第二章成形车刀

度P和工件轴向剖面上的廓形深度Pw是不相等的，即
P<Pw
Pw=r2-r1
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二、成形车刀的廓形计算 成形车刀截形的设计计算方法有计算法、作图法和
查表计算法。下面以圆体成形车刀为例介绍计算法的原理。
1、廓形设计的准备工作 1）确定成型表面的组成点和基点 2）在工件廓形图上标出各组成点的轴向和径向尺寸； 注：径向尺寸应为平均尺寸。
棱体成形车刀 12°～17°
圆体成形车刀 10°～15°
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四、正交平面内后角过小时的改进措施
由P7式1-3可知：正交平面内的后角随着主偏角越小 而减小，当主偏角为零度是，不管进给平面内的后角多 大，正交平面内的后角都是零度；该处后刀面与已加工 表面产生严重的摩擦而影响加工质量。应加以改进。
为了保证正常工作，一般在正交平面内的后角应 不小于2°～3°；过小时可采取如下措施改进：
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(3)圆体成形车刀：它的外形是回转体，其重磨次数比棱体 的多．且可加工内成形表面。图8—13所示为加工外成形表 面时的装夹方法之一。 如图所示，工作时，将刀尖调整到工件中心高度上，用内 孔定位装夹。为防止因切削力使刀具转动，刀具一端制有 端面齿，和刀夹上的端面齿相啮合，由图可见，当工件顺 时针旋转时(主运动)，刀具的中心应高于工件中心．以便 形成后角
从图8—14可以看出，只有当前角和后角都等于零
时．刀具的N-N剖面上的廓形尺寸才和工件的轴向廓形完
全相同。此时，成形车刀的截形无需计算，它等于工件廓
形尺寸。但是，前、后角都等于零度(特别是后角为零度)
的成形车刀是无法进行工作的。只要后角大于零度，成形
车刀的截形就必须进行计算。
从图8—14中可明显看出，刀具在N一N剖面上的廓形深
以上成形车刀工作时，工件旋转是主运动，刀具做径向进 给运动。
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h0=R1sin （γf+αf）
H= R1sinγf
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第二节、成形车刀的前角和后角
一、前后角的形成及特点
与其他刀具直接磨出前角、后角不同，成形车刀预先磨 出一定角度，然后依靠刀具相对工件的安装位置而形成的。
例如，对于棱体成形车刀，制造和重磨时只控制前、后 角之和，装夹时装在倾斜一αf的角度的刀杆上，从而形成前 角γf和后角αf ，如图8—12所示。
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四、成形车刀附加切削刃及精度设计 1）附加切削刃
成形车刀切削刃的宽度主要根据工件廓形来决 定的，根据需要可在两端适当的附加切削刃。
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四、成形车刀附加切削刃及精度设计
2）精度设计
切削部分：一般为工件公差的1/2--1/3，也可参照企 业的实际生产能力而定； 表面粗糙度：前后刀面为Ra0.4-0.2，刀具的安装基面 为Ra0.8，其余Ra3.2； 成形车刀加工中，一般用样板或测量仪控制精度。
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（3）角度和圆弧半径的修整计算：图1-9、10，式1-7、1-8
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三、成形车刀加工时的双曲线误差
成形车刀在加工圆锥体(或工件上的圆锥部分)时， 加工后往往发现圆锥体母线不是直线，而是一条内 凹的双曲线，这种误差称为双曲线误差。
图8—16为棱体成形车刀加工圆锥体的情况。由于前角 不等于零度，包含前刀面的M—M平面不通过工件的中 心，即切削刃不在工件的轴线平面上。根据圆锥体的 形成原理可知，工件在M—M平面内应是一条外凸的双 曲线。这样，刀刃在M—M平面上的形状应该是内凹的 双曲线1’一3’一2’，才能切出正确的圆锥体。然而刀刃 却是直线1’一4’一2’，即工件被多切去了一部分材料。 加工后的工件表面便不是圆锥面，因而产生了双曲线 误差。这种误差反映在工件上是工件表面的内凹量。
