【正文】 1一刀桿 2一刀片 3一刀墊 4一夾緊元件圖43 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片 數(shù)控車削常用的車刀一般分為:尖形車刀、圓弧形車刀、成型車刀和特殊形狀車刀。這類車刀的刀尖(同時(shí)也為其刀位點(diǎn))由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，如90176。 用這類車刀加工零件時(shí)，其零件的輪廓形狀主要由一個(gè)獨(dú)立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到，它與另兩類車刀加工時(shí)所得到的零件輪廓形狀的原理是截然不同的。其特征是，構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓??；該圓弧上的每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而是在該圓弧的圓心上；車刀圓弧半徑理論上與被加工零件的形狀無(wú)關(guān)，并可按需要靈活確定或經(jīng)測(cè)定后確認(rèn)。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)、外表面，特別適宜于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。在數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋車刀等。當(dāng)確有必要選用時(shí)，則應(yīng)在工藝文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。外圓車刀加工φ2φ22外圓及端面，一把鏜孔刀加工R10圓弧及φ16孔，一把切槽刀加工另一端φ22外圓及倒角和切斷。如采用圖46所示特殊形狀車刀，一把刀設(shè)兩組刀補(bǔ)，分別調(diào)用，不用換刀即可完成該零件的加工，減少刀具換刀和空運(yùn)行時(shí)間，大大提高生產(chǎn)效率。數(shù)控車床刀具切削部分的幾何參數(shù)對(duì)零件的表面的質(zhì)量及切削性能、加工效益影響極大，應(yīng)根據(jù)零件的形狀、件數(shù)、材料種類、刀具的安裝位置以及工件的加工方法、機(jī)床的性能等要求，正確選擇刀具的種類、幾何形狀及幾何參數(shù)。偏刀、切槽刀、鏜孔刀等等。數(shù)控車床在加工時(shí)具有連續(xù)性，如所示零件圖47，可用一把車刀將φ3φ?qǐng)D47 零件圖 圖48尖形車刀R50 及兩個(gè)45176。～52176?！?2176。錐面時(shí)主、副切削刃不致發(fā)生加工干涉(即主、副切削刃不參加切削部分不碰到工件表面)。可用作圖或計(jì)算的方法，如副偏角的大小，大于做圖或計(jì)算所得不發(fā)生干涉的極限角度值6176。即可，同時(shí)又要保證有足夠的刀尖角，以保證刀頭有足夠的強(qiáng)度。這里著重介紹圓弧形車刀的選用。 圖49 凹曲面零件車削 圖410 手輪圓弧形車刀適用于某些精度要求高、批量大的大外圓曲面或凹曲面的車削，以及其他刀 具所不能完成的加工。如圖411所示的外圓弧輪廓，無(wú)論采用何種形狀及角度的尖形車刀也不可能由一條圓弧加 工程序一刀車出，而利用圓弧形 車刀就能十分簡(jiǎn)便地完成。選擇車刀圓弧半徑的大小時(shí)，應(yīng)考慮兩點(diǎn)：第一，車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)當(dāng)小于或等于零件凹形輪廓上 圖411 外圓弧輪廓加工的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；第二，該半徑不宜選擇太小，否則既難于制造，又會(huì)因其刀頭強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差，使車刀容易受到損壞。 現(xiàn)以圖411為例對(duì)圓弧形車刀的加工原理分析如下。這時(shí)，車刀在不同的切削位置上，其“刀尖”在圓弧切削刃上也有不同位置(即切削刃圓弧與零件輪廓相切的切點(diǎn))，意即切削刃對(duì)工件的切削是以無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)變化位置的“刀尖”進(jìn)行的。對(duì)于無(wú)刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，就必須以圓弧車刀的圓弧中心的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)編制程序。至于圓弧形車刀前、后角的選擇，原則上與普通車刀相同，只不過形成其前角(大于 0176。圓弧形車刀前、后刀面的特殊形狀，是為了滿足在刀刃的每一個(gè)切削點(diǎn)上，都具有恒定的前角和后角，以保證切削過程的穩(wěn)定性及加工精度。(無(wú)凹球面)。但要注意由于這類車刀在車削時(shí)因接觸面較大加工時(shí)易引起振動(dòng)，從而導(dǎo)致加工質(zhì)量的下降，故在選用時(shí)要謹(jǐn)慎。 鑒于數(shù)控車床加工的特性，對(duì)于一些零件，如圖446所示，為了提高生產(chǎn)效率可采用一些特殊形狀的車刀(可根據(jù)零件的形狀靈活制定)，一把刀有2個(gè)(或幾個(gè))刀頭，設(shè)兩組刀補(bǔ)，各自取用，不用換刀，一把刀將零件加工完畢，這樣就可大大提高生產(chǎn)效率。 