成形车刀教材课件

金属切削刀具内容回顾:一)、车刀的分类

二)、车刀的用途

三）、车刀切削部分的定义

四）、车刀几个常用参考平面的概念五）、主剖面参考系中刀具角度的标注六）、车刀主剖面和各剖面中前角和后角的换算第二章成形车刀本章目录:§2-1成形车刀的种类和用途

§2-2成形车刀的前角和后角

§2-3成形车刀的截形设计

§2-4成形车刀加工的双曲线误差

§2-5成形车刀的附加刀刃和成形车刀的样板根据教学大纲要求，成形车刀这章总共要求4个学时，总体安排：

§2-1和§2-2两个学时，§2-3和§2-5两个学时，§2-4自学。§2-1成形车刀的种类和用途一、成形车刀的总述二、成形车刀的特点三、成形车刀的类型和用途

一、成形车刀的总述

成形车刀是用在各种车床上加工回转体零件内、外成形表面的专用刀具，即是非标准刀具，其刃形是根据被加工零件的廓形设计的。二、成形车刀的特点

1、生产率高

2、加工质量稳定

3、刀具使用寿命长

4、刀具制造比较困难，成本高三、成形车刀的类型和用途

1、按进给方向分为：

径向进给的成形车刀和切向进给成形车刀；

2、按其结构与形状可分为

平体、棱体和圆体三种；

3、根据成形车刀装夹位置不同可分为：

正装成形车刀和斜装成形车刀。

Ⅰ、平体、径向成形车刀

除了切削刃有一定的形状要求外，结构上和普通车刀相近。因其允许的重磨次数不多，一般仅用于加工螺纹或铲制成形铣刀、滚刀的齿背。

Ⅱ、棱体、径向成形车刀

其外形是棱柱体，可重磨次数比平体成形车刀多，刚性也好，但只能用来加工外成形表面。Ⅲ、圆体、径向成形车刀

其外形是回转体，切削刃在圆周表面上分布，与以上两种成形车刀相比，制造方便，允许重磨次数多。既可用来加工外成形表面，又可用来加工内成形表面，使用比较普遍，但加工精度与刚性低于棱体成形车刀。

Ⅳ其他沿加工表面切线方向切入的切向进给成形车刀成形车刀装夹位置不同的斜装成形车刀，与零件轴线偏角为θ。

§2-2径向成形车刀的前角和后角一、成形车刀的前角和后角目的和表示二、成形车刀的前角和后角的形成三、成形车刀的前角和后角的选择四、成形车刀安装后切削刃上各点前、后角的变化

五、成形车刀的主后角

一、成形车刀的前角和后角目的和表示

学习成形车刀的前角和后角的目的，即前角和后角的主要功能是什么？（回顾）

规定：当刀具安装在刀夹中，并使切削刃上离工件中心最近的点(称为基准点)与工件中心等高，此时进给剖面内的前、后角为成形车刀的前角和后角。

由此可知成形车刀的前、后角(γf、αf)是通过安装后形成的。如何形成？

二、成形车刀的前角和后角的形成1、棱体成形车刀γf、αf

的形成(1)、将棱体成形车刀前面重磨成(γf+αf)的斜面。(2)、安装时，将成形车刀的基准点与工件中心等高，并使后面与垂直方向倾斜一个αf，这样便可得到要求的前、后角。二、成形车刀的前角和后角的形成2、圆体成形车刀γf、αf的形成(1)、将圆体成形车刀前面刃磨成比刀具中心低一个hc，要求：(2)、安装时，将刀具的基准点与工件中心等高，并使刀具中心比工件中心高一个H，要求：这样便可得到要求的前、后角。

作业：分别画出棱体和圆体成形车刀基准点的前、后角(γf、αf)三、成形车刀的前角和后角的选择1、成形车刀的前角γf确定，主要根据工件材料来选择，如右表为高速钢成形车刀前角值表。

2、成形车刀后角af则主要根据刀具结构来选择：平体形普通车刀:12°~15°;平体形铲齿车刀:25°~30°;圆形车刀:10°~15°;棱形车刀:10°~17°。四、成形车刀安装后切削刃上

各点前、后角的变化

成形车刀安装后，除基准点1′的前、后角为γf、αf外，切削刃上其余各点的前、后角均不等于γf、αf

，是如何变化的？1、对于棱体成形车刀，有：且：如右图四、成形车刀安装后切削刃上

各点前、后角的变化2、对于圆体成形车刀，有：

且：如右图作业：在棱体和圆体成形车刀基准点的前、后角(γf、αf)图的基础上，再画出削刃上任一点安装后前、后角的，并写出各自变化规律。五、成形车刀的主后角

在选择了成形车刀的进给后角af后，为避免刀具后面与工件发生摩擦，加剧刀具磨损，还需校验切削刃上选定点的主后角αo，使其不应小于2°～3°。在切削刃上取选定点D，分别作出进给剖面Pf与主剖面Po。根据垂直于基面角度换算公式：

