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文档简介
关于金属切削刀具§2-1车
刀
车刀是金属切削加工中使用最广泛的刀具,它可以在普通车床、转塔车床、立式车床、自动与半自动车床上,完成工件的外圆、端面、切槽或切断等不同的加工工序。第2页,共50页,星期六,2024年,5月一、车刀的种类及用途直头外圆车刀
车削外圆和外圆倒角;弯头车刀
车削外圆、端面、倒角;偏
刀
左偏刀和右偏刀,车削外圆、轴肩、端面;切断刀
切断工件、切槽;镗孔刀
镗削内孔;螺纹车刀
车削螺纹;成形车刀
加工成形回转表面,属专用刀具。第3页,共50页,星期六,2024年,5月二、车刀的结构形式1.整体式车刀
硬质合金焊接式车刀,结构简单、紧凑,抗振性能好,制造方便使用灵活。刀片易产生应力和裂纹。多采用高速钢材料2.焊接式车刀3.机夹重磨式车刀避免焊接引起的缺陷,提高了刀具耐用度;刀杆可重复使用利用率较高。但结构复杂、不能完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。第4页,共50页,星期六,2024年,5月二、车刀的结构形式4.机夹可转位式车刀不需刃磨,刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削性能、硬度和抗弯强度。减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间,提高了生产效率。可使用涂层刀片,提高刀具耐用度。机夹刀片:正三角形、正四边形、正五边形、菱形、圆形等。第5页,共50页,星期六,2024年,5月二、车刀的结构形式4.机夹可转位式车刀
刀片夹紧方式:
上压式
夹紧力大,夹紧可靠;缺点是夹紧螺钉及压板会阻碍切屑的流出、易被切屑擦伤。适用于不带孔的刀片。
偏心式
零件少,制造简单,切屑流出不受阻碍,也不会擦伤夹紧元件;缺点是夹紧力不大。适用切削力不大且连续切削。
综合式
兼有上述两种方式的优点,适用切削力大及有冲击负载的切削。
第6页,共50页,星期六,2024年,5月§2-1
孔加工刀具孔加工刀具用途广、种类多,一般可分为两大类:
在实体材料上加工孔的刀具,如麻花钻、中心钻、扁钻、深孔钻等;对孔进行再加工的刀具,如扩孔钻、绞刀、镗刀、锪钻等。第7页,共50页,星期六,2024年,5月1.麻花钻
主要用于孔的粗加工,IT11级以下;表面粗糙度Ra25μm~6.3μm。一、孔加工刀具的种类及用途第8页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途2.中心钻
加工中心孔3.扁钻
机构简单、刚性好、刃磨方便,加工较大直径的孔(>38mm);第9页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途4.深孔钻
加工深孔(长径比>10)。5.扩孔钻
用于绞孔、磨孔前的加工或毛坯孔的扩大。与麻花钻相比,其切削平稳、生产率高、加工质量好。第10页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途6.锪钻
加工孔端面上的沉头孔。7.绞刀
加工成形回转表面,属专用刀具。加工孔精度达IT6~IT7级,表面粗糙度达Ra1.6~0.4。第11页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途7.绞刀
铰刀的类型:(a)直柄机用铰刀,(b)锥柄机用铰刀,(c)锥柄机用铰刀,(d)手用铰刀,(e)可调节手用铰刀,(f)套式机用铰刀,(g)直柄莫式圆锥铰刀,(h)手用1:50锥度铰刀第12页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途7.绞刀
1)绞刀的结构第13页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途7.绞刀
2)绞削加工中的“扩张”与“收缩”扩张:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径大。原因:刀齿的径向误差、工件与刀具的安装误差,积屑瘤的作用,工件材料、绞削用量、切削液等因素的影响。收缩:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径小。原因:工件材料的弹性恢复。如加工薄壁的韧性材料、硬质合金绞刀高速绞孔等。第14页,共50页,星期六,2024年,5月一、孔加工刀具的种类及用途8.镗刀
