智能车刀刃磨机机械结构设计(三)

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车刀的材料
常用车刀材料一般有高速钢(High-speed steel)和硬质合金(Horniness metal)两类。
（1）高速钢车刀
高速钢是一种加了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高速工具钢，特点是较高的热稳定性，且学温度达500～600摄氏度，与碳素工具钢，合金工具钢相比，切削速度提高1～3倍，耐用度提高10～40倍。
（2）硬质合金车刀
硬质合金是以钨的碳化物（WC）钛的碳化物（TiC）的粉末为基础，以钴为粘结剂，用粉末冶金法，经高温烧结而成，硬质合金的红硬性为W80～1000摄氏度，它的切削速度为高速钢的4～10倍，常温时，硬质合金较脆，怕冲击和振动，不能制成复杂刀具，用其制成整体式的较少，大多为刀片。
刀具的磨损形式
刀具的磨损按其发生部位主要有以下形式:如图3-5所示
1、刀面磨损磨损主要发生在刀具的后刀面上,后刀面磨损后,形成后角等于零的小棱面,磨损程度以棱面高度h后表示。
2、前刀面的磨损磨损部位主要发生在刀具的前刀面上，在主切削刃的后方产生一个月牙洼，磨损程度与月牙洼的深度h前表示。
3、前刀面与后刀面同时磨损这种磨损是指刀具前刀面的月牙洼与后刀面上的棱面同时产生
一般，刀具在切削工件的过程中，其后刀面都有磨损，h后的大小直接影响工件的加
工精度、表面的光洁度和生产效率，同时h后测量方便，故生产实践中常以h后的大小表示刀具磨损程度。

                               图3- 5 刀具磨损形式
砂轮选取
材料选取
砂轮是由磨料加结合剂用制造陶瓷的工艺方法制成的。砂轮的特性由下列五个因素来决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系三类。如表1-1所示。
选用原则
刃磨刀具的砂轮应使刃磨后的刀具具有锋利的切削刃和一定的光洁度，并且刀面无退火烧伤现象。选择砂轮是主要依据刀具材料的性质、磨削性质、图纸要求等，选择砂轮的磨料、粒度、硬度、结合剂、形状和尺寸。具体有一些基本原则：
1.工件硬度工件越硬，砂轮硬度应选得软些，使磨钝了的磨粒快点脱落，以便砂轮经常保持有锐利的磨粒在工作，避免工件因磨削温度过高而烧伤。工件材料越软，砂轮的硬度应选得硬些，使磨粒脱落得慢些，以便充分发挥磨粒的切削作用。 2.砂轮与工件的接触面积大时，应选用软砂轮，使磨粒脱落快些，以免工件因磨屑堵塞砂轮表面而引起表面烧伤。内圆磨削和端面平磨时，砂轮硬度应比外圆磨削的砂轮硬度低。磨削薄壁零件及导热性差的工件时，砂轮硬度也应选得低些。 3.精磨和成型磨精磨和成型磨削时，应选用硬一些的砂轮，以保持砂轮必要的形状精度。4. 砂轮粒度大砂轮的粒度号越大时，其硬度应选低一些的，以避免砂轮表面组织被磨屑堵塞。5.工件材料磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料，应选用较软的砂轮，以免砂轮表面被磨屑堵
塞。
   根据上述理论对于车刀的刃磨应分别选取砂轮材料
氧化铝砂轮适用于高速钢车刀
碳化硅砂轮适用于硬质合金车刀

磨料名称代号特点适用范国
棕刚玉 GZ 有足够的硬度，韧性大，抗弯强度高，价格便宜磨削碳素钢、一般合金钢，可锻铸铁，硬青铜等。特剐适于墨未淬硬钢和调质钢以及粗磨工序
白刚玉
GB
比棕刚玉硬而脆，自锐性好，磨削力和磨削热量较小，价格比棕刚玉高磨削淬硬钢，高速钢，高碳钢，螺纹，齿轮，薄壁．薄片零件以及刃磨刀具等

铬刚玉

GG
硬度与白刚玉相近而韧性较好可磨削合金钢，高速钢，锰钢等高强度材料以及光洁度要求较高的工序。也适于成型磨削，刃磨刀具等
单晶刚玉
GD
硬度和韧性都比白刚玉高磨削不锈钢和高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料
微晶刚玉 GW 强度高，韧性和自锐性好磨削不锈钢，轴承钢和特种球墨俦铁等
黑碳化硅
TH
硬度比白刚玉高，但脆性大磨削铸铁，黄铜、软青铜以及橡皮，塑科等非金属材料
绿碳化硅 TL 硬度与黑碳化硅相近而脆性更大磨削硬质合金、光学玻璃等

金刚石
JR

JT
硬度最高，磨削性能好，价格昂贵
磨削硬质合金、光学玻璃等高硬度材料

刀具材料加工情况砂轮
  磨料粒度硬度结合剂
碳素工具钢粗磨
精磨棕刚玉
棕刚玉 46#-60#
80#-120# ZR1-ZR2
ZR1-ZR2 陶瓷
瓷陶
高速钢及合金钢  粗磨
精磨
精磨  白刚玉
白刚玉
碳化硅 46#-60#
80#-120#
120#-180#      R3-ZR1
R3-ZR1
ZR1-ZR2 瓷陶
瓷陶
树脂或橡胶
硬质合金粗磨
精磨
粗磨
半精磨
精磨碳化硅
碳化硅
人造金刚石
人造金刚石
人造金刚石 60#-80#
100#-150#
80#
150#-180#
180#-280# R1- R3
R2- R3
100-150%
50-75%
50% 瓷陶
瓷陶
金属结合剂
金属结合剂
树脂结合剂

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