《长城培训-车削刀具基础知识讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长城培训-车削刀具基础知识讲解（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、刀具培训 GW-April 2008 金属切削刀具基础知识 金属切削刀具基础知识 车削基础知识 车削是一种工件旋转，刀具纵向或横向进给切削的加工方式。 基本刀具类型 Ft-切向力 Ff-进给力 Fr-轴向力 R-合成力 车削中的切削力 前角 后角 车削主要角度 正角刀与负角刀 刀片本身无后角 主偏角的作用 切削压力 0 O 15 O 45 O 铁屑厚度 薄厚 减弱增加 余偏角增大 0 余偏角 .100 .010 5 Lead Angle 15 余偏角30 Lead Angle 45 余偏角60 Lead Angle .100 .100 .010 .007 吃刀抗力 增加 变形增大 减小切屑 厚
2、度 提高进给 能力 抑止振动 输入 减小切深 减少断续 加工时遇 到的困难 余偏角的选择原则 机床的刚性 装夹刚性 工件外形 转塔的刀位 经济性 一把刀具用于多次加工 仿形加工 工件外形要求 副偏角 最小为 - 5 副偏角 5 车削的定义，车削切削三要素 车削加工就是工件旋转做主运动， 刀具做轴向和径向进给运动。 线性切削速度Vc,切深ap和每转走 刀量f是车削三要素。 Vc: m/min 米/分钟 ap: mm 毫米 fr(fn): mm/r 毫米/转 工件直径120mm, 主轴转速350转/ 分钟，则切削速度为 Vc=120x3.14x350/1000 =132m/min 车削三要素与刀具
3、寿命 影响车刀片寿命的原因有切削热，摩擦和切削抗力，这三者随着切 削速度的增加而加剧最为强烈。 车削三要素与刀具寿命 切削速度增加20%刀片磨损增加 50%； 走刀量增加20%刀片磨损增加 20%； 切深增加50%刀片磨损增加20% 。 焊接车刀和机夹车刀 焊接车刀的优点在于单刀价格便宜，多次重磨，容易获得锋利刃 口，缺点在于速度低（70米以下），寿命短，刃口安全性差。 机夹刀片车刀的优点在于操作简单，换刀对刀容易，刀片涂层， 切削速度高寿命长，刀片生产效率高，刃口安全，刀片磨损一致 性强，适合数控机床和生产线的自动化生产，虽然单刀的价格贵 ， 但是在大批量零件或者难加工材料零件的加工中的零件
4、的加 工成本最低。 刀片材料和切削线速度 高速钢车刀：20-30米/分钟 硬质合金：70-90米/分钟 涂层硬质合金：100-300米/分钟 氧化铝涂层：200-400米/分钟 金属陶瓷: 200-350米/分钟 陶瓷刀片：500米/分钟以下 CBN刀片：400-1000米/分钟 金刚石刀片：1000-3000米/分钟 车镗刀的后角 16-2032-25 刀尖圆弧半径与走刀量 H H 波峰 波峰 波谷 波谷 S S r r H=S2/8r 进给率/刀尖半径与表 面光洁度的关系 最大和最小切深 最小切深为1/3刀尖圆弧半径 车削功率和扭矩计算 Vc= 3.14 xD xRPM 1000 V=Vc
5、 xap xfr Time= L fr xN P= Vc xap xfr xkc 60037.2 举例：车削奥氏体不锈钢外圆，工件硬度 HB200, 工件直径75mm,切深3mm,走刀量 0.2mm/r, 切削速度230m/min, 材料单位切削力 为2900N/mm2,加工长度为100mm RPM=(230X1000)/(3.14X75)=976转每分钟 金属去除率V=230x2x0.2=92 立方厘米每分钟 每加工一个零件的时间=100/(0.2x976)=0.51分 钟 车削功率P=(230x3x0.2x2900)/60037.2=6.7千 瓦 车削力=2900 x0.2 x3=1740
6、牛顿=177.5公斤 车削扭矩T=1740 x37.5=65牛顿米 F力=Kc xfr xap T= F力 x(D/2) =P x9549/RPM 内孔车刀的夹持长径比与振动 普通钢刀杆表面处理HRC42左右，刀杆夹 持的最小长度为2倍刀杆直径，最佳长度为3 -4倍刀杆直径； 普通钢刀杆作内孔镗削刀杆最大悬伸为4倍 杆径，做内螺纹车削为3倍杆径，做内槽与 仿形加工为2倍杆径，超出会有振动发生； 刀杆悬伸在4倍到7倍杆径时，可以使用重金 属刀杆或者整体硬质合金刀杆，但是最稳妥 的方法是使用阻尼谐振避振杆； 肯纳钢制阻尼避振杆可以提供最大12倍杆径 的悬深， 超过20毫米直径的硬质合金加强 型避振
7、杆可以提供15倍杆径的悬伸； 推荐整体硬质合金和阻尼避振杆采用如左图 的夹持方式 C型夹紧 这种夹紧方法是用一个压板压在没有孔的 刀片上。它的局限性是仅仅依靠压紧时产生 的摩擦力固定刀片。这种C型夹紧的方式一 般只用于正前角刀片，在中小负荷的切削情 况下切削。 带孔的负前角的刀片采用这种夹紧设计。用偏 心销将刀片强制压靠在侧定位凹面上以防止刀片 与侧定位间产生间隙。顶部的压紧在刀尖承受切 削力时防止刀片翘起。这种设计所用的零件比较 多。此系统适用于中载和重载切削。 M型夹紧 刀片的夹紧方式 该系统采用一个简易扳手或沉头螺钉将 刀片固定在刀体上。使用这种系统的刀片有 沉孔。在温度较高时，刀片会因
8、为螺钉卡死 而转位困难。主要用于中低载荷的切削。 刀片的夹紧方式 S型夹紧 这种夹紧是车削刀具的ISO标准，因此在欧 洲和亚洲十分普遍。该设计针对带孔的负前 角刀片，用直角杠销将刀片强制压紧在刀片 侧定位凹面上。直角杠销的端部被螺栓压住 。这种设计适用于中载或重载车削。但无法 防止刀片在切削过程中翘起。 P型夹紧 KMT FIX-PERFECT 夹紧方式 特 点 ： 刀片安装可靠 提高刀片寿命和刃口强度 排屑通畅,无夹紧元 件干涉 ISO/ANSI 车削刀片规格介绍: 公制: CNMG12 04 08 MN KC9315 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. 刀片的几何形状 2. 刀片的切