為了適應(yīng)數(shù)控車床的加工，減少輔助時(shí)間，并不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，節(jié)省刀具費(fèi)用，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，數(shù)控車床應(yīng)大力推廣使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的刀具(只要更換刀片，刀刃與工件之間的相對(duì)位置基本不變)，以方刀體為特征的車刀，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀、內(nèi)孔刀、切斷刀、螺紋刀、圓頭刀等都做了具體的規(guī)定，不重磨刀片已有多種標(biāo)準(zhǔn)形狀和系列化的型號(hào)(規(guī)格)可供選用。 車刀刀片的材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合 金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質(zhì)合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進(jìn)行高速切削。硬質(zhì)合金刀片和涂層硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用。選擇刀片材質(zhì)，主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小，以及切削過程中有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。有效切削刃長(zhǎng)度L與背吃刀量ap和車刀的主偏角Kr有關(guān)(見圖412)。 圖412刀片尺寸各尺寸 刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。按照國(guó)標(biāo)GB／T2076—1987，大致可分為帶圓孔、帶沉孔、無(wú)孔三大類。圖413所示為常見的幾種刀片形狀及角度。或90176。 正方形刀片刀尖角為90176。、60176。等的外圓車刀，端面車刀和鏜孔車刀。其強(qiáng)度、耐用度高，散熱面積大，但切削徑向力大，只宜在加工系統(tǒng)剛性較好的情況下使用。圖413 可轉(zhuǎn)位刀片形狀及角表4—1 所示為被加工表面形狀及適用的刀片形狀2. 數(shù)控車床的夾具 車床的夾具主要是指安裝在車床主軸上的夾具，這類夾具和機(jī)床主軸相連接并帶動(dòng)工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn)。 數(shù)控車削加工要求夾具應(yīng)具有較高的定位精度和剛性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，便于在機(jī)床上安裝夾具及迅速裝卸工件、自動(dòng)化等特性。⑴三爪卡盤特點(diǎn)三爪卡盤(如圖1所示)，是最常用的車床通用卡具，三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心，夾持范圍大，裝夾速度快，但定心精度存在誤差，不適于同軸度要求高的工件的二次裝夾。如：工件直徑≤30mm，其懸伸長(zhǎng)度不應(yīng)大于直徑的3倍；若工件直徑30mm，其懸伸長(zhǎng)度不應(yīng)大于直徑的4倍。⑵卡爪三爪自定心卡盤的硬卡爪和軟卡爪當(dāng)卡爪夾持在未加工面上，如，鑄件或粗糙棒料表面，需要大的夾緊力時(shí)，使用硬卡爪；通常為保證剛度和耐磨性，硬卡爪要進(jìn)行熱處理，硬度較高。軟卡爪通常用低碳鋼制造，軟爪在使用前，為配合被加工工件，要進(jìn)行鏜孔加工。 軟爪裝夾的最大特點(diǎn)是工件雖經(jīng)多次裝夾仍能保持一定的位置精度。在車削軟爪或每次裝卸零件時(shí)，應(yīng)注意固定使用同一扳手方孔，夾緊力也要均勻一致，改用其他扳手方孔或改變夾緊力的大小，都會(huì)改變卡盤平面螺紋的移動(dòng)量，從而影響裝夾后的定位精度。三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。但夾持范圍變化小，尺寸變化大時(shí)需重新調(diào)整卡爪位置。液壓動(dòng)力卡盤夾緊力的大小可通過調(diào)整液壓系統(tǒng)的油壓進(jìn)行控制，以適應(yīng)棒料、盤類零件和薄壁套筒零件的裝夾。可調(diào)卡爪式四爪卡盤如圖3所示?？墒謩?dòng)操作分別移動(dòng)各卡爪，使零件夾緊、定位。 可調(diào)卡爪式四爪卡盤可調(diào)卡爪式四爪卡盤要比其他類型的卡盤需要用更多的時(shí)間來(lái)夾緊和對(duì)正零件?？烧{(diào)卡爪式四爪卡盤一般用于定位、夾緊不同心或結(jié)構(gòu)對(duì)稱的零件表面。為了提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，對(duì)其主軸提出越來(lái)越高的要求，以實(shí)現(xiàn)高速、甚至超高速切削。對(duì)于這樣高的轉(zhuǎn)速，一般的卡盤已不適用，而必須采用高速動(dòng)力卡盤才能保證安全可靠地進(jìn)行加工。試驗(yàn)表明：φ380 圖4 A型中心孔尺寸 圖5 B型中心孔高速動(dòng)力卡盤常增設(shè)離心力補(bǔ)償裝置，利用補(bǔ)償裝置的離心力抵消卡爪組件離心力造成的夾緊力損失。3. 軸類零件中心孔定心裝夾 在兩頂尖間安