车刀的选择与使用
车刀的选择与使用
作者:苏伟 张倩
来源:《科技创新导报》 2013年第24期
    苏伟  张倩
    (山东塔高矿业机械装备制造有限公司  山东泰安  271411)
    摘 要:在金属的车削加工过程中,车床是形成切削运动和提供切削动力的来源。刀具则是直接改变毛胚的形状,使其达到符合图纸要求的效果。刀具的性能直接影响着产品质量和生产效率。车刀材质、几何形状、和角度是影响车刀性能的主要原因。此外,切削用量和刃磨技术也是影响车刀切削状态的重要因素,故需合理的选择。该文以常用刀具为例,从刀具的材质、刀具的几何角度、和刀具的安装、使用三个方面论述车刀的选择和使用方法。
    关键词:车刀材料  车刀几何角度  车刀安装使用
    中图分类号:TP2    文献标识码:A        文章编号:1674-098X(2013)08(c)-0020-01
    “三分手艺,七分刀”。这句俗语很形象的说明了,在车床加工中,最重要的部分是刀具。随着社会的进步,科技的发展,从普通车床向精密数控加工中心的过渡、越来越多的原材料种类、越来越高的工件性能要求、热处理和激光熔覆使原材料的硬度翻倍增加。在机床加工过程中,对刀具的要求越来越高。
    在数控机床和普通车床的使用、刀具的选择和安装中,碰见过很多的问题。在翻阅书籍和请问老师傅后,获得了很多经验,在这里写出来。与大家共同学习,共同探讨,共同进步。
    1 车刀材料的选择
    车刀的使用寿命和生产效率取决于车刀材料的切削性能。车刀由刀头和刀杆两部分组成,刀杆一般由碳素结构钢制成。由于刀头担任切削工作,受切削力和切削热的影响,因此,刀头必须有以下基本性能。
    1.1 冷硬性
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    车刀在常温时具有较高的硬度,即车刀要耐磨。
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    1.2 红硬性
    车刀在高温时保持切削所需的硬度,该温度最高值称为“红热硬度”。
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    1.3 韧性
    车刀为切削部分,承受机床和工件的震动冲击负荷所具有的强度硬度。
    以上三种车刀的性能,相互联系,相互制约。在具体的选用时,要根据工件材料的性能和切削要求分析选用。同时还要结合车刀材料在价格、工艺性能方面加以考虑,以便于较低成本加工、刃磨、和焊接制造刀具。
    本单位使用的刀具有两类。一类是白钢条,即高速钢。一类是刀头,即硬质合金钢。这两类即代表了车刀刀头的主要材料。
    (1)高速钢是一种含钨、钒、洛较多的合金钢。常用的有W18CR4V及W9CR4V2两种牌号。高速钢硬度较高,韧性和加工性能较好。容易磨得很锋利。但不利于高速切削。所以本单位在加工一些特殊工件时才会使用。
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    鉴于本单位常用的毛胚材料为30CrMnTi、40Cr、27SiMn类塑性材料,热处理后硬度能达到HRC35-45(HB240-300),所以最常选择的刀具是硬质合金中的钨、钛、钻合金,即YT型。本单位常用的YT15、YT30即属于钨钛钻合金。由碳化钨、碳化钛,和元素钻组成。代号YT,常用牌号有YT5,YT14,YT15,YT30。钨钛钻合金的冷硬性和红硬性较高,在高温条件下,比钨钴合金耐热、耐磨、抗粘性大、易于加工钢料及其他韧性金属材料。此类刀头完全能适应本单位销轴类工件的加工需要,且经济合理。
    2 车刀几何角度的选择
    刀头是车刀的切削部分它分为前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、和刀尖组成。简称“三面两刃一尖”。车刀的切削角度有7项,即前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖角、刃倾角、和副后角。
    本单位主要以加工液压支架管件、销轴等工件为主,因此外圆刀主要是以主偏角45°、75°、90°。
    在日常加工过程中选用粗车刀应遵循以下几点要求:眼的组词
    (1)为了减少切削力,应当将刀具刃磨锋利,在这种情况下,前角、后角可小些,以增加强度,前角主要是以15~25°,后角主要是5~10°,角度越小刀刃越锋利;
    (2)主偏角不宜太小,如果工件允许的情况下,最好取75~90°左右,这时刀具能承受较大的切削力,并且有利于刀刃散热;
    (3)主刀刃上应磨出负倒角,以增加刀刃的强度;
    (4)刃倾角主要是是根据工件材质及加工类型调整,一般情况下,采用-5~-10°。
    3 车刀的安装和使用关于教师节的对联
    车刀在机床的使用位置安装的是否正确,对切削断销是否顺利,工件表面光洁度是否符合图纸要求,有很大的关系。如果没有正确的安装刀具,就不能发挥应有的作用。
    3.1 车刀安装高低对切削的影响
    车刀刀尖应安装的与工件中心线(卡盘、主轴箱中心线)一致,才能发挥作用。对于新机床,可用钢尺直接测量标准中心高安装即可。对于老旧的机床,可利用顶尖、工件中心孔正安装。
    刀尖高于工件中心线时,车刀切入材料困难易伤刀杆。安装刀尖低于工件中心线时,刀尖受力不均,易伤刀头。
    3.2 车刀安装偏斜对切削的影响
    车削时,一般车刀安装总是与中心线垂直。这样主偏角和副偏角不会改变。
    以车床主轴正转,刀具为正偏刀为例,刀头向左偏时,主偏角增大,副偏角减小。刀尖受切削力和切削热最大,易崩碎。刀头向右偏时,主偏角减小,副偏角增大。从而极易造成工件末尾易形成斜面、钝角,不符合图纸设计要求。
    由于学识能力有限,并且车刀所涉及的方面还有很多,本文主要就以车刀材质,几何角度,和车刀安装三个方面,来简述日常车刀的选择和使用方法。如有不足之处还望斧正。
    参考文献
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