9、削后角 3. 刀片的公差等级 4. 刀片的结构类型 5. 刀片的刃口长度 6. 刀片的厚度 7. 刀片的圆角 8. 刀片的断屑槽形 9. 刀片的材质 刀片的几何形状 C 型：刀尖角 80o 菱 型 D 型：刀尖角 55o E 型：刀尖角 75o M 型：刀尖角 86o V 型：刀尖角 35o W 型：刀尖角 80o 凸三角 L 型：刀尖角 90o 长方型 A 型：刀尖角 85o 平 行 B 型：刀尖角 82o 四边型 K 型：刀尖角 55o H 型：刀尖角 120o 六边型 O 型：刀尖角 135o 八边型 P 型：刀尖角 108o 五边型 R 型：刀尖角 360o 圆 型 S 型：刀尖角 9
10、0o 正方型 T 型：刀尖角 60o 三角型 CNMG12 04 08 MN KC9315 S 型：刀尖角 90o 正方型 T 型：刀尖角 60o 三角型 C 型：刀尖角 80o 菱 型 D 型：刀尖角 55o 菱 型 R 型：刀尖角 360o 圆 型 V 型：刀尖角 35o 菱 型 W 型：刀尖角 80o 凸三角型 CNMG12 04 08 MN KC9315 常用的刀片几何形状 刀片形状与强度的关系 强度较好 A 型：刀片后角 3o B 型：刀片后角 5o C 型：刀片后角 7o D 型：刀片后角 15o E 型：刀片后角 20o F 型：刀片后角 25o G 型：刀片后角 30o N 型
11、：刀片后角 0o P 型：刀片后角 11o CNMG12 04 08 MN KC9315 刀片的切削后角 CNMG12 04 08 MN KC9315 M 压制 G 磨制 刀片的公差等级 刀片的公差等级 M 压制 G 磨制 CNMG12 04 08 MN KC9315 刀片的结构类型 CNMG12 04 08 MN KC9315 无孔直孔 单沉孔 40o-60o 单沉孔 70o-90o 双沉孔 40o-60o 双沉孔 70o-90o 特殊 刀片的刃长 CNMG12 04 08 MN KC9315 12 = 12.7 mm 4 / 8 x 25.4 = 12.7 mm CNMG4 32 MN K
12、C9315 ISO ANSI 内接圆 内接圆 刀片的厚度 CNMG1204 08 MN KC9315 CNMG432 MN KC9315 04 = 4.76 mm 3 / 16 x 25.4 = 4.76 mm ISO ANSI 刀片的圆角 半径 r =0.8 mm 半径 r =2 / 32 x 15.4= 0.8 mm ISO ANSI CNMG1204 08 MN KC9315 CNMG432 MN KC9315 切削刃口处理和断屑特点 F 锋利 FF 精细车 FN 精车 MN 中等负前角 RN 粗车负前角 UN 通用负前角 FP 精车正前角 MP 半精车负前角 RP 粗车负前角 RM 粗
13、车中等 RH 粗车重型FW精车 MW 半精车修光刃口 FS 精车锋利 MS 半精车锋利 RW 粗车修光刃口 HP 高正前角-11精细精车 K 轻快进给切屑控制 UF 超精车 LF 轻快精车 MF 中等精车E倒钝刃口 T 负倒棱 S 负倒棱加倒钝 MP-K 中等正前角 MG-P 中等正前角 CNMG1204 08 MN KC9315 CNMG1204 08 MN KC9315 KC 9 3 15 1 2 3 4 5 K=肯纳 材质 C=涂层硬质合金 T=金属陶瓷 B=PCBN D=PCD Y=KYON 负角锋利 负角有倒棱 负角有倒圆 负角有倒棱和倒圆 正角有倒圆 正角锋利 强度增加 & 切削压
14、力增加 刃口设计 刀片 识别 几何名称 刀片圆角 半径 ISO ANSI 应用范围 应用图标 粗加工 从 ISO 工程图 面光洁度标记 半精加工 精加工 超精加工 修光刃是如何工作的 修光刃刀片 标准刀片 修光刃是如何工作的 修光刃是如何工作的 workpiece true radius tolerance bands D style inserts 內圆刀柄 A25R-MCLNR12 公制: 英制:A20-MCLNR12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 外圆刀柄 英制:MCLNR16 4D MCLNR25 25 M12 公制: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6
15、7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 刀柄的规格介绍 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. 刀片的固定方式 2. 被固定刀片的形状 3. 刀柄的导引角度 4. 被固定刀片的后角 5. 左右手 6. 刀柄的高度 7. 刀柄的厚度 8. 刀柄的长度 9. 刀片的刃口长度 公制外圆刀柄 上压式复合式 固定销式锥块固定式 锥度固定式 螺丝固定式 上压式 复合式 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 刀片的固定方式 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 被固定刀片的形状 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 刀柄的主偏角 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 被固定刀片的后角 N LR MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 左右手 MCLNR25 25 M12 1 2 3 4 5 6 7 8
