金属切削刀具

第三章金属切削刀具3.1车刀1.车刀的种类（1）直头外圆车刀；（2）弯头车刀；（3）偏刀；（4）切槽或切断刀；（5）镗孔刀；（6）螺纹车刀；（7）成形车刀；•焊接式车刀。焊接式车刀是将一定形状的硬质合金刀片和刀杆通过钎焊连接而成。焊接车刀刀杆常用中碳钢制造，截面有矩形、方形和圆形三种。普通车床多采用矩形截面。当切削力较大时(尤其是进给抗力较大时)，可采用方形截面。圆形刀杆多用于内孔车刀。2.按结构分类整体式（HSS)、焊接式、机械夹固式（重磨式、可转位式）焊接式硬质合金车刀常用焊接刀片形式刀片夹紧方式：（1）上压式夹紧力大，定位可靠，阻碍流屑（2）偏心式结构简单，不碍流屑，夹紧力不大（3）综合式夹紧力大，耐冲击，结构复杂（4）杠杆式可转位式车刀的组成：可转位刀片、刀垫、刀杆、夹紧机构切削性能好，辅助时间短，生产率高三高一专的先进刀具高精度高效率高可靠性专业化先进的专用可转位刀具3.2孔加工刀具孔加工刀具的种类及用途在实体材料上加工孔用刀具：扁钻、麻花钻、中心钻、深孔钻中心钻麻花钻•对已有孔加工用刀具铰刀、镗刀、扩孔钻、锪钻3.2.2麻花钻标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。1）工作部分分切削部分和导向部分。两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃。钻芯直径朝柄部方向递增。2）柄部夹持部分，有直柄和锥柄。3）颈部用于磨柄部时砂轮的退刀。（2）麻花钻的修磨前角从＋30°到－30°,横刃长前角－55°，定心差，轴向力大，刚性差，排屑困难磨短横刃增大前角，修磨主刃顶角分屑槽3.2.2麻花钻—由工作部分、颈部及柄部三部分组成•常见的修磨方法：1.修磨横刃横刃切削条件差，将原来的横刃长度修磨短，同时修磨出前角，有利于钻头的定心和减小轴向力2.修磨主切削刃修磨成双重顶角，也可磨出圆弧刃(相当于多重顶角)，其好处是刀尖角ε加大，主切削刃工作长度增加，切削厚度减薄，则刀具特别是刀尖的强度和散热条件改善。在前刀面上轧制出分屑槽，使切屑分割成窄条，便于排屑3.修磨刃带为了减小棱边与孔壁的摩擦，减小钻头磨损，对于直径较大的钻头，可磨出副后角6°～8°并留下宽度为0.1～0.2mm的窄棱边。3.2.3铰刀1.铰刀的种类和用途2.铰刀的结构•铰刀特点：铰刀无横刃,刀齿较多，一般有6～12个齿，每个刀齿上所受的径向切削分力比较均匀,铰孔余量小，容积空间不深。铰刀芯部直径较粗，刚性好，因此，铰削时工作平稳，铰孔质量好。3.3铣刀铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高1.铣刀的分类（1）圆柱平面铣刀（2）端铣刀（3）盘铣刀单面刃、双面刃、三面刃、错齿三面刃（4）锯片铣刀（5）立铣刀（6）键槽铣刀（7）角度铣刀（8）成形铣刀2.铣削方式（1）顺铣和逆铣周铣有顺铣和逆铣两种方式。顺铣切削厚度大，接触长度短，铣刀寿命长，加工表面光洁，但不宜加工带硬皮工件，且进给丝杠与螺母间应消除间隙。否则，应采用逆铣。（2）对称铣与不对称铣端铣有对称铣与不对称逆铣、不对称顺铣三种方式。铣淬硬钢采用对称铣；铣碳钢和合金钢用不对称逆铣，减小切入冲击，↑刀具寿命；铣不锈钢和耐热合金用不对称顺铣。3.4其他加工刀具3.4.1拉刀拉床只有主运动，结构简单，可一次加工成形，质量好，效率高，但刀具设计制造复杂，适于大批量生产。拉刀1.拉刀种类拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀；按拉削方式分普通式、轮切式、及综合式；按受力不同分拉刀和推刀2.拉刀的结构普通圆孔拉刀结构如下：3.4.2齿轮刀具按齿形的形成原理分成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具（一）滚刀1.滚刀基本蜗杆根据滚切原理知，滚刀基本蜗杆的端面齿形应是渐开线，法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的模数和压力角。齿轮滚刀的结构和类型（1）整体齿轮滚刀高速钢材料套装式结构轴肩与内孔同心装刀检测径跳多为零前角顶刃后角10～12°侧刃后角大约3°齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；粗加工用滚刀有时做成双头，以提高生产率。镶齿齿轮滚刀齿轮模数较大时，做成镶齿结构，既节约高速钢，又使刀片易锻造，提高性能和使用寿命。硬质合金滚刀用于小模数齿轮或精加工硬齿面齿轮，代替磨齿。常采用大的负前角，可达－30°～－45°（二）插齿刀1.插齿刀的分类和用途（1）标准直齿插齿刀①盘形插齿刀加工外齿轮和大径内齿轮Φ75、100、125、160、200②碗形插齿刀加工多联齿轮和内齿轮，有Φ50、75、100、125mm。③锥柄插齿刀加工内齿轮，有Φ25mm(m1~2.75)、Φ38mm(m1~3.75)（2）斜齿插齿刀盘形插齿刀Φ100；锥柄插齿刀Φ38,β均有15°和23°两种。（3）人字齿轮插齿刀加工无空刀槽的人字齿轮，有Φ100、150、180,β为30°。砂轮一、砂轮磨料＋结合剂砂轮特性决定于五要素：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。（一）磨料锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性1.氧化物系（刚玉类，主要成份Al2O3）①棕刚玉（A）韧，硬度低，磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁②白刚玉（WA）韧性低、硬，磨淬火钢、高速钢、高碳钢③铬刚玉（PA）韧，硬度低，Ra小，磨高速钢、不锈钢等主要起切削作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用砂轮2.碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）①黑色碳化硅（C）韧性低、硬度高，磨铸铁、黄铜等脆材②绿色碳化硅(GC)韧性差、更硬，磨Y合金、陶瓷、玻璃等3.超硬磨料人造金刚石（D）、立方氮化硼（CBN）（二）粒度以刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，如60＃微粉：磨粒的直径＜40um时，如W20磨粒尺寸在20～14um粗磨用粗粒度，精磨用细粒度；当工件材料软，塑性大，磨削面积大时，采用粗粒度，以免堵塞砂轮烧伤工件。（三）结合剂1.陶瓷结合剂（V）化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。2.树脂结合剂（B）强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。3.橡胶结合剂（R）强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。4.金属结合剂（M）青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。（四）硬度指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级砂轮硬度选择原则：1.磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮；2.磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤；3.砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮；4.成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。（五）组织反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨和强力磨削。中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件