切斷車刀主要用在臥式和立式車床碳想、回輪和轉(zhuǎn)塔車床涯翠、自動和半自動車床工杀、數(shù)控車床以及車削中心上切斷桿料堵但,也可用於切槽波笆、切左右端面、倒角等工作盹组。
切削過程中,切削區(qū)排屑困難六赢,冷卻不足哄避,刃寬較窄(通常刀頭寬度B=0.6mm,式中d為被切工件直徑劳景,單位為mm)誉简、刀頭厚度小而伸出臂長,其強(qiáng)度盟广、剛性闷串、散熱及切削條件差,當(dāng)切削接近到工件中心時筋量,實(shí)際工作後角變?yōu)樨?fù)值烹吵,切削力較開始切斷時顯著增大,常會引起振動桨武、擠壓肋拔、“紮刀”或打刀等現(xiàn)象。為此呀酸,須對切斷車刀的刃形和結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)凉蜂,而實(shí)踐業(yè)已證明,這樣做效果很好性誉。
改變刀具的刃形
切斷車刀切削刃的形狀(刃形)除直接影響刀具強(qiáng)度外窿吩,還會影響切削變形、切削力曾搪、排屑及刀具工作角度的變化瘫篮。因此,必須根據(jù)具體條件選擇合適的刃形权饥。
平直刃型它刃磨簡單捻境,切下的工件兩端面平整,切削變形小戳酒。但兩個刀尖角小炸鹅,散熱條件差帚颤,刀尖易磨損,而且由於切削層的橫向(膨脹)變形肮渣,易使切屑堵塞在加工表面槽壁之間饮噪,增加了排屑的困難,易引起振動距肯、擠壓膏姨、“紮刀”或打刀等現(xiàn)象。主要用於強(qiáng)度棺衬、硬度不高的低碳鋼及有色金屬的切斷加工橙喘。高速鋼切斷車刀一般磨成這種刃型。
單斜刃型在工件將切斷時切削刃逐漸切出 胶逢,減小了工件芯部殘留芯柱厅瞎,但因其切削力的水平分力F會使刀頭向尾座方向偏斜,切出工件端面中心內(nèi)凹初坠。單斜刃型切斷刀適於切割管類零件和簸。
雙過渡刃型在平直刃型的兩個刀尖處磨出偏角為45°、長度b?≈B/5(B為刀頭寬度)的兩條過渡刃即成雙過渡刃型碟刺。由於增大了刀尖角锁保,刀具的強(qiáng)度和散熱情況得到改善,有利於提高刀具壽命半沽,適於加工碳鋼爽柒、工具鋼等中等強(qiáng)度的鋼料。
折線形切削刃型(平劍刃型)者填,它采用一刀多刃分解切削霉赡,把一條平直主切削刃上兩個強(qiáng)度最弱的刀尖處磨成兩條斜切削刃,使刀尖角增大到150°幔托,兩條斜刃和兩個副切削刃間夾角也成為118°~119°穴亏,既增加了刀尖強(qiáng)度和散熱條件,也減少了單位切削刃長度上的切削負(fù)荷细周。
雙斜刃型(人字型)毯创,它是刃型中取消一小段平直刃的特例。切削時它充分利用斜角切削的原理谒酌,適於加工強(qiáng)度高苫七、韌性大的金屬,如合金工具鋼遮结、高速鋼及不 鋼等材料尼送。在雙斜刃上再磨出一條R=0.5~1mm帶小圓弧槽的刃型,在工件表面上形成一道圓環(huán)形凸筋曾负,起導(dǎo)向與消振作用鸭荡。
屋脊刃型垄减,它耐沖擊,具有較高強(qiáng)度稻猜,適於加工各種不回火鑄鐵牙枕、白口鐵和六角鋼等工件。
臺階刃型坦康,它能以較大的進(jìn)給量切削各類碳鋼及不 鋼等材料竣付。其主要特點(diǎn)是刀具導(dǎo)向及分屑性能好。
