内孔车刀的改进

一、传统内孔车刀的缺陷

用传统的内孔车刀粗加工非台阶孔时，车刀刀尖一般与工件中心等高，如图1（a）所示。这时，刀杆底部到刀杆中心的高度不宜太大，否则不利于排屑，或者出现刀杆底部与内孔底部产生碰刮，而影响正常切削，所以刀杆尺寸受到工件内孔直径的影响，要做得小一些，使刀杆刚性与强度受到削弱。此外，传统的内孔车刀刀头切削部分的形状与角度的特征，一方面，刀尖楔角β较小，强度低、散热能力差，加工时切削深度、进给量及转速等切削用量都不宜选择太大，加工效率低；另一方面，刀头水平放置，加工时切屑排往卡盘方向易受阻，容易造成刀口崩刃，同时排屑不顺畅使切削温度升高，缩短刀头使用寿命。

二、内孔车刀的改进

经改进后的非台阶孔内孔粗车刀如图1（b）中所示，刀尖高于内孔中心，所以，刀尖到刀杆底部的尺寸加大了，刀杆尺寸比传统的内孔粗车刀大，刀杆刚性更好；主切削刃形成负值较大的刃倾角、刀尖部分的楔角β较大、加上主偏角为70~75°（几何角度见图2），有利于提高刀尖强度、切削时耐冲击能力，降低切削力，改善散热条件等。以下是刀具切削过程各项参数分析。

1、改进后的切削力

 由于主偏角为70~75°，在切削过程，当取定切削深度α_P与进给量f后，根据切削层截面（如图3（a）所示）可知，切削厚αc度小于f，即切屑厚度变薄；且大刃倾角使切削时构成主切削刃的轴向前角加大，使切削轻便；同时切屑呈现带状流向孔口，减小了排屑抗力。所示，车刀几何角度的改进使切削力有所减小。

2、改进后的切削温度

根据如图3（a）可知，切削宽度αw大于切削深度αp，但切削厚度αc小于进给量f，所产生的切削热相对减少。而且，由于大刃倾角的存在使前刀面形成倾斜面，构成了较大的侧向前角（见图3（b）所示），使车刀更加锋利，排屑更加顺畅，减少了切屑与前刀面摩擦所产生的切削热。且切屑流向工件孔口，不易堵塞在孔里，因此产生的切削热的相当部分很快被切屑带出工件外，从而降低了切削温度。使刀具耐用度有所提高。

3、减少切削振动与噪音

在切削过程中，由于大刃倾角的存在，使主切削刃由靠刀杆中心部位先接触，再过渡到刀尖，起着缓冲作用，减少切削振动和噪音。而不像常规车刀那样整个前刀面同时进入切削，容易产生切削振动。并且较大的侧向前角，减少了切屑与前刀面的摩擦，也是减少切削振动与噪音的产生条件。

4、车刀安装

车刀安装时，刀尖高度高于内孔中心高约加工孔直径的十分之一（即：Φ/10）。在粗车内孔时，尺寸要求并不高，所以，微量的误差可以忽略不计。