可知，当λs=0°时，则有：于是式中aoD——切削刃上选定点的主后角；

afD——切削刃上选定点的进给后角；

κrD——切削刃上选定点的主偏角。

§2-3径向成形车刀的

后面截形修正设计

一、成形车刀截形设计的必要性

二、截形设计的方法和步骤一、成形车刀截形设计的必要性Ⅰ、成形车刀的截形设计的概述Ⅱ、径向进给成形车刀的截形与零件廓形的关系

Ⅲ、成形车刀截形设计的必要性Ⅰ、成形车刀的截形设计的概述

成形车刀的截形设计，就要由零件的廓形来确定刀具的截形。零件的廓形，是指零件轴剖面内的形状与尺寸，包括深度、宽度和圆弧等。为了测量与制造的方便，成形车刀的截形一般规定在刀具后面的法剖面内表示。主要包括截形深度、宽度和圆弧等。Ⅱ、径向进给成形车刀的截形

与零件廓形的关系分三种情况讨论：

1．γf=0°、αf=0°的情况

刀具的刃形、截形与零件的廓形相同，但是由于后角af=0°，这种成形车刀是无法切削加工的。如图：Ⅱ、径向进给成形车刀的截形

与零件廓形的关系

2．γf=0°、αf>0°的情况

尽管成形车刀的刃形与零件廓形相同，但其截形是不等于零件的廓形。由图可知，零件的廓形深度t=r2-r1，但棱体成形车刀的截形深度T<t；圆体成形车刀的截形深度同样也是T<t(T=R—R2)。Ⅱ、径向进给成形车刀的截形

与零件廓形的关系3．γf>0°、αf>0°的情况

生产中使用的成形车刀绝大多数都是这种情况，由图可知，棱体与圆体成形车刀均T<t，即刀具的截形深度T小于零件的廓形深度t。Ⅲ、成形车刀截形设计的必要性

综上所述，由于成形车刀具有γf与αf，使其截面不同于零件的廓形而产生了畸变，这就是成形车刀截形设计的必要性。

1．截形设计的方法成形车刀截形设计的方法有作图法、计算法和查表法三种。目前，成形车刀设计常用计算法计算、作图法校验。

2．截形设计前的准备工作

(1)、对转折点编号。

(2)、计算点的平均尺寸作为基本尺寸

(3)、根据工件材料和刀具类型选择γf与αf。

(4)、若为圆体成形车刀，还需确定刀具的最大半径R或直径do。3．用作图法求成形车刀截形具体作图步骤如下:(1)棱体成形车刀①按放大比例，用平均尺寸画出零件的主、俯视图，并在俯视图中标出各计算点的代号1、2、3及L2、L3、L4和。②在主视图上，自计算基准点作前角为γf的前面投影线和后角为af的后面投影线，前面投影线与l、2、3(4)点所在圆的交点为1’、2’、3’(4’)。③自前面各交点2’、3’(4’)作后面的投影线，标出Ｔ2、Ｔ3

(T4)

。④作后面的法剖面，并量取B2=L2、B3=L3、B4=L4，得相应点2＂、3＂、4＂，连接各相应点即得刀具截形图，并量出Ｔ2、Ｔ3

(T4))。3．用作图法求成形车刀截形(2)圆体成形车刀①自计算基准点1’作前面的投影线，分别与2、3(4)转折点所在圆的交点2＇、3＇(4＇)。②确定o＇，以o＇为圆心，画出刀具各后面投影线。③作成形车刀后面的法剖面，量取B2=L2、B3=L3、B4=L4，得相应点2”、3”、4”，连接各点便得刀具截形图。得Ｔ2、Ｔ3

(4)，其中Ｔ2=R—R2，Ｔ3=R—R3。4．用计算法求成形车刀截形

用计算法求成形车刀截形时，先作出如图所示的计算分析图。在图中标注出辅助尺寸A1、A2、A3…；B1、B2、B3…；C2、C3…。然后公式计算出截形深度Ｔ2、T3、Ｔ4…；对于圆体成形车刀，先计算出各点的半径，各点半径之差就是相应的截形深度T。根据计算求得的截形深度，以及已知零件对应的廓形宽度，画出截形设计工作图，并标出相应尺寸。

§2-5成形车刀的截形公差和样板

1．

成形车刀的附加切削刃

2．

截形公差

3．成形车刀的样板

1．

成形车刀的附加切削刃成形车刀的附加切削刃指成形车刀两侧超出零件廓形宽度的部分。其一侧用于倒角或修光端面；