圓弧刃型滞欠,刀具壽命高古胆,在相同的加工條件下,可比普通平直刃切斷車刀的切削速度提高20%左右筛璧,但刃磨困難逸绎,主要用於加工各種小圓弧工件。
凹面刃型隧哮,刃型的前刀面上再用小直徑(小於50mm)砂輪修磨出近似於30°的全凹形弧面桶良,因前角較大座舍,故適於加工特軟和粘性的材料沮翔,如橡膠滾筒、膠皮軸類以及軟鉛曲秉、鋁采蚀、塑膠等。
由上可知承二,上述各種刃形總的特點(diǎn)是強(qiáng)化了刀尖榆鼠,減少了單位切削刃長度上的切削負(fù)荷,使排屑順利漠盔,還有一定的抗振作用规倚。必須指出,我國目前硬質(zhì)合金刀片在這方面很不完全奸涤,各種刃形須靠操作者手工磨出评贫,品質(zhì)難以保證。
正確選擇刀具的幾何參數(shù)
前角:前角γo為使刃磨和測量方便祷燥,通常切斷車刀只給出進(jìn)給方向上的前角γf枕调。在平直刃上γo=γf。前角在刀具強(qiáng)度允許的前提下翁乌,應(yīng)盡量取大值堪锌。加工中碳鋼時,硬質(zhì)合金切斷車刀的前角蒙搅,一般取10°~20°肺疾,高速鋼切斷車刀可取15°~25°母逸。
為了控制切屑形狀和使排屑順利,常在切斷刀的前刀面上磨出直線圓弧形卷屑槽或圓弧形卷屑槽彼硫。圓弧半徑R及卷屑槽寬度W要根據(jù)被切斷的工件直徑而定炊豪。此外,最好在卷屑槽上磨出一個斜角τ(可取10°)拧篮,以使切屑向車床尾座方向流出词渤。
為加強(qiáng)切削刃,防止打刀串绩,硬質(zhì)合金切斷車刀的刀刃上可磨出一個br1=(0.4~0.6)f與γo1=-5°~-20°的負(fù)倒棱缺虐,式中f為進(jìn)給量。
後角:後角應(yīng)盡量用小值礁凡,以增強(qiáng)切削刃和減小切削時的振動高氮。通常取=2°~6°。有時顷牌,還在近切削刃處磨出一小段寬為0.1~0.2mm剪芍、後角為0°的窄棱面(刃帶),以增加阻尼,減小切削時的振動窟蓝。
為避免過分削弱刀頭強(qiáng)度罪裹,一般切斷車刀上的副後角會根據(jù)不同材質(zhì)作如下界定:
αo=1°30’~2°(高速鋼)
α=2°30’~3°30’(硬質(zhì)合金)。
偏角:主偏角的大小決定於刃形迄咸。平直刃型切斷刀κr=90°茶踪,雙斜刃型上κr=60°。當(dāng)工件芯部不留殘留芯柱時屿钥,κr=75°~80°教叽。
由於在刀具上要磨出一定前角,故兩條斜刃會自然形成兩個負(fù)刃傾角λp坎市,如圖2所示嘶忘,從而使普通平直刃的單純推切削變?yōu)橐恍《纹饺型魄泻蛢蓷l斜刃起剃削作用的斜切削,平刃在切斷時起引導(dǎo)作用盹馅,而斜刃可增大實(shí)際切削前角躁银,使切削刃鈍圓半徑減小,刃口更為鋒利荚砍,從而使切削阻力減小崎北。
此外,因兩側(cè)斜刃上的切屑要垂直於刀刃方向流出四洗,所以會使形成的切屑橫截面收縮松招,寬度變窄,不易擠在工件的兩個槽壁之間每庆,有利於切屑的排出筐带。折線形切削刃的參數(shù)可取為:b=a≈B/3(B為刀頭寬度)今穿,κr?=30°, b?=b/cosκr1 。
因兩條斜刃的長度大於一小段平直刃長度伦籍,這樣就形成了一種“以剃為主蓝晒,推切為副,推剃并用”的新型切削方式帖鸦。這種刃型適於強(qiáng)力切割中碳鋼和合金鋼等材料芝薇,切出工件端面也較平整。
