第二章 车削刀具

I 切削原理部分第1章刀具几何角度及切削要素1、切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动；刀具具有适当的几何参数，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能2、切削运动：刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。

分为主运动和进给运动。

1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。

有且仅有一个。

运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。

2）进给运动：使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。

进给运动的速度一般较低，功率也较少。

其数量可以是一个，也可以是多个。

可以是连续进行的，也可以是断续进行的。

可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。

运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。

一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。

运动主体：工件，如铣削、磨削；刀具，如车削、钻削。

3、切削用量切削用量是指切削速度c v 、进给量f （或进给速度）和背吃刀量p a 。

三者又称为切削用量三要素。

1）切削速度c v （m／s 或m／min）：切削刃选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。

主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定1000dn v c π=式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s 或r/min)2）进给量f：工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。

3）背吃刀量p a （切削深度mm）2m w p d d a -=式中:w d -工件上待加工表面直径（mm）；m d -工件上已加工表面直径（mm）。

4、工件表面：切削过程中，工件上有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面。

过渡表面：正被切削的表面。

下一切削行程将被切除。

己加工表面：切削后形成的新表面。

5、刀具上承担切削工作的部分称为刀具的削部分，刀具切削部分由一尖二刃三面组成。

车刀的角度第二章车刀的角度, 车刀的组成, 车刀角度中的三个辅助平面, 车刀的角度作用及其选择一、车刀的组成车刀由刀体和刀柄两部分组成，刀体担负切削任务，因此又叫切削部分。

刀柄的任务是把车刀装夹在刀架上。

如下图2-1:图2-11) 前刀面切屑排出时经过的表面。

2) 后刀面后刀面又分主后刀面和副后刀面。

主后刀面是和工件上过渡表面相对的车刀刀面;副后刀面是和工件上已加工表面相对的车刀刀面。

3) 主切削刃前刀面和主后刀面相交的部位，它负担着主要切削任务。

4) 副切削刃前刀面和副后刀面相交的部位，它负担着车刀次要的切削任务。

5) 刀尖主切削刃和副切削刃相交的部位。

为提高刀尖的强度，常把刀尖部分磨成圆弧型或着直线型，圆弧或直线部分的刀刃叫过渡刃。

6) 修光刀副切削刃前段近刀尖处的一段平直刀刃叫修光刀。

装夹车刀时只有把修光刃与进给方向平行，且修光刃的长度大于进给量时才能起到修光工件表面的作用。

二、车刀角度标注中的三个辅助平面测量车刀角度的辅助平面，为较准确测量车刀的几何角度，假设了三个辅助平面，即切削平面，基面和截面。

如图示2-2:图2-21) 切削平面P过车刀主切削刃上一个选定点，并与工件过渡s表面相切的平面叫切削平面。

2) 基面P过车刀主切削刃上一个选定点，并与该点切削速度r方向垂直的平面叫基面。

3) 截面截面有主截面P和副截面P?之分。

过车刀主切削刃oo上一个选定点，垂直于过该点的切削平面与基面的平面叫主截面。

切削平面，基面和截面互相垂直，构成一个空间直角坐标系。

三、车刀角度及其选择如图2-3，车刀各角度都标出:图2-31、前角的选择1) 前角的作用a. 前角主要影响车刀的锋利程度，切削力的大小与切削变形的大小。

增大前角，则车刀锋利，切削力减小，切削变形小。

b. 影响车刀强度，受力情况和散热条件。

前角增大，车刀楔角减小，使刀头强度减小，散热体积减小，从而散热条件变差，易使切削温度升高。

c. 影响加工表面质量。

单元综合复习（五）2.2 金属切削刀具一、单向选择题：1、确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是：(C)A、切削平面、已加工平面和待加工平面；B、前刀面、主后刀面和副后刀面；C、基面、切削平面和正交平面（主剖面）。

2、通过切削刃选定点的基面是：(A)A、垂直于假定主运动方向的平面；B、与切削速度相平行的平面；C、与过渡表面相切的表面。

3、通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（C）。

A、切削平面；B、进给平面；C、基面；D、主剖面。

4、在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（A）。

A、前角；B、后角；C、主偏角；D、刃倾角。

5、刀具的主偏角是：(A)A、主切削平面与假定工作表面间的夹角，在基面中测量（主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角）；B、主切削刃与工件回转轴线间的夹角，在基面中测量；C、主切削刃与刀杆中轴线间的夹角，在基面中测量。

6、刃倾角是主切削刃与（B）之间的夹角。

A、切削平面；B、基面；C、主运动方向；D、进给方向7、在切削平面内测量的角度有：(E)A、前角；B、后角；C、主偏角；D、副偏角；E、刃倾角。

8、车削加工时，车刀的工作前角（D）车刀标注前角。

A、大于；B、等于；C、小于；D、有时大于、有时小于。

9、安装外车槽刀，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比，其工作角度将会：(C)A、前角不变，后角减小；B、前角变大，后角变小；C、前角变小，后角变大；D、前、后角均不变。

