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车刀概述、工作原理、应用、分类、选型指南、维护保养、注意事项、故障排除

分类:
行业新闻
作者:
来源:
2019/04/09 09:53

  车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

     车刀是应用最广的一种 。也是学习、分析各类刀具的基础。 车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。

车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。
车刀安装在车床上的用来削切金属材料的工具。车刀又分,高速钢车刀、陶瓷刀具、硬质合金车刀、立方氮化硼车刀等。
按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。
车刀种类和用途车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。
一、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。
二、机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点:
(1)刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。
(2)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。
(3)刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高了经济效益,降低了刀具成本。
(4)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。
(5)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。
三、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。更换新刀片后,车刀又可继续工作。
1.可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点:
(1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。(2)生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。(3)有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。(4)有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降低了刀具成本。
2.可转位车刀刀片的夹紧特点与要求:
(1)定位精度高刀片转位或更换新刀片后,刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。
(2)刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合,经得起冲击和振动,但夹紧力也不宜过大,应力分布应均匀,以免压碎刀片。
(3)排屑流畅刀片前面上最好无障碍,保证切屑排出流畅,并容易观察。
(4)使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时,尽可能使结构简单,制造和使用方便。
四、成形车刀:成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具,其刃形是根据工件廓形设计的,可用在各类车床上加工内外回转体的成形表面。用成形车刀加工零件时可一次形成零件表面,操作简便、生产率高,加工后能达到公差等级IT8~IT10、粗糙度为10~5μm,并能保证较高的互换性。但成形车刀制造较复杂、成本较高,刀刃工作长度较宽,故易引起振动。成形车刀主要用在加工批量较大的中、小尺寸带成形表面的零件。
安装车刀时应注意:
1、车刀刀尖应与工件轴线等高:如果车刀装得太高,则车刀的主后面会与工件产生强烈的磨擦;如果装得太低,切削就不顺利,甚至工件会被抬起来,使工件从卡盘上掉下来,或把车刀折断。为了使车刀对准工件轴线,可按床尾架顶尖的高低进行调整。
2、车刀不能伸出太长:因刀伸得太长,切削起来容易发生振动,使车出来的工件表面粗糙,甚至会把车刀折断。但也不宜伸出太短,太短会使车削不方便,容易发生刀架与卡盘碰撞。一般伸出长度不超过刀杆高度的一倍半。
3、每把车刀安装在刀架上时,不可能刚好对准工件轴线,一般会低,因此可用一些厚薄不同的垫片来调整车刀的高低。垫片必须平整,其宽度应与刀杆一样,长度应与刀杆被夹持部分一样,同时应尽可能用少数垫片来代替多数薄垫片的使用,将刀的高低位置调整合适,垫片用得过多会造成车刀在车削时接触刚度变差而影响加工质量。
4、车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直。
5、车刀位置装正后,应交替拧紧刀架螺丝。
车刀刃磨
1.砂轮的选择
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。
1)磨料,常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。氧化铝砂轮磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韧性大,适用刃磨高速钢车刀,其中白色的叫做白刚玉,灰褐色的叫做棕刚玉。
碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高(Hv2800以上)。性脆而锋利,并且具有良好的导热性和导电性,适用刃磨硬质合金。其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。
2)粒度:粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。因此,数字越大则表示磨粒越细。粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮,精磨车刀应选号数大(即磨粒细)的砂轮。船上常用的粒度为46号—台0号的中软或中硬的砂轮。
3)硬度:砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下,从砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮硬,即表面磨粒难以脱落;砂轮软,表示磨粒容易脱落。砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念,必须区分清楚。刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时应选软或中软的砂轮。
另外,在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。船上和工厂一般选用陶瓷结合剂(代号A)和中等组织的砂轮。综上所述,我们应根据刀具材料正确选用砂轮。刃磨高速钢车刀时,应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。刃磨硬质合金车刀时,应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮,两者不能搞错。
2.车刀刃磨的步骤
磨主后刀面,同时磨出主偏角及主后角;
磨副后刀面,同时磨出副偏角及副后角;
磨前面,同时磨出前角;
修磨各刀面及刀尖。
3.刃磨的方法
(1)人站立在砂轮机的侧面,以防砂轮碎裂时,碎片飞出伤人;
(2)两手握刀的距离放开,两肘夹紧腰部,以减小磨刀时的抖动;
(3)磨刀时,车刀要放在砂轮的水平中心,刀尖略向上翘约3°~8°,车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时,车刀需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂轮碰伤;
(4)磨后刀面时,刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度;磨副后刀面时,刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度;
(5)修磨刀尖圆弧时,通常以左手握车刀前端为支点,用右手转动车刀的尾部。
4.磨刀安全知识
1)刃磨刀具前,应首先检查砂轮有无裂纹,砂轮轴螺母是否拧紧,并经试转后使用,以免砂轮碎裂或飞出伤人。
2)刃磨刀具不能用力过大,否则会使手打滑而触及砂轮面,造成工伤事故。
3)磨刀时应戴防护眼镜,以免砂砾和铁屑飞入眼中。
4)磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立,以防意外。
5)磨小刀头时,必须把小刀头装入刀杆上。
6)砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm,入发现过大,应调整适当。
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