对于圆体成形车刀，如图8—14所示，制造时使车刀中心 到前刀面的垂直距离为：h0=R1sin（γf+ αf），安装时，使 刀尖位于工件中心高度位置，刀具中心比工件中心高H= R二1s、in前γ后f 角的测量
成形车刀的前、后角规定在工件的端截面内测量，
并以刀刃上最外点为其标准值。在工件端截面中的前角
为γf ，后角为αf ，如图8—14所示。
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由于有了前角，切削刃上不位于工件中心高度上的 其他各点，都低于切削刃最外点，
例如图8-14中2点低于1点。由图可知，离切削刃最 外点愈远，其前角愈小，后角愈大。且圆体比棱体成形 车刀变化要大。
三、前后角的选择
成形车刀的前角可根据工件材料选择(参考有关手册)； 后角可按下列数值选取：
平体成形车刀 25°～30°
第一篇
成形刀具设计
主讲：刃形状决定于工件形状的车刀，称为成形车刀。
但它的廓形尺寸与工件的并不完全一致，需要进 行设计计算。成形车刀制成后，其后刀面为成形 表面，每次重磨时只磨前刀面。
成形车刀是一种专用刀具，它多用于车床、六角 车床、自动和半自动车床上加工内外回转体成形 表面。
第一节 成形车刀的类型和装夹
成形车刀按其结构和形状可分为下面三种：
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(1)平体成形车刀：除刀刃具有复杂的形状外，外形和 普通车刀相似，如图8-11 只能用于加工外成形表面，且重磨次数少。它的装夹方 法和普通车刀一样。
(2)棱体成形车刀：它的外形为棱柱体，其重磨次数比 平体成形车刀多，刀具的刚性比平体的好。 使用时靠燕尾体与刀杆的燕尾槽联结。并用螺钉夹紧， 如图8—12所示。刀杆的燕尾槽制有一倾斜角，即图 8—12中的α f 。刀体下端的螺钉可用来调整刀尖的高 度．并可承受部分切削力，增加刀具的刚性。
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2、作图法 （1）棱体成形车刀截形的作图步骤 1）按放大的比例用平均尺寸画出工件的主俯视图； 2）自基点1作前角的前刀面投影线和后角的后刀面 投影线； 3）前刀面和工件上各廓形组成点的交点即为前刀面 上相应的切削刃点； 4）过这些点引平行于基点处后刀面的直线，他们和 基点处后刀面的垂直距离就是所求的廓形深度。
1、在后刀面磨出凹槽，减少摩擦面积；
2、磨出2°～3°的副后角减少摩擦；
3、采用斜装刀具
（P8如图1-5）
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第三节、成形车刀的截形计算
一、截形设计的必要性
制造成形车刀时，是以N一N剖面上的廓形作为加工和 检验用的，如图8—14所示。对于棱体成形车刀，应知道 垂直于主后刀面的法剖面的廓形尺寸；对于圆体成形车刀， 应知道它的轴向剖面的廓形尺寸。
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2、作图法
（2）园体成形车刀截形的作图步骤
1）按放大的比例用平均尺寸画出工件的主俯视图；
2）在主视图上通过基点1先向下作前角的前刀面投 影线，在向上作一与水平线倾斜成后角的上斜线， 以基点为起点、R为半径作弧与上斜线相交，确定刀 具圆心，画出刀具主视图；
3）工件各廓形组成点和前刀面的交点，他们与道具 圆心的距离即为所求的刀具廓形上各个组成点的半 径，外圆半径的差值即为所求廓形的深度；
4）在俯视图上作出刀具轴向剖面美的廓形，
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3、计算法
如图8—15所示的外表面加工用的圆体成 形车刀的计算原理如下。
计算时，应已知工件的各个半径及 轴向尺寸，刀具的前角γf和后角αf刀具 的最大半径R1，也应事先选定。 计算的要求是求出刀具上各组成点的半 径(即图中的R2，R3)。
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（2）求刀具法剖面上的尺寸 1)棱体成形车刀