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[知识与资料] 车刀结构的不同,车刀可以分为整体式、焊接式和机夹式

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发表于 2023-9-9 08:19:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

根据车刀结构的不同,车刀可以分为整体式、焊接式和机夹式三种。

整体式车刀一般用高速钢制造,又称“白钢刀”,形状为长条形,截面为正方形或矩形,使用时可根据需要将切削部分刃磨成各种角度和形状。

1.焊接式车刀

焊接式车刀是将一定形状的刀片钎焊在刀杆槽内的车刀。一般刀片选用硬质合金,刀杆用碳素结构钢(45钢)制造。

硬质合金焊接车刀的优点是结构简单、制造方便,可以根据需要进行刃磨,使用灵活,刀具刚性好,硬质合金利用较充分,故应用较为广泛。

硬质合金焊接车刀的主要缺点是,其切削性能主要取决于工人刃磨的技术水平,与现代化生产不相适应。此外,刀杆不能重复使用,当刀片磨完或崩坏后,刀杆也随之报废造成浪费。在制造工艺上,由于硬质合金刀片和刀杆材料的线膨胀系数不同,故焊接时易产生热应力,当焊接工艺不合理时易导致硬质合金产生裂纹。另外,还可能出现刃磨热应力和裂纹等。

焊接车刀的质量取决于刀片的选择、刀杆与刀槽的形状和尺寸、焊接工艺和刃磨质量等。

2.机夹式车刀

1)机夹可重磨式车刀

机夹可重磨式车刀,是用机械加固的方法,将预先刃磨好的刀片固定在刀杆上。这种车刀是针对硬质合金焊接车刀的缺陷而出现的。与硬质合金焊接车刀相比,机夹可重磨式车刀有很多优点,如刀片不经高温焊接,避免了因焊接引起的刀片硬度下降和产生裂纹等缺陷,延长了刀具的寿命;刀杆可以多次重复使用,使刀杆材料利用率大大提高,刀杆成本下降;刀片用钝后可多次刃磨,不能使用时还可以回收。缺点是在使用过程中仍需刃磨,不能完全避免由于刃磨而引起的热应力和裂纹;其切削性能仍取决于工人刃磨的技术水平;刀杆制造复杂。

机夹可重磨式车刀没有标准化,结构形式很多。目前常用的机夹可重磨式车刀有切断车刀、切槽车刀、螺纹车刀等。常用机夹式车刀的夹紧结构有上压式、自锁式、弹性压紧式,如图3-3所示。按国标生产的机夹式切断车刀,内、外螺纹车刀都采用上压式,如图3-4所示。机夹可重磨式车刀一般都采用V形槽底的刀片,以防止切削受力后刀片发生转动。

[size=0.8em]图3-3 机夹式车刀夹紧结构形式
(a)上压式;(b)自锁式;(c)弹性压紧式
[size=0.8em]图3-4 上压式切断车刀和内、外螺纹车刀
(a)切断车刀;(b)外螺纹车刀;(c)内螺纹车刀

2)机夹可转位车刀

可转位车刀是使用可转位硬质合金刀片的机夹车刀,如图3-5所示,刀垫3和刀片5套装在刀杆6的夹紧机构上,将刀片5压向支撑面而紧固。

可转位车刀刀片和焊接式车刀刀片不同,它是由硬质合金厂压模成形,使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);刀片为多边形,每条边都可作为切削刃,当一条切削刃用钝后,松开夹紧装置,将刀片转位调换到另一条切削刃,夹紧后即可继续切削,直到刀片上所有切削刃都用钝后才需更换刀片。

[size=0.8em]图3-5 可转位车刀的组成
1—杠杆;2—螺杆;3—刀垫;4—卡簧;5—刀片;6—刀杆

可转位车刀除了具有焊接式和机夹式车刀的优点外,还具有无须刃磨、可转位和更换切削刃简捷、几何参数稳定等特点,完全避免了因焊接与刃磨引起的热效应和热裂纹。其几何参数完全由刀片和刀杆上的刀槽保证,不受工人技术水平的影响,因此切削性能稳定,切削效率高,有利于合理使用硬质合金和新型复合材料,且利于刀片和刀杆的专业化生产等,很适合现代化生产要求。实践证明,可转位车刀比焊接车刀效率可提高0.5~1倍。一把可转位车刀刀杆可使用80~200个刀片,刀杆材料消耗仅为焊接车刀的3%~5%。由于无须重磨,故可采用涂层刀片,对数控车床更为有利,并为世界各国广泛采用,是刀具发展的重要方向。可转位车刀的应用与日俱增,但由于刃形与几何参数受到刀具结构和工艺限制,故还不能完全取代焊接式车刀和机夹式车刀。

可转位车刀夹紧机构的选择和设计是否合理,将直接影响其使用效果,应力求刀片转位和更换新片简便迅速,转位后重复定位精度高,结构简单,夹固牢靠,夹紧元件制造工艺性良好,且尽量不外露,以免妨碍切屑流出。

可转位车刀与机夹式车刀虽同属机械夹固方式,但它多利用刀片上的孔进行夹固,因此夹紧机构有其独特之处。


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