以更换另一刀口或换新刀片，这种够车刀称为舍弃式车刀。 碳化刀具依国际标准(ISO)其切削性质的不同，分成P、M、K三类，并分别以蓝、黄、红三种颜色来标识： P类适于切削钢材，有P01、P10、P20、P30、P40、P50六类，P01为高速精车刀，号码小，耐磨性较高，P50为低速粗车刀，号码大，韧性高，刀柄涂蓝色以识别之。 K类适于切削石材、铸铁等脆硬材料，有K01、K10、K20、K30、K40五类，K01为高速精车刀，K40为低速粗车刀，此类刀柄涂以红色以识别。 M类介于P类与M类之间，适于切削韧性较大的材料如不?袗?等，此类刀柄涂以黄色来识别之。 5 陶瓷车刀：

可转位车刀设计样本

可转位车刀设计样本

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一、选择刀片夹固结构 工件的直径D为142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求 1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角 通常取负值,切屑 s 流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达 到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二、选择刀片结构材料 加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序. 由于加工材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金.

三、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ①前角 γ:根据《机械制造技术基础》表3.16, 工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此前 角可选 γ=10°, ②后角 ?:根据《机械制造技术基础》表3.17, 工件材料为铸造材料,精车,因此后角可选 ?=7° ③主偏角 κ:根据《机械制造技术基础》表 γ 3.16,主偏角γκ=75° ④刃倾角 λ:为获得大于0的后角0? s 及大于0的副刃后角' ?,刃倾角sλ=-5 后角 ?的实际数值及副刃后角'0?和副偏 角' κ在计算刀槽角度时经校验确定. γ 四、选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22:

机械制造技术基础第五章课后习题答案

《机械制造技术基础》第二次作业（拟定）答案 5-1 什么是主轴回转误差，它包括哪些方面？ 主轴在每一瞬时回转轴线相对于轴线平均线的变动量。它包括纯轴向窜动，纯径向移动、纯角度摆动。 5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为200φ的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜 130'o α=，则在孔径横截面将产生什么样的形状误差？其误差大小是多少？ 答：圆度误差 误差大小为2001 (1)0.03432cos mm α -= 5-3 在车床上车一直径为80mm φ、长约2000mm 的长轴外圆，工件材料为45钢，切削用量为2/m s ，0.4p a mm =，0.2/f mm r =，刀具材料为YT15，如只考虑刀具磨损引起的加工误差，问该轴车后能否达到IT8的要求。 答： 切削路程为 2.51000dL l km f π= = 刀具的尺寸磨损量可用式01000 K l μμμ≈+ 查表得初始磨损为4~12，8/K m km μμ= 则得到因刀具引起的误差为08 2.5 2()(408~24)1000 m μμ?+ ≈+ IT8要求80mm φ的公差精度为46m μ，明显可见误差大于公差要求，则该轴车后不能达到 IT8精度要求。 5-4 什么是误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？ 误差复映是指由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。 误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差系数越小。若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。 5-6 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm ，外径要求为00.0450mm φ-的工件外圆。已知10000/k N mm =主，5000/,4000/,300y K N mm K N mm F N ===尾刀架，试求 （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。 （2）仅由于工件受力变形所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。 （2）上述两种情况综合考虑后，工件最大直径误差多大？能否满足预定的加工要求？若不符合要求，可采取哪些措施解决。 答：