金属切削刀具.

金属切削刀具乐兑谦主编机械工业出版社车削加工用途车刀•车刀的用途：–外圆车刀、端面车刀、切断车刀、切槽车刀；•车刀的结构型式：–焊接式硬质合金车刀；–机械夹固式硬质合金车刀；–可转位刀片；•车刀的卷屑断屑结构：–采用合适的刀具几何角度；–磨出断屑台；–采用卷屑槽；刀槽设计计算ngnnbssgrrgngnbnsetnbnkk刀槽角度的计算成型车刀成型车刀的种类：平体成型车刀；棱体成型车刀；圆体成型车刀；成型车刀用途：用于大批量生产回转体成型内、外表面，多用于纺织机械、汽车厂、拖拉机厂、轴承厂等。径向成型车刀的前角与后角径向棱体成型车刀的前角与后角ff圆体成型车前角后角径向成形车刀的后面截形修正计算棱形车刀后刀面修正与计算fxfxfxfxfffxrrrPsinsin)sin(sin)cos(1圆体成形车刀的修正与计算221sin)sin(xcxxxffxfxxBhRCBBrC成形车刀产生圆锥形误差的原因孔加工刀具孔加工刀具的类型：1、扁钻；2、麻花钻；3、扩孔钻；4、锪钻；5、铰刀；6、镗刀；扁钻结构简单，制造方便，但前角小，导向性差，排屑困难，常用于微小孔的加工。扩孔钻锪钻微调镗刀镗刀麻花钻是在实体上加工出孔的刀具，一般用于中小孔的加工，表面粗糙度Rz50~Ra6.3mm；•麻花钻的向何角度：1、螺旋角wm↑，前角增加，轴向力与扭矩↓，切削轻快，但切削刃强度降低，一般为18~30°;2、顶角2φ↓，主切削刃长度增加，轴向力小，但扭矩大，钻头易断；3、主偏角与端面刃倾角；4、前角与后角；5、横刃倾角；6、副偏角与副后角；钻头前角变化Drillsectionedalongthecuttingedgeshowingchangeofrakeduetofluteform.Rakeanglechangesfromnegativetopositivewhenradiusincreases切削要素：1、切削速度；2、背吃刀量；3、切削层厚度；4、切削宽度；5、切削层面积；麻花钻几何形状的改进1、麻钻存在的缺陷：2、麻花钻常见的修磨方法：修磨横刃；修磨多重顶角；修磨前刀面；开分屑槽；修磨刃带；深孔钻结构特点及原理•加工特点：长径比大于5~10的孔；断屑与排屑困难，散热条件差，需采用冷却与润滑措施；外排屑深孔钻：又名枪钻，结构简单，只有一条切削刃，没有横刃。适于中心小孔（2-20mm)的粗精加工，外排屑深孔钻导向芯柱内排屑深孔钻：适于5~120mm的孔加工，生产率与加工质量好于外排屑；喷吸钻：适于16~65mm的深孔加工，加工效率高•适于直径大于60mm的深孔加工铰刀•是孔的半精加工与精加工工具。•可分为：手用铰刀、机用铰刀、锥孔铰刀、硬质合金铰刀；铰刀的结构铰刀的几何参数1、铰刀的齿数；2、齿形与齿槽方向；尺寸公差：GPddPddGPPHGPddPdddminmaxmin0minmaxmax0minmaxmaxmaxmin0maxmaxmax0孔收缩：孔扩张：铣削加工铣刀类型铣刀的几何角度铣刀前后角参考值铣削要素与铣削面积一、铣削要素与切削层参数1、铣削速度vc；2、进给量（每齿进给量fz、每转进给量f、进给速度vf）；3、背吃刀量ap；4、侧吃刀量ae；二、切削层参数1、切削层厚度ac；2、切削层宽度aw；铣削方式一、圆柱平面铣刀1、逆铣2、顺铣端铣刀加工平面1、对称铣；2、不对称铣；硬质合金端铣刀a.直接焊接式；b.焊接夹固式；c.机夹可转位式；铣削特点1、刀具连续转动；2、多刀多刃切削；3、断续切削；4、可选用不同的切削方式；成形铣刀是一种用于加工成形表面的专用刀具；尖齿成形铣刀：重磨后刀面，耐用度与加工质量均较高；铲齿成形铣刀：重磨前刀面，结构简单，重磨方便；齿背曲线用阿基米德螺线；尖齿铣刀与铲齿铣刀拉刀可加工各种异形的表面、通孔，如内花键、内齿轮、燕尾槽等，生产率高，机床结构简单，是一种专用刀具，刀具制造成本贵，适于精加工与大批量生产。