成形车刀章节分析

成形车刀章节分析

概述

用成形车刀加工，只要一次切削行程就能切出成形表面，操作简单，生产效率高，成形表面的精度与工人操作水平无关，主要取决于刀具切削刃的制造精度。它可以保证被加工工件表面形状和尺寸精度的一致性和互换性，加工精度可达IT9—IT10，表面粗糙度

Ra6.3—Ra3.2。成形车刀的可重磨次数多，使用寿命长，但是刀具的设计和制造较复杂，成本高，故主要用在小型零件的大批量生产中。由于成形车刀的刀刃形状复杂，用硬质合金作为刀具材料时制造比较困难，因此多用高速钢作为刀具的材料。

随着切削速度的提高和数控机床的广泛应运，成形车刀已基本不采用，而且成形车刀的设计和制造都比普通车刀复杂，成本也高。这使成形车刀越来越不被采用。

特点

加工质量稳定：工件成形表面质量取决于刀具刃形及精度。加工出精度达IT9～10，粗糙度达Ra2.5～10µm。

生产率高：工作切削刃较长，一次加工可切出工件成形表面。

刀具寿命长：刀具重磨次数多，总切削时间长。

设计、制造复杂、价昂，适于在成批、大量生产的纺织机械，汽车，拖拉机，轴承等行业中应用。

种类

(1) 平体成形车刀

其外形为平条状，与普通车刀相似，刃形具有一定的廓形，结构简单，容易制造，成本低。但可重磨次数不多。用于加工简单的外成形表面，如螺纹车刀和铲制成形铣刀的铲刀等。

(2) 棱体成形车刀

棱柱体的刀头和刀杆分开制作，大大增加了沿前刀面的重磨次数，

刀体刚性好，但比圆体成形车刀制造工艺复杂，刃磨次数少，且只能加工外成形表面。

(3) 圆体成形车刀

它好似由长长的棱体车刀包在一个圆柱面上而形成。它允许重磨的次

数最多，制造也比棱体成形车刀容易，且可加工零件上的内、外成形表面。

前后角

成形车刀必须具有合理的前、后角才能有效地工作。由于成形车刀的刃形复杂，切削刃上各点正交平面方向不一致，同时考虑测量和重磨方便，前角和后角都不在正交平面内测量，而规定在刀具的假定工作平面(垂直于工件轴线的断面)内测量，并以切削刃上最外缘与工件中心等高点处的假定工作前角和假定工作后角作为标注值。

（1）棱体成形车刀

制造刀具时需先按名义前、后角之和在磨出ε 角。

棱体成形车刀的前刀面是平面。后刀面是成形柱面。靠燕尾及其定位基准面J 倾斜成αf角夹持在刀夹内。切削时，将刀刃上的基准点调整到与工件中心等高，得到进给后角αf及进给前角γf 。

任意点x处前、后角γfX ，αfX 有

γfX≠γf , ,αfX ≠ αf

γfX+ αfX = γf + αf = ε

r1·sinγf =rx· sinγfx =h

sinγfX=h/rx

求得γfX后，即可求得αfX

（2）圆体成形车刀

制造刀具时需先按名义前、后角之和在磨出ε角。

前刀面是平面，后刀面是成形回转表面。切削时，将刀刃上的基准点1调整到与工件中心等高，并将刀具的中心OC装高于工件中心O1一个距离H，得进给后角, αf.

求得H=R1·sin αf

γfX + αfX = ε+θX，可见：

γfX + αfX ≠αf +γf

hc=R1sin(αf +γf )

以Oc为心，以hc为半径画一圆，称磨刀圆。车制刀具时，应同时将它在刀具的端面上刻出，用钝重磨时，需将前刀面磨在这个圆的切平面内，以保持刀刃形状不变。

装夹

棱体成形车刀是以燕尾作为定位基准，配装在刀夹的燕尾槽内。刀具燕尾的后平面是夹固基准。安装时，刀体竖立并倾斜角，刀夹下端的螺钉可将计算基准点的位置调整与工件中心等高后用螺栓夹紧，同时下端螺钉可以承受部分切削力，以增强刀具的刚性。

圆体成形车刀以圆柱孔作为定位基准，套装在刀夹的螺杆上。成形车刀借助于销子与端面齿块相连，端面齿块与扇形齿相啮合，以防止成形车刀工作时受力面转动，同时可以粗调圆体成形车刀基准点的高低位置。用扇形齿块与蜗杆来微调基准点的高度。调整好后，旋紧螺母，即可将成形车刀夹固在刀夹中。

刃磨

棱体成形车刀的刃磨比较简单，只要在工具磨床上使用一简单的双向万能刃磨夹具，将刀具后刀面与砂轮表面的垂线装成（rf+af）的角度即可刃磨。

圆体成形车刀的端面刻有磨刀检验圆时，在端面上涂一层红粉油料，用划钉划一条检验圆的切线，然后把刀具装在心轴上，将检验圆的切线调整至与砂轮的工作表面重合即可刃磨。