加工直径较大的孔,精度可达IT6~IT7级,表面粗糙度达Ra6.3~0.8,精镗可达Ra0.4。
单刃镗刀、多刃镗刀,微调镗刀、浮动镗刀浮动镗刀:1.刀片2.刀块3.调节螺钉4.斜面垫板5.紧固螺钉
第15页,共50页,星期六,2024年,5月§2-3
铣
刀
铣削是一种应用非常广泛的加工方法。加工精度一般为IT9~IT8,表面粗糙度为Ra6.3~1.6。铣刀为多齿刀具,有较高生产率。主要用于平面、台阶、沟槽和各种成形面的粗加工和半精加工。第16页,共50页,星期六,2024年,5月一、铣刀的种类及用途按用途可分为:
圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。第17页,共50页,星期六,2024年,5月一、铣刀的种类及用途按用途可分为:
圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。第18页,共50页,星期六,2024年,5月一、铣刀的种类及用途按齿背加工形式可分为:
尖齿铣刀、铲齿铣刀(如成形铣刀的齿背为铲齿加工而成)二、铣削的特点1)断续切削采用大螺旋角刀齿
2)使用多刃刀具校准刀齿高度3)容屑和排屑问题齿疏密适当4)切入过程采用硬质合金刀具第19页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式1.圆周铣削
用分布于圆柱面上的刀齿进行的铣削,称为周铣。逆铣:铣刀切入工件时的切削速度方向与工件的进给方向相反。
顺铣:铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同。
第20页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式1.圆周铣削逆铣:刀齿的切削厚度从ap=0至apmax;切入时,出现打滑,刀齿较易磨损;已加工表面冷硬现象严重;要求工件装夹紧固;进给比较平稳。顺铣:刀齿的切削厚度从apmax到ap=0;刀齿磨损较少,提高刀具耐用度;已加工表面质量较高;工件表面硬皮易损坏刀齿;进给速度时快时慢,影响工件表面粗糙度。
特点:第21页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式1.圆周铣削第22页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式2.端面铣削
用分布于铣刀端平面上的刀齿进行的铣削,称为端铣。1)对称铣
:刀齿切入工件与切出工件的切削厚度ap相同,称为对称铣削。特点:切入、切出时的切削厚度相同,避免后续刀齿在冷硬层上切削,一般端铣多采用此方式,尤其适用于淬硬钢。第23页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式2.端面铣削
2)不对称逆铣若切入时的切削厚度小于切出时的切削厚度,则为不对称逆铣。特点:切入冲击小,切削力变化小,切削过程平稳,表面粗糙度小。适于端铣普通碳钢和高强度低合金钢。第24页,共50页,星期六,2024年,5月三、铣削方式2.端面铣削3)不对称顺铣若切入时的切削厚度大于切出时的切削厚度,则为不对称铣顺铣。特点:可减小刀齿的滑行、挤压和加工表面的冷硬程度,提高刀具耐用度。适于端铣普通碳钢和高强度低合金钢。第25页,共50页,星期六,2024年,5月§2-4
拉
刀拉削加工质量好,生产率高。拉刀寿命长,并且拉床结构简单。拉刀结构复杂,制造比较麻烦,价格较高。多用于大量和批量生产的精加工。第26页,共50页,星期六,2024年,5月一、拉刀的结构及拉削原理1.拉刀的结构第27页,共50页,星期六,2024年,5月一、拉刀的结构及拉削原理2.拉削原理第28页,共50页,星期六,2024年,5月二、拉削的特点1)生产率高,一次可完成粗、半精、精加工;2)加工后的工件精度和表面粗糙度好;3)拉刀的耐用度高;