拉刀的结构•非工作部：柄部、径部、过渡锥、前导部、后导部、支托部；•工作部：切削部、校准部；圆孔拉刀设计一、拉削余量式中：为拉削作量；为拉削后孔最大直径；为拉削前孔最小直径；底孔为钻削加工：底孔为扩孔：底孔为精扩或镗孔：minmaxwmddmaxmdminwdldm1.00.005ldm075.00.005ldm05.00.005拉削方式1、普通拉削方式1）同廓式拉削：粗切齿、精切齿廓形相似；2）渐成成拉削：粗切齿与精切齿廓形不同；2、轮切（分块）拉削方式：一组刀齿直径相同，共同切除同一层余量；3、综合式拉削方式：粗切齿为分块式拉削，精切齿为同廓式拉削；普通拉削方式轮切式圆孔拉削齿升量：是相邻两刀齿的半径差；不同的加工方式、不同阶段的刀齿各不相同；拉刀切削部分几何参数拉刀前角：拉刀后角与刃带宽度•齿距：相邻刀齿的轴向距离，一般保证3~8个刀齿同时工作；lP)5.1~25.1(齿距：1plze同时工作齿数式中：l是接削长度当P10mm时，PP)8.0~6.0(精当P10mm时，PP精•容屑槽：有足够的容屑空间，同时又能使刀齿有足够强度，可多次重磨。–1）直线齿背槽形，适于脆性材料与一般钢材；–2）曲线齿背槽形，适于韧性材料；–3）加长齿背槽形，适于深孔拉削；分屑槽：便于塑性金属拉削后的清屑。拉刀切削部分参数确定•切削齿的齿数与直径：z切=z粗+z过+z精•过渡齿一般取3~5个齿；精切齿一般取3~7个齿；12)(faz精过粗粗切齿齿数：过精过过粗切削部PZPZPZl切削部长度：校准部•无齿升，起修光与校准作用，根据精度不同，齿数有所不同，精度越高，校准部齿数越多。花键拉刀的结构特点一、余量切除方式1）单独拉花键；2）拉花键及倒角；3）拉花键及圆孔；4）拉圆孔、花键及倒角；二、切削齿形状1）花键刀齿；2）倒角刀齿计算；螺纹刀具•切削加工方法：–螺纹车刀；–丝锥；–圆板牙；–螺纹铣刀；–自动开螺纹切头；•按滚压法工作的螺纹加工工具：–滚丝轮；–搓丝板；圆板牙盘形螺纹铣刀梳形螺纹铣刀自动开合螺纹切头滚压法加工螺纹丝锥一、丝锥结构丝锥结构参数1、容屑槽数目Z，槽数少，容屑空间大，单位切削力与扭矩减少；槽数多时，每齿切削厚度小，加工质量好，导向性好；d10mm时Z一般为3，d10mm时，Z一般为4-6。2、前角、后角：加工钢材，前角一般为5~13；加工铝合金时，前角一般为12~14，加工铸铁时为2~4。3、槽形与槽向：4、丝锥螺纹公差：H1、H2、H3、H4。齿轮刀具•按被加工齿轮分：–圆柱齿轮刀具•渐开线圆柱齿轮刀具：盘形齿轮铣刀、齿轮拉刀、插齿刀盘、齿轮滚刀、插齿刀、梳齿刀和剃齿刀；•非渐开线齿轮刀具：圆弧齿轮滚刀、摆线齿轮滚刀、花键滚刀等。–蜗轮刀具：蜗轮滚刀、蜗轮飞刀、蜗轮剃齿刀等。–锥齿轮刀具•直齿锥齿轮刀具：成对刨刀、成对盘铣刀、拉-铣刀盘等。•曲线锥齿轮刀具：弧齿锥齿轮铣刀盘、摆线齿锥齿轮铣刀盘等。•按刀具的工作原理分：–成形齿轮刀具：盘形齿轮铣刀、指形齿轮铣刀、齿轮拉刀、插齿刀盘等。–展成齿轮刀具：齿轮滚刀、插齿刀、梳齿刀、剃齿刀、加工非渐开线齿形的各种滚刀、蜗轮刀具和锥齿轮刀具等。通用性好，同一把刀具可加工模数和齿形角相同而齿数不同的齿轮，也可用标准刀具加工不同变位系数的变位齿轮。铣齿是用成形铣刀在万能卧式铣床上进行的。m≤16时，用盘状铣刀；m16时，用指状铣刀（a）盘状铣刀（b）指状铣刀铣齿•铣刀装在刀杆上旋转作主运动，工件紧固在心轴上，心轴安装在分度头和尾座顶尖之间随工作台作直线进给运动。•每铣完一个齿槽，铣刀沿齿槽方向退回，用分度头对工件进行分度，然后再铣下一个齿槽，直至加工出整个齿轮。•生产中，把同一模数的齿轮按齿数划分成若干组，同一组只用一个刀号的铣刀加工。为了保证铣出的齿轮在啮合时不致卡住，各号铣刀的齿形是按该号范围内最小齿数齿轮的齿槽轮廓制作的。为此，各号铣刀加工范围内的齿轮除最小齿数的外，其它齿数的齿轮，只能获得近似的齿形，产生齿形误差。•另外铣床所用分度头是通用附件，分度精度不高。