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车切基本知识
作者:Xyzd999 出处: 加入时间:2009-12-25 点击数:
 
 

一、车刀材料

  在切削过程中,刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此,刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性,还需具有高的耐热性(红硬性),即在高温下仍能保持足够硬度的性能。

  常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。1.高速钢

  高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。高速钢淬火后的硬度为HRC63~67,其红硬温度550℃~600℃,允许的切削速度为25~30m/min。

  高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头、铰刀、铣刀等,亦常用作低速精加工车刀成形车刀

  常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。2.硬质合金

  硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)和Co(钴)的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的,其中Co起粘结作用,硬质合金的硬度为HRA89~94(约相当于HRC74~82),有很高的红硬温度。在800~1000℃的高温下仍能保持切削所需的硬度,硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100~300m/min,可用这种刀具进行高速切削,其缺点是韧性较差,较脆,不耐冲击,硬质合金一般制成各种形状的刀片,焊接或夹固在刀体上使用。

  常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类:(1)钨钴类(YG)

  由碳化钨和钴组成,适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。

  常用牌号有YG3、YG6、YG8等,后面的数字表示含钴量的百分比,含钴量愈高,其承受冲击的性能就愈好。因此,YG8常用于粗加工,YG6和YG3常用于半精加工和精加工。(2)钨钛钴类(YT)

  由碳化钨、碳化钛和钴组成,加入碳化钛可以增加合金的耐磨性,可以提高合金与塑性材料的粘结温度,减少刀具磨损,也可以提高硬度;但韧性差,更脆、承受冲击的性能也较差,一般用来加工塑性材料,如各种钢材。

  常用牌号有YT5、YT15、YT30等,后面数字是碳化钛含量的百分数,碳化钛的含量愈高,红硬性愈好;但钴的含量相应愈低,韧性愈差,愈不耐冲击,所以YT5常用于粗加工,YT15和YT30常用于半精加工和精加工。二、车刀的组成及结构形式1.车刀的组成

  车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削,刀体用于安装。刀头一般由三面,两刃、一尖组成。前刀面是切屑流经过的表面。主后刀面是与工件切削表面相对的表面。副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。主切削刃是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作。副切削刃是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用。刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧。2.车刀的结构形式

  最常用的车刀结构形式有以下两种:

  (1)整体车刀刀头的切削部分是靠刃磨得到的,整体车刀的材料多用高速钢制成,一般用于低速切削。

  (2)焊接车刀将硬质合金刀片焊在刀头部位,不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀,可用于高速切削。

  三、车刀的主要角度及其作用

  车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主编角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃倾角(λs)。

  为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面:切削平面、基面和主剖面。对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

  (1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利,便于切削。但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10~20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小。

  (2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6~12°,粗车时取小值,精车时取大值。

  (3)主偏角Kr在基面中测量,它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是:

  1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。

  2)影响径向切削力的大小。

  小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度,因而散热较好,对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时,工件刚度不足,小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大,易产生弯曲和振动,因此,主偏角应选大些。

  车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。

  (4)副偏角Kr’在基面中测量,是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦,以改善已加工表面的精糙度。

  在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下,减小副偏角Kr’,可减小车削后的残留面积,从而减小表面粗糙度,一般选取Kr′=5~15°。

  (5)刃倾角入λs在切削平面中测量,是主切削刃与基面的夹角。其作用主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行,λs=0;刀尖处于主切削刃的最低点,λs为负值,刀尖强度增大,切屑流向已加工表面,用于粗加工;刀尖处于主切削刃的最高点,λs为正值,刀尖强度削弱,切屑流向待加工表面,用于精加工。车刀刃倾角λs,一般在-5- 5°之间选取。

  四、车刀的刃磨

  车刀用钝后,必须刃磨,以便恢复它的合理形状和角度。车刀一般在砂轮机上刃磨。磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮,磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮。

  车刀重磨时,往往根据车刀的磨损情况,磨削有关的刀面即可。车刀刃磨的一般顺序是:磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圆弧。车刀刃磨后,还应用油石细磨各个刀面。这样,可有效地提高车刀的使用寿命和减小工件表面的粗糙度。

  刃磨车刀时要注意以下事项:

  (1)刃磨时,两手握稳车刀,刀杆靠于支架,使受靡面轻贴砂轮。切勿用力过猛,以免挤碎砂轮,造成事故。

  (2)应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动,使砂轮磨耗均匀,不出沟槽。避免在砂轮两侧面用力粗磨车刀,以至砂轮受力偏摆,跳动,甚至破碎。

  (3)刀头磨热时,即应沾水冷却,以免刀头因温升过高而退火软化。磨硬质合金车刀时,刀头不应沾水,避免刀片沾水急冷而产生裂纹。

  (4)不要站在砂轮的正面刃磨车刀,以防砂轮破碎时使操作者受伤。

 
 
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