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车切基本知识
车切基本知识 2011年12月10日 来源: 一、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.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。高速钢淬火后的硬度为HRC63~67,其红硬温度550℃~600℃,允许的切削速度为25~30m/min。 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。 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。 二、车刀的组成及结构形式 1.车刀的组成 车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削,刀体用于安装。刀头一般由三面,两刃、一尖组成。 前刀面是切屑流经过的表面。 主后刀面是与工件切削表面相对的表面。 副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作。 副切削刃是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用。 刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧。 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。 三、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
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