刀号12345678加工的齿数范围12～1314～1617～2021～2526～3435～5455～134135以上铣齿的工艺特点：（1）成本较低齿轮铣刀结构简单，在普通的铣床上即可完成铣齿工作，铣齿的设备和刀具的费用较低。（2）生产率低铣齿过程不是连续的，每铣一个齿，都要重复消耗切入、切出、退刀和分度的时间。（3）齿形误差较大，加工精度低。（4）铣齿不但可以加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮,还可以加工齿条、锥齿轮及涡轮等。（5）适用于单件小批生产或维修工作中加工精度不高的低速齿轮。（6）铣齿的加工精度为9级或9级以下，齿面粗糙度值Ra为6.3～3.2μm。滚齿是利用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，其滚切原理是刀具和工件的运动相当于一对蜗杆与蜗轮的合啮原理。（三）滚齿齿轮滚刀滚刀相当于一个蜗杆，为了形成切削刃，在垂直于螺旋线的方向，开出沟槽，并经铲齿，使刀具有前角和后角，成为齿轮滚刀。1.主运动滚刀的旋转运动。•2.分齿运动滚刀与齿坯之间强制保持一对螺旋齿轮啮合运动关系的运动。•分齿运动由滚齿机的传动系统来实现，齿坯的分度是连续的。•3.垂直进给运动为切出整个齿宽，滚刀需要沿工件的轴向作进给移动，即为垂直进给运动。•4.径向进给运动。滚齿的切削运动滚齿的工艺特点•（1）滚刀的通用性好一把滚刀可以加工与其模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。•（2）齿形精度及分度精度高一般为8-7级，Ra值为3.2〜0.8μm.•（3）生产率高滚齿的整个切削过程是连续的。•一般比铣齿和插齿高.•（4）加工成本高滚齿需要专用机床,滚刀的制作比铣刀、插齿刀困难，价格较高。滚齿的应用•滚齿应用范围较广，可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。齿轮滚刀的基本蜗杆000sindzmn分圆导程角：nnmP0法向分圆齿距：齿轮滚刀结构1、整体式滚刀：中小模数的齿轮滚刀。2.镶齿式齿轮滚刀：适于模数大于10的齿轮；•镶齿滚刀：焊接硬质合金刀片，用于加工硬齿面；•齿轮滚刀的直径：可以自由选定，直径大时，分圆柱导程角小，减少近似齿形滚刀的齿形误差；轴向进给量相同的情况下，能减小齿轮面上的轴向波纹度；能使刀齿数目增多，从而减轻每个刀齿的切削负担，有利于传出切削热与降低切削温度；能使滚刀孔径加大，可采用较大的心轴，提高心轴刚性，并能用较大的切削用量进行滚齿。但浪费高速钢，滚刀的制造、刃磨、和安装都不方便；会使滚齿机刀架内部的传动零件受到较大的扭矩，切削时易产生冲击，影响加工精度；会增加滚齿时的切入长度和切入时间，影响生产效率。)2(210kaHdtd滚刀齿径：式中：键槽尺寸，即键槽底面到对面孔壁的距离；1td滚刀直径；0)45.0~20.0(add滚刀壁厚；d）（30.0~25.0Hk滚刀容屑槽；•滚刀长度：1）滚刀端头的刀齿不可负荷过重；2）滚刀必需完整地包络出被加工齿轮的齿形；3）为了使滚刀整个长度上的刀齿磨损均匀、在减小滚刀的重磨次数、增加每两次重磨之间的使用寿命，滚刀还应有充分的窜刀长度。01)2(nashhrL转入边最小长度式中：ra齿轮齿顶圆半径、sn0滚刀法向分圆齿厚；tgahstgatgarLana02)(转出边最小长度•齿轮滚刀的合理使用：–齿轮滚刀的选用与合理安装；法向模数与法向齿形角度与被加工齿轮的法向模数与法向齿形角相同。精度等选择合理；–滚刀的重磨；–重磨滚刀时产生的误差及其检验方法；•前刀面径向误差：前刀面不通过滚刀轴线；•前刀面与滚刀轴线的平行性误差；•圆周齿距误差；•插齿则是在插齿机上用插齿刀加工齿形的过程。•其原理是刀具和工件的运动相当于一对圆柱齿轮传动。•插齿刀是一个是用高速钢制造并磨出切削刃的齿轮（四）插齿•1.主运动即插齿刀的上下往复直