成型车刀的设计与计算

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1、成型车刀的设计与计算概述一、成形面表面轴向剖面呈现曲线形特征的这些零件叫成型面。如单球手柄，三球手柄及内外圆弧槽。下面介绍三种加工成形面的方法。1、双手控制法2、成形刀车削法3、仿形法1、双手控制法车成形面用双手同时摇动小滑板手柄和中滑板（或床鞍和中滑板，通过双手的协调动作，从而车出所要求的成形面的方法，称双手控制法。如图所示。双手控制法车削成形面用于单件小批量。两种方法：1、中滑板+小滑板2、床鞍+中滑板方法1小滑板不能连续进给，劳动强度大；多用方法2来完成成形面的加工。2、仿形法用靠模车成型面下图表示用靠模加工手柄的成形面

2、2。此时刀架的横向滑板已经与丝杠脱开，其前端的拉杆3上装有滚柱5。当大拖板纵向走刀时，滚柱5即在靠模4的曲线槽内移动，从而使车刀刀尖也随着作曲线移动，同时用小刀架控制切深，即可车出手柄的成形面。这种方法加工成形面，操作简单，生产率较高，因此多用于成批生产。当靠模4的槽为直槽时，将靠模4扳转一定角度，即可用于车削锥度。这种方法操作简单，生产率较高，但需制造专用靠模，故只用于大批量生产中车削长度较大、形状较为简单的成形面。3、数控机床加工4、成形刀车削法用成形刀车成型面，其加工精度主要靠刀具保证。但要注意由于切削时接触面较大，切削

3、抗力也大，易出现振动和工件移位。为此切削力要小些，工件必须夹紧。这种方法生产效率高，但刀具刃磨较困难，车削时容易振动。故只用于批量较大的生产中，车削刚性好，长度较短且较简单的成形面。二、成型车刀成形车刀是用来在各种车床上加工内、外回转体成型表面的常用刀具，其刀刃形状是根据工件的廓形来设计计算确定的。因此，成形车刀是属于专用刀具。与普通车刀相比，成形车刀有着加工质量稳定、生产率高和刀具寿命长等优点，成形车刀经过精确设计、制造和正确安装调整，其加工的零件精度可达到IT8级~10级、粗糙度可达Ra2.5μm~Ra10μm。由于成形车

4、刀的设计、制造比较麻烦，因此成形车刀一般用于成批大量生产中。成形车刀的精确设计与计算一.成形车刀的类型及特点二.成形车刀的前角和后角三.成形车刀廓形的精确设计一.成形车刀的类型及特点1.按车刀的结构和形状　　　　　分类及成型车刀的特点2.按刀具的进给方向分　　类的成形车刀（一）按车刀的结构和形状分类及成型车刀的特点●平体成型车刀●棱体成型车刀●圆体成型车刀●平体成型车刀：外形呈平条状，如图1所示。其结构和装夹方法均与普通车刀相同，仅刃形需要专门的设计计算。它有着结构简单和装夹方便等优点，但可重磨次数少，一般用于加工螺纹或铲制成

5、形铣刀、滚刀的齿背。●棱体成型车刀：外形呈棱柱状，如图2所示。其可重磨次数和刚性均比平体的要大，装夹也不同，要用专用的刀夹夹住其燕尾部，通过调整使之处于正确的位置并获得所需的前、后角。●圆体成型车刀：外形为圆盘状回转体，如图3所示。与前两种成型车刀相比，它有着可重磨次数多，制造较方便等优点，可用于回转体的内外成型表面的加工。但圆体成型车刀因受本身结构及装夹刚性的限制，不适合于设计加工截形深度大的零件，一般圆体成型车刀的最大切深不超过25mm。（二）按刀具的进给方向分类的成形车刀●径向进给成型车刀●轴向进给成型车刀●切向进给成型

6、车刀●径向进给成型车刀：这种成型车刀可以是平体、棱体或圆体的结构和形状，且均采用正装，如图4所示。加工时，刀具进给方向是沿径向进给，即在加工过程中车刀刀刃上一点或几点的进给运动方向通过零件的轴线。它是生产中用得较多的成形车刀，可用于加工各种由直线、曲线或直线和曲线构成的各种凹凸形的回转体成型表面。●轴向进给成型车刀：这种成型车刀也可以是平体、棱体或圆体的结构形状，如图5所示。加工时，刀具的进给是沿轴向进给，即在加工过程中，车刀刀刃的进给运动方向是沿工件的轴线进给的。它主要用于加工没有环状沟槽或凹形的端面成型表面或阶梯状成形表面

7、。轴向进给成型车刀的安装一般与径向进给正装成型车刀安装方向相差90º，但也有与径向进给成型车刀安装方向一样的特例，如图6所示的棱体成型车刀，仅进给方向不同。此外轴向进给成型车刀可较好地解决类似于图7所示的以端面形状为主的大截深短轴类零件或细长阶梯轴零件的成形加工问题。对于图7所示的工件，如设计径向进给成型车刀加工，则刀具所受的轴向力很大，易变形，影响加工精度，且刀刃上的1-2段、3-4段法向后角为零，2-3段法向后角亦极小，因而刀具后面会与工件剧烈摩擦，影响刀具的寿命。由于工件截形深度太大，径向进刀还存在切削行程长，生产率低，

8、以及无法设计成圆体刀加工等问题，如设计成轴向进给成型车刀便可完全避免上述问题。对于细长阶梯轴类零件的加工，轴向进给成型车刀与径向进给成型车刀相比，由于车刀切削的截面较小，切削力也小，所以它更适合于加工刚性较差的零件。●切向进给成型车刀：切向进给成形车刀一般采用棱体的结构和形状