10、下列刀具材料中，强度和韧性最好的材料是：(A)A、高速钢；B、P类（相当于钨钛钴类）硬质合金；C、K类（相当于钨钴类）硬质合金；D、合金工具钢。

11、下列刀具材料中，综合性能最好，适宜制造形状复杂的机动刀具的材料是：(C)A、碳素工具钢；B、合金工具钢；C、高速钢；D、硬质合金。

12、用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（A）。

A、YT30；B、YT5；C、YG3；D、YG8。

机械制造技术基础(作业拟定答案)2-2 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形。

关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形，第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形。

2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核。

瘤核逐渐长大形成积屑瘤。

对加工的影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作角度增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。

生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。

在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生，同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或采用好的切削液。

2-7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用？答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的，与切削运动中的三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。

为了便于分析和实际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。

三个切削运动分别为：主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。

第一章．车削的基本知识第二章．车套类工件一．名词解释1．切削速度：是切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，它是衡量主运动大小的参数，2．前角：在主截面内测量，前刀面与基面之间的夹角3．基面：过车刀主切削刃上一选定点，并与该点切削速度方向垂直的平面4．主偏角：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角5．切削平面：过车刀切削刃上的一选定点，并与工件的表面过渡表面相切的平面二．填空1．在主截面内测量的基本角度是前角及后角2．切削用量的三要素切削深度，进给量，切削速度，3．切削液有冷却作用，润滑作用，冲洗作用这三种主要作用4．YG8一般适用于脆性金属的脆性金属加工，YT5一般适用于塑性材料的粗加工5．车刀材料应具备的性能为高硬度，高耐磨性，高耐热性，足够抗弯强度和冲击韧性，良好的工艺性6．常用的刀具材料有高速钢和硬质合金两大类。

7．刀具材料切削时的温度，高速钢为600 °C左右，硬质合金为800~1000 °C8．YT表示钨钴钛类硬质合金，主要用于加工钢或其他韧性较大的塑性金属9．确定车刀角度的三个辅助平面为切削平面，基面，截面10．精车钢件时一般选 YT钨钴钛牌号的硬质合金车刀11．车刀在基面内测量的角度有主偏角，副偏角，刀尖角12．中心孔的形状分为 A 型（不带护锥）， B 型（带护垫）， C 型（带螺孔） R 型（弧型）对于精度要求较高。

工序较多的工件应采用型中心孔13．粗车刀必须适应车削时的切削深度进给快特点；主要要求车刀有足够的刚性能够一次车去较多的余量。

三．判断1．精车45#钢时，一般选择YG6车刀。

（×）2．如果车刀的耐热性越好，则允许的切削速度越高（√）3．切断刀的主偏角为90°（√）四．选择1． A 特别适用于制造各种结构复杂的成形刀具，孔加工刀具A．高速钢 B.硬质合金 C.工具钢2．刀尖位于主切削刃最高点时，刃倾角为 CA负值 B.零 C。

