成形車刀及刃磨相關(guān)知識

1、國家職業(yè)教育機械制造技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫 成形車刀及刃磨相關(guān)知識一、圓弧車刀圓弧表面要求光滑、具有良好的表面粗糙度。為使每次進給切削時過渡圓滑，需采用主切削刃呈圓弧形的車刀，如機夾式圓弧車刀，如圖 1（a）所示。雙手控制法車成形面時，一般采用此種車刀。圓弧車刀的刃磨方法與刃磨外切槽車刀相似，可用外切槽車刀改磨。如圖1（b）所示。 （a）機夾式圓弧車刀 （b）外切槽車刀改磨圓弧車刀 圖1 圓弧車刀二、 成形車刀將刀具切削部分的形狀刃磨成與工件成形面輪廓相同，所得到的刀具稱為成形車刀或樣板車刀，用此刀進行一次橫向進給就可以加工出成形面。成形車刀有以下三種：（一）整體式普通成形刀這種成形刀與普通車刀相

2、似，其特點是將切削刃磨成和成形面表面輪廓相同的曲線形狀。由于成形面的精度主要由成形刀來保證，所以對車削精度要求較低的成形面，其切削刃用手工刃磨；而車削精度要求較高時，可在工具磨床上刃磨。圖2 整體式普通成形刀（二）棱形成形刀如圖3所示，這種成形刀由刀頭和彈性刀柄兩部分組成。刀頭的切削刃按工件形狀在工具磨床上用成形砂輪磨削，可制造得很精確。刀頭后部的燕尾塊裝夾在彈性刀柄的燕尾槽中，并用螺釘緊固。刀頭前刀面上磨出一個等于徑向前角與徑向后角之和的角度。如圖4所示。刀柄上的燕尾槽做成具有一個等于徑向后角的傾角，這樣裝上刀頭后就有了徑向后角，同時前刀面也恢復(fù)到徑向前角。 圖3 棱形成形刀 （a）裝刀前

3、（b）裝刀后圖4 棱形成形刀的徑向前角和后角棱形成形刀磨損后，只需刃磨前刀面，并將刀頭稍向上升起，刀頭可使用至無法夾住為止。這種成形刀精度高，使用壽命較長，但制造比較復(fù)雜。（三）圓形成形刀圓形成形刀也由刀頭和刀柄組成，如圖5所示。這種成形刀的刀頭是一個開有缺口的圓輪，在缺口上磨出成形刀刃，缺口面即前刀面，在此面上磨出合適的前角。刀頭與刀柄用螺栓緊固。在刀頭與刀柄的貼合側(cè)面都做出端面齒，這樣可防止刀頭轉(zhuǎn)動。當(dāng)成形刀刃低于圓輪的中心，在切削時自然就產(chǎn)生了徑向后角（如圖6所示）。因此，可按所需的徑向后角o（一般為6°10°）求出成形切削刃低于圓輪中心的距離，以調(diào)整好后角。圖5 圓

4、形成形刀主切削刃低于圓輪中心的距離，可按下式計算： H=D/2(Sin(o) 式中 D圓形成形刀直徑，mm； o成形刀的徑向后角，一般為6°10°。 a) b)圖6 圓形成型刀的后角a)后角等于零 b)切削刃低于中心后，產(chǎn)生縱向后角例1 已知圓形成形刀的直徑D=50 mm，需要保證徑向后角為8°，求主切削刃低于中心的距離H。 解：根據(jù)公式H=D/2(Sin(o)，得 H=D/2(Sin(o) =25×01392=3.48 mm棱形成型刀和圓形成形車刀精度高，使用壽命長，但是制造較復(fù)雜。由于成形車刀的形狀質(zhì)量對工件的加工質(zhì)量影響較大，因此對成形車刀要求較高

