《金属切削原理与刀具(刀具部分)》

1、车刀按用途与结构来分有哪些类型？它们的使用场合如何？答：车刀按用途分，为：外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断车刀、螺纹车刀、成形车刀等按结构分为（1）整体车刀：小型刀具和加工非铁金属刀具（2）焊接式车刀：各类刀具，特别是小刀具（3）机夹式车刀：大型车刀，螺纹车刀、切断车刀（4）机夹可转位式车刀：普通车床刀具，自动线、数控机床刀具焊接车刀的使用性能优缺点优点：焊接车刀结构简单、紧凑；刚性好、抗振性能强；制造、刃磨方便；使用灵活。缺点：刀片经过高温焊接，强度、硬度降低，切削性能下降；刀片材料产生内应力，容易出现裂纹等缺陷；刀柄不能重复使用，浪费原材料；换刀及对刀时间较长，不适用于自动车床和数控车床

2、。关焊接式于刀槽的形式和参数的选择常见的刀槽形状有开口槽、半封闭槽、封闭槽和切口槽。开口槽制造简单，焊接面积最小，刀片内应力小，适用于A1、C3型刀片等。半封闭槽刀片焊接面积大，刀片焊接牢靠，制造时只能用立铣刀单件加工，生产效率低，适用于A2、A3和A4型等刀片，封闭槽、切口槽刀片焊接面积最大，刀片焊接牢靠，焊接后，刀片内应力大，易产生裂纹，分别适用于C1和C3型刀片。可转位车刀特点：可转位车刀由刀片、刀垫、夹紧元件和刀柄组成。与焊接式车刀相比，它避免了因焊接、刃磨所引起的内应力，可使用涂层刀片，有合理的槽型和几何参数，刀片转位迅速，更换方便，因而具有较长的寿命和较高的生产率，并且能实现一刀多

3、用，减少刀具储备量，简化了刀具管理工作。可转位车刀夹紧方式：杠杆式、楔钩式、楔销式、上压式、爪式上压式、螺销上压式、压孔式。可转位车刀的选用：1.选择刀柄的形状和尺寸。2.选择刀头部形式和主偏角。3.可转位车刀夹紧结构的选择。4.根据具体的加工条件和加工要求等选择刀片的牌号和型号。5.必要时对可转位车刀的几何角度进行验算。成形车刀按结构和形状分为哪几种？按进给方式分为哪几种？答：按结构和形状分1平体形成形车刀2棱形成形车刀3圆体成形车刀 按进刀方式分1、切向进给成形车刀2、斜向进给成形车刀成形车刀切削刃上各点前后角是否相同？为什么？答：成形车刀切削刃上各点前后角不相等。因为：成形车刀的前角不为

4、零，切削时，切削刃的基准点调整到工件中心等高，因此规定是在基准点处的前、后角为成形车刀的名义后角。切削刃上其余各点低于工件中心水平位置，其余各点的切削平面和基面的位置是变化的，因此各点的切削平面和基面与所在点的后面、前面形成的后角与前角都不相同。离工件中心越远，后角越大，前角越小（成型车刀前后角变化规律）成型车刀廓型设计：1.作图法设计的主要内容：已知零件的廓型、刀具的前角f和后角f、圆形车刀廓型的最大半径R，通过作图找出切削刃在垂直于后刀面上的投影。2.计算法设计分别说明零件廓形和成形车刀廓形在哪个投影平面内测量，在什么条件下两者廓形相同？答：零件廓形是在相当于基面的投影内测量，成形车刀廓形