车削加工车刀知识点总结一、车刀的分类根据不同的加工方式和加工目的，车刀可以分为不同的类型。

常见的车刀分类包括外圆车刀、内孔车刀、切槽车刀、车削刀具、车刀夹具等。

外圆车刀主要用于车削外圆形零件，内孔车刀用于车削内孔，切槽车刀则用于切割槽道。

而车削刀具则是一种通用的车刀，可以适用于各种不同形状的零件。

车刀夹具则是用于夹持车刀的工具，可以根据不同的需求选择合适的车刀夹具，以保证车刀的稳定性和精度。

二、车刀的结构车刀的结构包括刀片、刀柄和接口。

刀片是车刀的主要部件，它直接与工件接触并进行切削加工。

刀片的形状和刀尖的角度会直接影响加工表面的粗糙度和精度。

刀柄则用于连接刀片和机床，其材料和结构会影响车刀的刚性和稳定性。

接口则是连接刀柄和机床的部件，其稳定性和精度直接影响了车刀的加工质量和效率。

三、车刀的材料车刀的刀片材料通常有高速钢、硬质合金、陶瓷和CBN等。

高速钢刀片具有良好的强度和韧性，适用于一般的车削加工。

硬质合金刀片则具有良好的耐磨性和切削性能，适用于高速切削和加工硬质工件。

陶瓷刀片具有优良的抗热性和耐磨性，适用于高速切削和精密加工。

CBN刀片则具有良好的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度材料和高速切削。

四、车刀的选择选择合适的车刀需要考虑加工材料、加工方式、加工精度和加工表面要求等因素。

对于一般的车削加工，高速钢刀片是一个经济实用的选择。

对于高硬度和难加工材料，如高锰钢、硬质合金等，可以选择硬质合金或CBN刀片。

对于需要高精度和光洁度的零件，可以选择陶瓷刀片。

此外，还需要考虑刀片的刀尖角度、刀片的刃尖半径、刀片的切削角度、刀片的刃尖后角等参数，以确保选择合适的车刀进行加工。

五、车刀的维护车刀的维护对于保证加工质量和延长车刀使用寿命非常重要。

车刀的维护包括定期清洁、定期磨削和定期更换。

定期清洁可以去除刀片表面的切屑和油污，保持刀片的切削性能。

定期磨削可以修复刀片的切削刃，恢复刀片的切削性能。

定期更换可以根据车刀的使用寿命和磨损程度，及时更换老化和损坏的刀片，以保证加工质量和安全生产。

第二章 金属切削原理与刀具班级_____________ 学号____________姓名_____________ 成绩____________一、 选择题：1、车削细长轴时，车刀的主偏角应取[ D ]A 、30ºB 、45ºC 、60 ºD 、90 º2、粗车时，选择切削用量的顺序是[ B ]A 、f v a c p →→B 、c p v f a →→C 、c p v a f →→D 、f a v p c →→3、车细长轴时，为防止工件产生弯曲和振动，应尽量减少[ D ]A 、轴向力B 、前角C 、主偏角D 、径向力4、积屑瘤对粗加工有利的原因是[ A ]A 、保护刀具、增加实际前角B 、积屑瘤硬度高C 、提高加工表面质量D 、加大切削深度5、增加一般外圆粗车刀的刀刃的抗冲击能力的角度是[ B ]A 、大主偏角B 、负刃倾角C 、正刃倾角D 、大后角6、车削加工中影响已加工表面残留面积大小的主要因素是[ B ]A 、切削速度c vB 、进给量fC 、背吃刀量p aD 、工件转速n7、降低切削温度最有效的措施是[ A ]A 、浇注切削液B 、增大刀尖圆角半径C 、增大主偏角D 、适当增大前角8、与高速钢刀具的耐热性相比，硬质合金刀具的耐热性[ C ]A 、较低B 、相等C 、较高D 、不确定9、当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为[ A ]A 、负B 、零C 、正D 、不确定10、纵向走刀车外圆时消耗功率最大的力是[ A ]A 、切向力B 、径向力C 、轴向力D 、不确定11、车外圆时，若刀尖低于工件中心，则将增大的工作角度是[ B ]A 、前角B 、后角C 、主偏角D 、副偏角12、YG 类硬质合金刀具主要用于加工[ D ]A 、陶瓷B 、金刚石C 、钢D 、铸铁13、在切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角是[ D ]A 、前角B 、后角C 、主偏角D 、刃倾角14、YT 类硬质合金刀具主要用于加工[ A ]A 、钢B 、铸铁C 、陶瓷D 、金刚石二、判断题1、积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。

第二章切削原理、第三章刀具练习题一、填空题1、铣刀旋转方向与工件进给方向相同，称顺铣方式。

2、切削层面积平面与切削用量的关系是：切削层面积平面仅与背吃刀量a p和进给量f有关，f增加，切削厚度增加。

a p增加，切削层宽度增加。

3、刀具前角越_大_，切削刃越锋利，使剪切角增大，变形系数减小，因此，切削变形减小。

7、在刀具材料中，_硬质合金用于切削速度很高、难加工材料的场合，制造形状较简单的刀具。

12、切削用量的顺序是先选背吃刀量，后选进给量，最后选切削速度。

13、切削用量的三要素是切削速度v、进给量f、切削深度a p。

19、刀具材料分为工具钢、硬质合金、陶瓷刀具、超硬刀具四大类。

21、粗加工时选择较小前角，精加工时选择较大前角。

28、铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量，铣削用量包括铣削宽度、铣削深度、铣削速度、进给量。

33、在切削过程中，工件上形成三个表面：①已加工表面；②待加工表面；③加工表面。

36、一个机械加工工艺系统由机床、夹具、刀具和工件构成。

37、切削运动由主运动、进给运动及辅助运动组成。

39、切削合力可分解为_主切削力、_进给力和_背向力三个分力。

二、解释下列术语1.积屑瘤:以中速或较低的切削速度切削塑性金属时，常在刀具前面粘结一些工件材料，形成一个硬度很高的楔块，称为积屑瘤。

2.顺铣法:铣刀的旋转切入方向与工件的进给方向相同的铣削方式称顺铣法。

3.加工硬化:已加工表面经过严重塑性变形而使表面硬度增大，这种现象称为加工硬化。

4、刀具耐用度：刀具刃磨后开始切削至磨损量达到磨钝标准的总切削时间。

5、机夹车刀：采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。

6、逆铣法：铣刀的旋转切入方向与工件的进给方向相反的铣削方式称逆铣法。

三、判断题1.（×）高速钢是一种含合金元素较多的工具钢，由硬度和熔点很高的碳化物和金属粘结剂组成。

2．（√）刀具切削部位材料的硬度必须大于工件材料的硬度。