5、，需要在專用工具磨床上刃磨，在使用中生產(chǎn)效率較高，工件質(zhì)量有保證，適用于批量生產(chǎn)。三、成形車刀的刃磨成形車刀是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用刀具，其刃形是根據(jù)工件廓形設(shè)計的，可用在各類車床上加工內(nèi)外回轉(zhuǎn)體的成形表面。用成形車刀加工零件時可一次形成零件表面，操作簡便、生產(chǎn)率高，加工后能達到公差等級IT8IT10、粗糙度為105m，并能保證較高的互換性。但成形車刀制造較復(fù)雜、成本較高，刀刃工作長度較寬，故易引起振動。 成形車刀主要用在加工批量較大的中、小尺寸帶成形表面的零件。車刀用鈍后，必須刃磨，以便恢復(fù)它的合理形狀和角度，車刀（指整體車刀與焊接車刀）重新刃磨是在砂輪機上刃磨的。刃磨高速鋼車刀用氧化鋁砂

6、輪（白色），刃磨硬質(zhì)合金刀頭用碳化硅砂輪（綠色）。（一）砂輪的選擇砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑和組織5個因素決定。1、磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3種。船上和工廠常用的是氧化鋁砂輪和碳化硅砂輪。氧化鋁砂輪磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韌性大，適用刃磨高速鋼車刀，其中白色的叫做白剛玉，灰褐色的叫做棕剛玉。 碳化硅砂輪的磨粒硬度比氧化鋁砂輪的磨粒高(Hv2800以上) 。性脆而鋒利，并且具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，適用刃磨硬質(zhì)合金。 其中常用的是黑色和綠色的碳化硅砂輪。而綠色的碳化硅砂輪更適合刃磨硬質(zhì)合金車刀。2、 粒度：粒度表示磨粒大小的程度。以磨

7、粒能通過每英寸長度上多少個孔眼的數(shù)字作為表示符號。例如60粒度是指磨粒剛可通過每英寸長度上有60個孔眼的篩網(wǎng)。因此，數(shù)字越大則表示磨粒越細。 粗磨車刀應(yīng)選磨粒號數(shù)小的砂輪，精磨車刀應(yīng)選號數(shù)大( 即磨粒細) 的砂輪。船上常用的粒度為46 號臺0 號的中軟或中硬的砂輪。3、硬度：砂輪的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。 砂輪硬，即表面磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。 砂輪的軟硬和磨粒的軟硬是兩個不同的概念，必須區(qū)分清楚。 刃磨高速鋼車刀和硬質(zhì)合金車刀時應(yīng)選軟或中軟的砂輪.另外，在選擇砂輪時還應(yīng)考慮砂輪的結(jié)合劑和組織。 船上和工廠一般選用陶瓷結(jié)合劑(代號A)和中等組織

8、的砂輪。 綜上所述，我們應(yīng)根據(jù)刀具材料正確選用砂輪。刃磨高速鋼車刀時，應(yīng)選用粒度為46號到60號的軟或中軟的氧化鋁砂輪。刃磨硬質(zhì)合金車刀時，應(yīng)選用粒度為60號到80號的軟或中軟的碳化硅砂輪，兩者不能搞錯。（二）成形車刀手工刃磨的一般步驟 (a) (b) (c) (d)圖7 成形車刀的刃磨 如圖7所示，成形車刀手工刃磨的一般步驟是：1、磨主后刀面，同時磨出主偏角及主后角，如圖（a）所示；2、 磨副后刀面，同時磨出副偏角及副后角, 如圖（b）所示；3、 磨前刀面，同時磨出前角, 如圖（c）所示；4、修磨各刀面及刀尖圓弧, 如圖（d）所示。車刀刃磨后，還應(yīng)用油石細磨各個刀面。這樣，可有效地提高車刀的使用壽命和減小工件表面的粗糙度。（三）磨刀安全知識1、刃磨刀具前，應(yīng)首先檢查砂輪有無裂紋，砂輪軸螺母是否擰緊，并經(jīng)試轉(zhuǎn)后使用，以免砂輪碎裂或飛出傷人。2、刃磨刀