5、是在垂直于刀具的后刀面的投影内测量。当成形车刀的前角、后角均为0度时，两者廓形相同成形车刀刃磨：棱体成形车刀的刃磨比较简单，只要在工具磨床上使用一简单的双向万能刃磨夹具，将刀具后刀面与砂轮表面的垂线装成（rf+af）的角度即可刃磨。圆体成形车刀的端面刻有磨刀检验圆时，在端面上涂一层红粉油料，用划钉划一条检验圆的切线，然后把刀具装在心轴上，将检验圆的切线调整至与砂轮的工作表面重合即可刃磨。成形车刀的前角、后角是指哪一个剖面内的角度？为什么？为什么还要规定是在基准点处的前后角？答：成形车刀的前、后角都在规定的纵剖面内（假定工作表面）（进给表面） 这是方便：测量、制造和重磨 成形车刀切削刃每一点的前

6、角、后角都不相同，切削时，切削刃的基准点调整到工件中心等高，因此规定是在基准点处的前、后角为成形车刀的名义后角。麻花钻的结构：装夹部分、工作部分、切削部分钻头的刃磨角度：普通麻花钻只需刃磨两个后面，控制三个角度。1. 顶角（2） 顶角是两个主切削刃在在中断面投影的夹角。普通麻花钻2=1161252. 外缘后角（f） 主切削刃靠刃带转角处在柱断面中表示的后角，可用工具显微镜投影的方法测量。中等直径钻头f=820。直径愈小，钻头的后角愈大，以改善横刃的锋利程度。3. 橫刃斜角（） 端平面测量的中断面与横刃的钝夹角。普通麻花钻=133125，其中直径小的钻头，角允许较大。橫刃斜角数值与钻头近心处切削

7、刃的后角密切相关，由于近心处后角不易测量，通常通过测量角来控制中心刃后角。刃磨钻头后面时，需控制钻头中心部位后角：越近钻头中心，后角刃磨得越大。其目的有二：其一是使横刃能获得较大的前角，增加横刃的锋利程度。其二是使切削刃各点工作后角相差较少，为使内外切削刃工作后角差不多，钻芯处后角应磨得大些。通常钻芯主切削刃后角等于横刃后角，约为36麻花钻的后角为什么标注在外圆周柱剖面中？为什么近钻头中心处后角数值要磨得大些？答：麻花钻的后角标注在外圆周柱剖面中是为了方便刃磨和测量近钻头中心处后角数值要磨得大些，因为： 1、使横刃获得较大的前角，增加横刃的锋利程度 2、使切削刃上各点工作后角相差较少。 3、为

8、和前角的变化相适应，使切削刃上各点的楔角大致相等，强度相当。普通麻花钻的结构上缺陷是什么？答：普通麻花钻由于其自身结构的原因，存在以下缺点：（1） 主切削刃上各点前角变化很大（2） 横刃太长，从而将产生很大的轴向力。（3） 主切削刃长，不利于分屑与断屑。（4）刃带处副切削刃的副后角为零值，造成副后刀面与孔壁间的摩擦加大，切削温度上升，钻头外缘转角处磨损较大，已加工表面粗糙度恶化。深孔加工有什么特点（缺陷）？关键技术是什么？答：特点：深孔加工时，刀杆细长，刚性差；切削液难以引入到切削区，切屑不易排出，钻尖冷却困难；切削刃上各点的切削速度变化较大，尤其是近中心处的切削速度为零，切削条件差；转矩和轴

9、向力大，钻进困难，且易引偏，致使刀具耐用度及生产率很低。深孔加工的关键技术是深孔钻的几何形状和冷却排屑问题。扩孔钻：用于扩大孔径、提高加工孔质量的刀具。它用于孔的最终加工或绞孔、磨孔前的预加工。锪孔钻：用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面。镗刀： 镗刀用于加工各类不同直径的孔，特别是位置精度要求较高的孔和孔系。单刃镗刀与双刃镗刀的区别：单刃镗刀镗孔特点（1）结构简单，有较大的灵活性和较强的适应性；（2）可以校正底孔的轴线的偏斜和位置误差；（3）镗杆刚性差，切削用量小，生产率较低，一般用于单件、小批量生产。双刃镗刀镗孔的特点：（1）镗刀片有修光刃，表面加工质量高，（2）镗刀片径向浮动，加工精度

