可转位车刀的选择及设计.doc
【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流可转位车刀的选择及设计.精品文档.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、铣刀、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。D形:两个刃口且较长，刀尖角55°刀尖强度较低，主要用于仿形加工，当做成93°车刀时切入角不得大于27°30°做成62.5° 车刀时，切入角不得大于57°60°，在加工内孔时可用于台阶孔及较浅的清根。V形:两个刃口并且长，刀尖角35°刀尖强度低，用于仿形加工。做成93°车刀时切入角不大于50°做成72.5°车刀时切入角不大于70°做成107.5°车刀时切入角不大于35°。图1图2 普通Q形刀片图3 带有断屑槽形的切断刀片图4图5图6图7图8图9图10切断、切槽刀片:切断刀片:在普通车床上常用的是Q形刀片，这种刀片可重磨，而且价格一般可转位车刀刀片要低23元/片，其缺点是刃口是直的，不能使切屑横向产生收缩变形，容易与已加工表面摩擦，加上它的侧偏角和侧后角都很小，因此切削热量高，易磨损，在使用时要随时观察刃口情况，及时重磨或更换刀片。在数控车床上一般使用直接压制出断屑槽形的切断刀片，它能使切屑横向产生收缩变形，切削轻快，断屑可靠，另外它的侧偏角和侧后角都很大，切削热产生的少，使用寿命长，只是价格高一些。切槽刀片:一般切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片，如以下几种:立装切槽刀片、平装切槽刀片、条状切槽刀片、清台阶圆弧根槽刀片，这些刀片切出的槽宽精度较高。螺纹刀片:常用的是L形，这种刀片可重磨，价格也便宜，但不能切牙顶。切精度较高的螺纹要用磨好牙形的刀片，因内、外螺纹的牙形尺寸不同，所以又分内、外螺纹刀片，它的螺距是固定的可以切出牙顶。做为夹紧方式又分为两种，一种是刀片无孔用上压式夹紧的刀片，这种刀片在加工塑性较高的材料时还要加档屑板，如;另一种是压出断屑槽并带夹紧孔的刀片，它用压孔式的梅花螺钉夹紧。4.可转位车刀主要角度的计算及角度合格性验算条件由于可转位车刀的角度是由刀片的角度和刀杆上刀片槽底面的角度综合而成，因此其值为相关部分几何角度的代数和。前角 可转位刀具的前角等于刀片与刀杆在正交平面中的前角的代数和 g0刀具=g0刀片+g0刀杆后角 可转位刀具的后角等于刀片在正交平面中的后角与刀杆在正交平面中的前角之差 a0刀具=a0刀片-g0刀杆刃倾角 可转位刀具的刃倾角等于刀片刃倾角与刀杆刃倾角的代数和 ls刀具=ls刀片+ls刀杆主偏角 可转位刀具的主偏角是由刀杆自身的主偏角决定的 Kr刀具=Kr刀杆5.可转位车刀夹紧方式分类，用途，应用场合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。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。楔块式 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要求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。刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。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。6.可转位车刀的先进设计方法刀头上通过活动连接一个可旋转的刀片；所述刀片上设有至少三个切削刃；所述刀片通过螺栓连接在刀头上；新型的可转位车刀,一个切削刃用钝后只需迅速转位换成相邻的新切削刃即可继续工作,机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间,增加了加工的连续性,进而增加了加工效率；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,降低了加工成本。
