按照刀具結構,車刀可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉位車刀及成形車刀。
1.整體車刀 整體車刀如圖3-4所示,是相對于焊接刀具來說工作部分和柄部都是同類材料或相對于可轉位刀具來說指不可拆卸的整體式結構,通常整體車刀常選用的材料為普通高速鋼或高性能高速鋼。刀具剛性好,操作工人可根據加工需要,切削部分可刃磨成直面、斜面及各種成型面。
2.焊接車刀 焊接車刀如圖3-5所示,是在鋼制刀桿上按車刀幾何角度的要求加工出刀槽,用焊料將高速鋼或硬質合金刀片焊接在刀槽內,并按所選擇的幾何參數刃磨后使用的車刀。由于CNC車床和復合加工機床的普及應用,加上焊接車刀在焊接后易出現微觀裂紋、硬質合金性能降低等缺點,已很少使用,但其整體剛性較機夾車刀和可轉位車刀為好。刀具磨損后可以進行多次修磨,利用率高。
3.機夾車刀 是用標準硬質合金焊接刀片,用機械夾固的方法將其夾持在刀桿上使用的車刀,有如下特點:
(1)刀片不經高溫焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、產生裂紋等缺陷,提高了刀具使用壽命。
(2)由于刀具使用壽命提高,使用時間較長,換刀時間縮短提高了生產效率。
(3)刀桿可重復使用,既節省了鋼材又提高了刀片的利用率刀片由制造廠家回收再制,提高了經濟效益,降低了刀具成本。
(4)刀片重磨后,尺寸會逐漸變小,為了恢復刀片的工作位置,往往在車刀結構上設有刀片的調整機構,以增加刀片的重磨次數。
(5)壓緊刀片所用的壓板端部,可以起斷屑器作用。
4.可轉位車刀 可轉位車刀如圖3-7所示,是使用可轉位刀片的機夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉位換成相鄰的新切削刃, 即可繼續工作,直到刀片上所有切削刃均已用鈍,刀片才報廢回收。更換新刀片后,車刀又可繼續工作。
(1)可轉位車刀的優點主要有以下幾項:
1)刀具使用壽命長:由于刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷,刀具幾何角度完全由刀片和刀桿槽保證,切削性能穩定,從而提高了刀具壽命。
2)生產效率高:由于機床操作工人不再磨刀,可大大減少停機換刀等輔助時間。
3)有利于推廣新技術、新工藝:采用可轉位刀具有利于推廣使用涂層、陶瓷等新型刀具材料。
4)有利于降低刀具成本:由于刀桿使用壽命長,大大減少了刀桿的消耗和庫存量,簡化了刀具管理工作,降低了刀具成本。
5)能獲得穩定的斷屑:斷屑槽在刀片制造時壓制成形,槽形尺寸穩定,選用合適的斷屑槽形后,斷屑穩定、可靠。
可轉位車刀由于有上述諸多優點,因此國內外已經公認之為首選的車刀結構,也是應用的發展方向。
(2)可轉位車刀刀片夾緊要求主要包括:
1)要求刀桿刀槽定位精度高:刀片轉位或更換新刀片后,刀尖位置的變化應在工件精度允許的范圍內。
2)刀片夾緊可靠:應保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合,經得起沖擊和振動,夾緊力也不宜過大,應力分布應均勻,以免壓碎刀片。
3)排屑流暢:保證切屑排出流暢,并容易觀察。
4)使用方便:轉換切削刃和更換新刀片方便、迅速。小尺寸刀具結構要緊湊。在滿足以上要求時,盡可能使結構簡單,制造和使用方便。
5.成形車刀 成形車刀是加工回轉體成形表面的專用刀具,其刃形是根據工件輪廓形狀設計的,可用在各類車床上加工內外回轉體的成形表面。用成形車刀加工零件時可一次形成零件表面,操作簡便、生產效率高,加工后能達到公差等級IT8~IT10、表面粗糙度值達Ra6.3~Ra3.2μm,并能保證較高的互換性。但成形車刀制造較復雜、成本較高,切削刃工作長度較寬故易引起振動。成形車刀主要用在加工批量較大的中小尺寸帶成形表面的零件。