雙斜刃型(人字型)作儿,刃型中取消一小段平直刃的特例洛二。切削時它充分利用斜角切削的原理,適於加工強(qiáng)度高攻锰、韌性大的金屬晾嘶,如合金工具鋼、高速鋼及不 鋼等材料娶吞。
屋脊刃型垒迂,它耐沖擊,具有較高強(qiáng)度肖糖,適於加工各種不回火鑄鐵笨拯、白口鐵和六角鋼等工件。
臺階刃型菊车,它能以較大的進(jìn)給量切削各類碳鋼及不 鋼等材料虚缘。其主要特點(diǎn)是刀具導(dǎo)向及分屑性能好奕喻。
圓弧刃型您奶,刀具壽命高,在相同的加工條件下摧篱,可比普通平直刃切斷車刀的切削速度提高20%左右晋鼓,但刃磨困難,主要用於加工各種小圓弧工件松苹。
凹面刃型摘链,刃型的前刀面上再用小直徑(小於50mm)砂輪修磨出近似於30°的全凹形弧面,因前角較大丘多,故適於加工特軟和粘性的材料岗努,如橡膠滾筒、膠皮軸類以及軟鉛谢鹊、鋁算吩、塑膠等。
各種刃形總的特點(diǎn)是強(qiáng)化了刀尖佃扼,減少了單位切削刃長度上的切削負(fù)荷偎巢,使排屑順利蔼夜,還有一定的抗振作用。必須指出压昼,我國目前硬質(zhì)合金刀片在這方面很不完全求冷,各種刃形須靠操作者手工磨出,品質(zhì)難以保證窍霞。
焊接式切斷車刀雖然具有結(jié)構(gòu)簡單匠题、便於制造、刀片與刀體連接可靠但金、刃磨方便等特點(diǎn)梧躺,但硬質(zhì)合金刀片在焊接過程中常會產(chǎn)生裂紋。而采用機(jī)夾式切斷車刀傲绣,可避免因高溫焊接引起的刀片硬度下降和產(chǎn)生裂紋等缺陷遣惊,可提高刀具的使用壽命。
刀片重磨後待鲤,旋動螺釘8渠盅,推動推桿6移動來調(diào)節(jié)刀刃位置。其缺點(diǎn)是刀刃是直的狞饮,且前刀面為平面供辰,不能使切屑橫向產(chǎn)生收縮變形,容易與已加工表面摩擦佣各,切屑易卡在槽內(nèi)而引起打刀梢苍。
正確選擇切削用量和切削液
這種刀片采用了三維曲面槽型,斷屑范圍寬指胡,適應(yīng)性好诲有,能同時適用於切斷、仿形車削橘忿、切槽药封、車外圓、端面切槽侯选、鏜孔吠谢、鏜內(nèi)槽和車端面八種不同形式的加工,從而擴(kuò)大了刀片應(yīng)用范圍诗茎,大大減少了刀具的庫存工坊。
正確選擇切削用量和切削液,對提高切斷刀的使用壽命也十分重要敢订。通常進(jìn)給量可取f=0.1~0.5mm/r ; 切削速度可取 VC=10~30m/min(高速鋼)及VC=50~120m/min(硬質(zhì)合金)王污。
使用切斷車刀時,須使切削刃對準(zhǔn)工件中心高,刃磨時兩側(cè)切削刃必須對稱玉掸,切削液供應(yīng)須充分刃麸,切鋼時可用5%~10%濃度的乳化液。有條件時司浪,可采用高壓供給切削液泊业,效果更好。為防止切削液的飛濺及注射不勻啊易,使用硬質(zhì)合金切斷刀時吁伺,也可不用切削液。
國外新近還推出一種采用高壓內(nèi)冷卻的自楔緊式硬質(zhì)合金切斷車刀新結(jié)構(gòu)堤酿,特別適於高速加工高溫合金等難加工材料谷培。
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