10、高；（3）生产效率高，双刃切削，操作方便；(4)刀具结构复杂，对刀具刃磨要求较高，刃口要对称，一般用于较大孔径的批量生产。铣削用量：背吃刀量ap、侧吃刀量ae、进给运动参数（每齿进给量fz，进给量f，进给速度vf）铣刀切削层参数：切削层公称厚度hD（简称切削厚度）、切削层公称宽度bD（简称切削宽度）、平均总切削层公称横截面积ADav（简称平均总切削面积）顺铣与逆铣铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣。区别：逆铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的。当刀齿刚与工件接触时，切削厚度为零，只有当刀齿在前一刀齿留下的切削表面上滑过一段距离，切削厚度达到一定数值后，刀齿才真

11、正开始切削。顺铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的，刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。而且顺铣时，刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。因此，在相同的切削条件下，采用逆铣时，刀具易磨损。同时顺铣也更加有利于排屑。一般应尽量采用顺铣法加工，以提高被加工零件表面的光洁度（降低粗糙度），保证尺寸精度。但是在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆铣法。 铣刀破损的方式：打刀、崩刃、热疲劳损坏。防止铣刀破损的措施1. 合理选择铣刀刀片牌号。2.合理选用铣削用量。3.合理选择铣刀与工件之间的相对位置。螺纹刀具的种类车刀类、铣刀类、拉刀类、以及螺纹滚压工具类。如何选取齿轮铣刀用

12、齿轮铣刀加工斜齿轮的精度不高于9级。加工低精度的直齿锥齿轮也可以近似用齿轮铣刀。这种铣刀齿形按大端面上齿形设计，齿后按小端面齿形计算，分度圆压力角是20。加工直齿锥齿轮用的齿轮铣刀带有“（倒梯形符号）”梯形标记，选择时需注意。选择铣刀号时需按齿轮锥面上的当量齿数Zv计算。Zv=z/cos如何选用插齿刀插齿刀的精度分为AA、A、B三级，分别用于加工6、7、8级精度的圆柱齿轮。（1.加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮用盘形直齿插齿刀。2.加工塔形、双联直齿轮用碗形直齿插齿刀。3.加工直齿内齿轮用锥炳直齿插齿刀。）如何正确选择齿轮滚刀？答：（1）选择标准齿轮滚刀时滚刀的模数和齿形角应和被加工齿轮的法向

13、模数和法向齿形角相同。（2） 滚刀的精度等级也要和被加工齿轮的精度等级对应，齿轮滚刀标准中规定了AA级、A级、B级和C级四种精度等级，分别用于加工67级、78级、89级和910级精度的齿轮。和切削加工相比，磨削加工的主要特点有：1、高速度：线速度：30 50m/s；高速：50m/s 2、高精度：IT6IT5级；表面粗糙度值可达Ra0.01 0.04m 3、高硬度：加工淬火钢、硬质合金等高硬度材料；4、高温度：磨削温度可达1000以上；使用大量的冷却液。5、去除单位体积材料的能耗高。砂轮组成三要素磨粒，结合剂，气孔。（磨料分为磨料和粒度。结合剂分为种类和硬度。气孔也叫组织）系别名称代号性能适用范围刚玉棕刚玉A棕褐色，硬度较低，韧性较好磨削碳素钢，合金钢，可锻铸铁与青铜白刚玉WA白色，较A硬度高，磨粒锋利，韧性差磨削淬硬的高碳钢，合金钢，高速钢磨削薄壁零件，成型零件铬刚玉PA玫瑰红色，韧性比WA好磨削高速钢，不锈钢，成型磨削，刃磨刀具，高表面质量磨削碳化物黑碳化硅C黑色带光泽，比刚玉类硬度高，导热性好，但韧性差磨削铸铁，黄铜，耐火材料及其他非金属材料绿碳化硅CG绿色