第六章 成形车刀wzhn

• 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。
2.圆形成形车刀
h r1 sin f C rx h 2 , C1 r1 cos f
2
C x C C1 rx h 2 r1 cos f rx (r1 cos f ) 2 r1 cos f
2 2
PX R 2 C X 2 RCX cos( f f )
一、按成形车刀刀体形状不同分类
图6-1 不同刀体形状的成形车刀 a)、d)平体形成形车刀 b)、e)棱形成形车刀 c)、f)圆形成形车刀
• 圆体成形车刀： 以圆柱孔作为夹 持定位基准，套 装在刀夹的螺杆 心轴上，并用螺 钉防止转动，通 过销子与端面齿 环联接。
二、按成形车刀进给方向不同分类
切向进给
二、成形车刀的样板 成形车刀的廓型主要用光学曲线磨床、数控线切割机床和 数控磨床加工得到。加工后廓型可通过光学仪器检测，而在 工作场所可用样板简便检验。因此，成形车刀设计后还需要 设计成形车刀样板，通常设计相互吻合的两块样板：一块 “工作样板”实在制造成形车刀时用于检验成形车刀廓型的； 一块“校对样板”是用于检验“工作样板”的磨损程度。
(一)作图法设计 作图法设计的主要内容是：已知零件的廓形、刀具的前角和后角、图形车 刀廓形的最大半径，通过作图找出切削刃在垂直于后刀面上投影。
图6-7 作图法设 计成形车刀廓形 a)棱形成形车刀 b)圆形成形车刀
(二)计算法设计
1.棱形成形车刀
h r1 sin f C rx h 2 , C1 r1 cos f
刃 上 磨 出 凹 槽
作 出 侧 隙 角
斜 装 成 形 车 刀
制 成 螺 旋 后 刀 面
第三节
成形车刀廓形设计
成形车刀设计的主要内容有两部分：廓型设计和刀体设计。廓型设计可 利用计算法、作图法进行，目前通过CAD更为简便和精确。刀体设计可选用 厂标定型的结构及尺寸。成形车刀设计图包括：廓型设计图、刀体结构尺 寸图以及检测廓型用的成对样板工作图。
第一节 成形车刀的种类与用途 一、按成形车刀刀体形状不同分类
按刀体形状分为平体形、菱形和圆形成形车刀，他们通过径向进给切削成形表面， 在行程终了时，获得所需加工要求的零件。
一、按成形车刀刀体形状不同分类
1.平体形成形车刀(图6-1a、d)
其外形为平条状，与普通车刀相似，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.棱形成形车刀(图6-1b、e) 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.圆形成形车刀(图6-1c、f) 圆形成形车刀的刀体是个带孔回转体，并磨出了容屑缺口和前刀面。 它制造较方便，可用于加工内、外成形表面。
2
C x C C1 rx h 2 r1 cos f rx (r1 cos f ) 2 r1 cos f
2 2
PX C X cos( f f 2 r1 cos f cos( f f )
2
图6-8 成形车刀计算分析图 a)棱形成形车刀 b)圆形成形车刀
图6-11 习题6-9图
一、成形车刀前角和后角的形成
2.圆形成形车刀
图6-4 正交平面后角
o 的换算
x
二、在正交平面中切削刃后角的检验
检验：用上述方法在 假定工作平面内确定 了后角α fx后，来检 验切削刃上任一点处 正交平面中后角α ox 的许可值。
tanαox = tanα f x sin κrx
改善措施：
改 变 零 件 廓 形
自动车床上加 工精度较高的 小尺寸零件
斜向进给
切削直角台阶 表面时能形成 较合理的后角
第二节
成形车刀的几何角度
一、成形车刀前角和后角的形成 成形车刀的前角、后角规定在假定进给平面中表示，这是为了便于测 量、制造和重磨。
1.棱形成形车刀
图6-3 成形车刀的前角与后角 a)棱形车刀 b)棱形车刀在工作时 c)棱形车刀的前角与后角 d)圆形车刀 e)圆形车刀在工作时 f)圆形车刀的前角与后角
2
PX R RX
图6-8 成形车刀计算分析图 a)棱形成形车刀 b)圆形成形车刀
三、成形车刀的附加切削刃
一般成形车刀切削刃的两侧面均超出零件廓型的宽度，以用于对零件两 侧端面去毛刺、倒角、修光和切断预加工等。
图6-9 成形车刀的附加切削刃
第四节
成形车刀其他部分设计简介
一、成形车刀的刀体
图6-10 成形车刀刀体结构及组成尺寸 a)棱形成形车刀 b)圆形成形车刀(Ⅰ型)
第六章
成形车刀
第一节 第二节 第三节 第四节
成形车刀的种类与用途 成形车刀的几何角度 成形车刀廓形设计 成形车刀其他部分设计简介
成形车刀又称样板刀，是一种专用刀具，其刃形是根据工件要 求的廓形设计的。成形车刀是在普通车床、自动车床上车削内外 成形表面的非标准刀具，用它能一次切除成形表面，故操作简便， 生产效率高，但成形车刀制造较为困难，用普通机床难以达到高 精度要求，故成形车刀加工的工件精度一般只能达到公差等级 IT10~IT8、表面粗糙度为Ra10um左右，并在加工较长工件或切削 速度较高时容易产生振动。成形车刀多用于批量加工小尺寸零件 和各种复杂外形的标准件。
一、成形车刀廓形设计概念 二、成形车刀廓形设计原理 三、成形车刀的附加切削刃
一、成形车刀廓形设计概念
成形车刀廓型设计是根据零件的廓型深度T和刀具的前角 f 、后角 f 来 修正成形车刀的廓形深度P的与它相关的尺寸。

图6-6 成形车刀廓形与零件廓形间关系 a)棱形成形车刀 b)圆形成形车刀
二、成形车刀廓形设计原理