成形车刀的特点与类型

　　成形车刀的特点与类型

　　1．成形车刀的特点

　　成形车刀是用在各种车床上加工内、外回转体成形表面的专用刀具，其刃形是根据零件的廓形设计的。它具有如下特点。

　　(1)生产率高 利用成形车刀进行加工，一次进给便可完成零件各表面的加工，因此具有很高的生产率。故在零件的成批大量生产中，得到广泛的使用。

　　(2)加工质量稳定 使用成形车刀进行切削加工，由于零件的成形表面主要取决于刀具切削刃的形状和制造精度，所以它可以保证被加工工件表面形状和尺寸精度的一致性和互换性。一般加工后零件的精度等级可达IT7～IT9，表面粗糙度值可达Ra2．5～10μm。

　　(3)刀具使用寿命长 成形车刀用钝后，一般重磨前面，可重磨次数多，尤其圆体成形车刀。

　　(4)刀具制造比较困难，成本高 故单件、小批生产不宜使用成形车刀。

　　2．成形车刀的类型

　　最常用的是沿工件径向进给的成形车刀，按其结构与形状可分为平体、棱体和圆体三种。

　　(1)平体成形车刀 它除了切削刃有一定的形状要求外，结构上和普通车刀相近。因其允许的重磨次数不多，一般仅用于加工螺纹或铲制成形铣刀、滚刀的齿背。

　　(2)棱体成形车刀 其外形是棱柱体，可重磨次数比平体成形车刀多，刚性也好，但只能用来加工外成形表面。

　　(3)圆体成形车刀 其外形是回转体，切削刃在圆周表面上分布，与以上两种成形车刀相比，制造方便，允许重磨次数多。既可用来加工外成形表面，又可用来加工内成形表面，使用比较普遍，但加工精度与刚性低于棱体成形车刀。

　　此外，还有一种沿加工表面的切线方向切人的切向进给成形车刀。因切削刃相对工件有一定的倾斜角，故加工时是逐渐切入与切出工件的，始终只有一小段切削刃在工作，从而减小了切削力，切削过程比较平稳。一般用于加工刚性较差的外成形表面。与径向进给成形车刀相比，其切削行程长，生产率较低。

　　二、成形车刀的前、后角

　　成形车刀刃形复杂，既有直线也有曲线，各段切削刃主剖面内的前、后角都不相同，故无法用主剖面内的γo、αo来统一表达。为使重磨后刃形不变，其几何角度规定在进给剖面内，即在垂直于工件轴线的端剖面内表示。

　　成形车刀的名义前、后角(γf、αf)，是当刀具安装在刀夹中，并使切削刃上离工件中心最近的点(称为基准点)与工件中心等高时得到的。制造刀具时，需按名义前、后角之和(γf+αf)磨出前面。

　　1．棱体成形车刀γf、αf的形成

　　(1)将棱体成形车刀前面重磨成γf+αf的斜面。 ’

　　(2)安装时，将成形车刀的基准点与工件中心等高，并使后面与垂直方向倾斜一个αf，这样便可得到要求的名义前、后角。

　　2．圆体成形车刀γf、αf的形成

　　(1)将圆体成形车刀前面刃磨成比刀具中心低一个hc。

　　(2)安装时，将刀具的基准点1’与工件中心o等高，并使刀具中心o′，比工件中心o高一个H。

　　这样便可得到要求的名义前、后角。

　　3．成形车刀安装后切削刃上各点前、后角的变化

　　成形车刀安装后，除基准点1′的前后角为γf、αf外，切削刃上其余各点的前、后角均不等于γf、αf，是按照一定的规律变化的。

　　对于棱体成形车刀，有：

　　对于圆体成形车刀，有：

　　但

　　4．成形车刀前、后角的选择

　　成形车刀的前角γf主要根据工件材料来选择(表7-4)，而后角af则主要根据刀具结构来选择。

　　5．成形车刀的主后角

　　在选择了成形车刀的进给后角af后，为避免刀具后面与工件发生摩擦，加剧刀具磨损，还需校验切削刃上选定点的主后角αo，使其不应小于2°～3°，

　　在切削刃上取选定点D，分别作出进给剖面Pf与主剖面Po。由公式 <!--[if !vml]--><!--[endif]-->，可知，当λs=O°时，则有

　　可知，当λs=O°时，则有

　　于是

式中aoD——切削刃上选定点的主后角； afD——切削刃上选定点的进给后角； κrD——切削刃上选定点的主偏角。

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