浅谈普通车刀与数控车刀的区别

浅谈普通车刀与数控车刀的区别 附件7 河北省技师社会化考评 考生论文 (唐山考区) 论文题目:浅谈普通车刀与数控车刀的区别 姓 名: 单 位:唐山机车车辆厂高级技工学校 申报职业: 车 工 申报等级: 技 师 唐山市职业技能鉴定指导中心监制 1 浅谈普通车刀与数控车刀的区别 【摘要】 对于一个普车工来说，对于一个数控车工来说，车刀是不可或缺的工具，而一把车刀的好坏，直接影响一个工件甚至是一批工件的质量，所以，我认为，充分的掌握车刀几何角度，学会车刀刃磨技术，是我们首要的任务。 那么不过是对于普车刀还是数控车刀的刃磨及角度大体上都是一样的，但也有很多区别，下面我就普通车刀与数控车刀的区别做一个浅显的剖析: 【关键字】 普通车刀，车刀材料，主要角度，车刀刃磨，数控车刀， 【正文】 一、车刀的简介 1、车刀材料 在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性(红硬性)，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。 1.1高速钢 高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。高速钢淬 67，其红硬温度550?,600?,允许的切削速度为25,30m/min。 火后的硬度为HRC63, 高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。 常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。 1.2硬质合金 硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)和Co(钴)的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的，其中Co起粘结作用，硬质合金的硬度为HRA89,94(约相当于HRC74,82)，有很高的红硬温度。在800,1000?的高温下仍能保持切削所需的硬度，硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100,300m/min，可用这种刀具进行高速切削，其缺点是韧性较差，较脆，不耐冲击，硬质合金一般制成各 2 种形状的刀片，焊接或夹固在刀体上使用。 常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类: (1) 钨钴类(YG) 由碳化钨和钴组成，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。 常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。 (2) 钨钛钴类(YT) 由碳化钨、碳化钛和钴组成，加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度;但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料，如各种钢材。 常用牌号有YT5、YT15、YT30等，后面数字是碳化钛含量的百分数，碳化钛的含量愈高，红硬性愈好;但钴的含量相应愈低，韧性愈差，愈不耐冲击，所以YT5常用于粗加工，YT15和YT30常用于半精加工和精加工。 2、车刀的结构形式 最常用的车刀结构形式有以下两种: (1) 整体车刀 刀头的切削部分是靠刃磨得到的，整体车刀的材料多用高速钢制成， 一般用于低速切削。 (2) 焊接车刀 将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同种类的车刀可使用不同形状的刀 片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。 3、车刀的主要角度及其作用 车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主编角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃倾角(λs)。 为了确定车刀的角度，要建立三个坐标平面:切削平面、基面和主剖面。对车削而言，如果不考虑车刀安装和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。 (1)前角γ0在主剖面中测量，是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10,20，加工脆性材料，车 3 刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃锋利，工件的粗糙度小。 (2)后角α0在主剖面中测量，是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦，一般取α0=6,12?，粗车时取小值，精车时取大值。 (3)主偏角Kr在基面中测量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是: 1) 可改变主切削刃参加切削的长度，影响刀具寿命。 2) 影响径向切削力的大小。 小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度，因而散热较好，对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大，易产生弯曲和振动，因此，主偏角应选大些。 车刀常用的主偏角有45?、60?、75?、90?等几种，其中45?多。 (4)副偏角Kr’在基面中测量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦，以改善已加工表面的精糙度。 在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下，减小副偏角Kr’，可减小车削后的残留面积，从而减小表面粗糙度，一般选取Kr′=5,15?。 (5)刃倾角入λs 在切削平面中测量，是主切削刃与基面的夹角。其作用主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行，λs=0;刀尖处于主切削刃的最低点，λs为负值，刀尖强度增大，切屑流向已加工表面，用于粗加工;刀尖处于主切削刃的最高点，λs为正值，刀尖强度削弱，切屑流向待加工表面，用于精加工。车刀刃倾角λs，一般在-5-+5?之间选取。 4、车刀的刃磨 车刀用钝后，必须刃磨，以便恢复它的合理形状和角度。车刀一般在砂轮机上刃磨。磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮，磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮。 车刀重磨时，往往根据车刀的磨损情况，磨削有关的刀面即可。车刀刃磨的一般顺序是:磨后刀面?磨副后刀面?磨前刀面?磨刀尖圆弧。车刀刃磨后，还应用油石细磨各个刀面。这样，可有效地提高车刀的使用寿命和减小工件表面的粗糙度。 刃磨车刀时要注意以下事项: (1)刃磨时，两手握稳车刀，刀杆靠于支架，使受靡面轻贴砂轮。切勿用力过猛，以免挤碎砂轮，造成事故。 4 (2)应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动，使砂轮磨耗均匀，不出沟槽。避免在砂轮两侧面用力粗磨车刀，以至砂轮受力偏摆，跳动，甚至破碎。 (3)刀头磨热时，即应沾水冷却，以免刀头因温升过高而退火软化。磨硬质合金车刀时，刀头不应沾水，避免刀片沾水急冷而产生裂纹。 (4)不要站在砂轮的正面刃磨车刀，以防砂轮破碎时使操作者受伤。 普通车刀和数控车刀的材料、结构形式、主要角度以及刃磨大体上都是一样的。但在角度测量上，数控车刀要比普通车刀复杂。 二、数控车刀的测定方法 数控车床刀偏数据的测定方法为: 1、用点动或步进操作移动拖板并结合旋动小刀架手柄，使基准刀具的刀尖对准工件上的一基准点(如右端面轴心)，让屏幕上显示的X轴、Z轴坐标清零，再点动使刀具退到远离刀架的某位置。旋动刀架换一把刀具，再用点动及步进方式(不可再动小刀架手柄)使该刀具刀尖对准工件上的同一基准点，此时屏幕上显示的坐标值即是该刀号刀具的几何偏置X、Z。同理可测定到其它刀具相对于基准刀具的几何偏置。 2、用试切对刀方法，先用基准车刀试切，获得X1、D1，Z1、L1，换刀后再去试切，获得另一组数据X2、D2，Z2、L2，则该刀号刀具的几何偏置为:X=X2-X1-(D2-D1)，Z=Z2-Z1-(L2-L1); 若为半径编程则式中D1、D2应除以2。 三、数控车刀与普通车刀的区别 数控车床与普通车床用的可转位车刀，一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床工序是自动化的，因此对用于其上的可转位车刀的要求侧重点又有别于普通车床的刀具，具体要求和特点如下表所示。 要求 特点 目的 精度高 1.刀片采用M级或更高精度等级的; 保证刀片重复定位精度，方便 2.刀杆多采用精密级的; 坐标设定，保证刀尖位置精度。 3.用带微调装置的刀杆在机外预调 好。 可靠性高 1.采用断屑可靠性高的断屑型或有1.断屑稳定，不能有紊乱和带状 5 断屑台和断屑器的车刀; 切屑; 2.采用结构可靠的车刀，采用复合2.适应刀架快速移动和换位以及 式夹紧结构和夹紧可靠的其他结整个自动切削过程中夹紧不得有 构。 松动的要求。 要求 特点 目的 换刀迅速 1.采用车削工具系统; 迅速更换不同形式的切削部 2.采用快速小刀架。 件，完成多种切削加工，提高生 产效率。 刀片材料 刀片较多采用涂层刀片。 满足生产节拍要求，提高加工效 率。 刀杆截形 刀杆较多采用正方形刀杆，但刀杆与刀架系统匹配。 因刀架系统结构差异大，有的需采 用专用刀杆。 唐山机车车辆厂高级技工学校 6