4)可拉削特型面;5)拉床结构简单;6)可修正尺寸、形状误差,但不能修正位置误差。第29页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式1.分层式拉削1)成形式拉削优点:可获得较低的表面粗糙度。第30页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式1.分层式拉削1)成形式拉削缺点:分屑槽与切削刃交接处的尖角上散热条件最差,加剧了拉刀的磨损,降低了拉刀的耐用度;刀齿上的分屑槽造成刀齿上有一条加强筋,切屑卷曲困难;切屑很薄,因此拉刀比较长,浪费刀具材料,降低生产率;除圆孔拉刀外,制造都比较困难。第31页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式1.分层式拉削2)渐成式拉削优点:对于加工复杂成形表面的工件,拉刀的制造要比成形式简单。缺点:在工件已加工表面上可能出现副切削刃的交接痕迹,因此加工出的工件表面质量较差。第32页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式2.分块式拉削优点:由于切削厚度(即齿升量)大,在相同拉削余量下,轮齿式拉刀所需的刀齿总数要比成形式拉刀少很多;不存在切屑加强筋,切屑卷曲顺利,缩短了拉刀长度,节省刀具材料,提高拉削生产率;拉削带硬皮的铸铁件,不易损坏刀齿。第33页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式2.分块式拉削缺点:由于切削厚度大,拉削后的工件表面质量不如成形式拉刀好。第34页,共50页,星期六,2024年,5月三、拉削方式3.综合式拉削
集中了成形式拉刀和轮切式拉刀的优点:既缩短了拉刀长度,保持较高的生产率,又能获得较好的工件表面质量。
综合式拉刀的粗切齿制成分块式结构,精切齿采用成形式结构。第35页,共50页,星期六,2024年,5月§2-5
齿轮加工刀具
齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。由于齿轮的种类很多,加工要求又各不相同,因此齿轮刀具的品种及其繁多。
第36页,共50页,星期六,2024年,5月一、齿轮刀具的类型1.按加工齿轮的品种分渐开线圆柱齿轮刀具
如齿轮铣刀,插齿刀,齿轮滚刀,剃齿刀;蜗轮刀具
蜗轮滚刀、飞刀,蜗轮剃齿刀;锥齿轮刀具
直齿锥齿的刨刀、铣刀,加工弧齿和摆线锥齿轮的铣刀盘;非渐开线齿形刀具
花键滚刀,圆弧齿轮滚刀,棘轮滚刀,花键插齿刀,展成车刀。第37页,共50页,星期六,2024年,5月一、齿轮刀具的类型2.按加工原理分成形齿轮刀具
如盘形模数齿轮铣刀,指形模数齿轮铣刀,齿轮拉刀,插齿刀盘等;第38页,共50页,星期六,2024年,5月一、齿轮刀具的类型2.按加工原理分展成齿轮刀具
插齿刀、齿轮滚刀、剃齿刀、花键滚刀、锥齿轮刨刀、曲线锥齿轮铣刀盘等。
第39页,共50页,星期六,2024年,5月二、齿轮滚刀1.滚刀基本蜗杆形式:整体式齿轮滚刀、镶齿式齿轮滚刀、硬质合金齿轮滚刀
理论上,只有渐开线为基本蜗杆的滚刀,造形误差才是零。但由于渐开线蜗杆的轴截面和法截面都是曲线,制造较为困难,故生产中采用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆。也可用法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆,但造形误差较大,一般不采用。
通常把滚刀切削刃所在的蜗杆叫做滚刀产形蜗杆,即基本蜗杆。第40页,共50页,星期六,2024年,5月二、齿轮滚刀第41页,共50页,星期六,2024年,5月二、齿轮滚刀第42页,共50页,星期六,2024年,5月三、插齿刀1.插齿刀的基本工作原理第43页,共50页,星期六,2024年,5月三、插齿刀2.插齿刀的齿面形状插齿刀切削刃运动轨迹形成一个齿轮,称为产形齿轮。要加工出正确的齿轮渐开线齿形,和它共轭的产形齿轮齿形必须是渐开线。因此,插齿刀切削刃的端面投影必须是渐开线。不考虑前角的影响插齿刀端面的齿形就是产形齿轮的齿形。第44页,共50页,星期六,2024年,5月§2-6
砂
轮
砂轮是磨削加工中使用最广泛的模具。砂轮是由结合剂将磨料颗粒黏合在一起后经烧结而成,因此其切削性能主要决定于磨料、粒度、结合剂、硬度、组织等基本要素。第45页,共50页,星期六,
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