车刀的结构及角度

第5章常用车刀种类介绍车刀是应用最广的一种刀具，车刀按加工表面特征分：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等，表5-1是常用车刀的形式及代号。

表5-2 常用车刀的形式及代号我们在第三章刀具的几何参数中，对刀具角度的测量及功能等进行了简单的分析，其实不同刀具的参数等的分析大致相同，所以在本章中我们不对所有刀具作一一分析，只对90 °外圆车刀、45°端面车刀、割断刀进行分析，并用ug立体图的形式展现出来，合其更直观，但于大家接受。

一. 90 °外圆车刀1.车刀的图示标注如图5-1所示，设车刀以纵向进给车外圆。

90 °外圆车刀主偏角kr=90 °，车刀切削平面的投影就是车刀俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同一平面上。

90 °外圆车刀也有三个刀面：前面、主后面及副后面（定义同第三章刀具的几何参数）。

在图上需要标注6个独立的角度：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角（定义同第三章刀具的几何参数）。

2.立体图动画展示90 °外圆车刀的结构特点（见Ug立体图1）3. 90 °外圆车刀的特点和功用90 °外圆车刀，又称偏刀。

常用的有焊接式和机夹式二种，常用的刀头材料为硬质合金现在焊接式车刀基本上还是以硬质合金为主（图5-2），机夹式己广泛采用涂层刀具，因为图层刀具耐磨性好，使用寿命长，切削加工性良好，所以是发展趋势。

图5-1 90 °外圆车刀几何角度图5-2 焊接式90 °外圆车刀90 °外圆车刀按进给方向不同分为左偏刀和右偏刀，我们最常用的是右偏刀。

右偏刀,由右向左进给。

用来车削工件的外圆、端面和台阶，它的主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向力小，不易出现将工件顶弯的现象，一般用于半精加工；左偏刀，由左向右进给，用于车削工件外圆和台阶，也用于车削外径较大而长度短的零件（盘类件）的端面。

机械制造实训教程
车刀
1.车刀的种类和用途：
按途分为：外圆车刀、端面车刀、切断或切槽刀、螺纹 车刀、 成形车刀等
按形状分为：直头或弯头车刀、尖刀或圆弧车刀、左 或右偏刀等 按材料分为：高速钢或硬质合金等车刀 按被加工表面精度的高低分：粗车刀和精车刀 按车刀的结构分：焊接式和机械夹固式 机械夹固式车刀按其能否刃磨又分为重磨式和不重磨 式（转位式）车刀
副偏角K’r ： 它是进绐反方向与副切削刃在基面上投影之 间的夹角。 其作用是减少副切削刃同己加工表面间的摩 擦，以提高工件表面质量。一般选取 K’r=5°～15°。
４.车刀的材料：
对刀具材料的基本要求：硬度高、红硬性好、具有足 够的强度和韧性。
硬度高：刀具切削部分的材料应具有较高的硬度，最 低硬度要高于工件的硬度，一般在HRC62以上。硬 度越高，耐磨性越好。
一般选取γ0＝－5°～20° 。其大小决定于工 件材料、刀具材料及粗、精加工等情况。 工件材料和刀具材料越硬， γ0取小值；精 加工时， γ0取大值。
主后角a0 ： 在主剖面内切削平面与主后刀面之间的夹角。 其作用是减小车削时主后刀面与工件间的摩擦， 降低切削时的震动，提高工件表面上的加工质 量。
(１)磨主后刀面：按主偏角大小把刀杆向左偏斜，再将刀 头向上翘，使主刀面自下而上慢慢接触砂轮。
(２)磨副后刀面：按副偏角大小把刀杆向左偏斜，再将刀 头向上翘，使副刀面自下而上慢慢接触砂轮。
(３)磨前刀面：先把刀杆尾部下倾，再按前角大 小倾斜前刀面，使主切削刃于刀杆底面平行或倾斜 一定角度，再使前刀面自下而上慢慢接触砂轮。
2.车刀的组成：
车刀是由刀头和刀杆两部分组成 刀头是车刀的切削部分；刀杆时车刀的夹持部分。车刀的切 削部分由一尖、两刃、三面组成。

车刀不对准工件中心对角度的影响
五、车刀刃磨
无论硬质合金车刀(焊接)或高速钢 车刀，在使用之前都要根据切削条 件所选择的合理切削角度进行刃磨 ，一把用钝了的车刀，为恢复原有 的几何形状和角度，也必须重新刃 磨。
重 要 性
三分手艺、七分刀 徒弟的手、师傅的刀
1.磨刀步骤(图a～d)
⑴磨前刀面 把前角和刃倾角磨正确。 ⑵磨主后刀面 把主偏角和主后角磨正确。 ⑶磨副后刀面 把副偏角和副后角磨正确。 ⑷磨刀尖圆弧 圆弧半径约0.5～2mm左右。 ⑸研磨刀刃 车刀在砂轮上磨好以后，再用油石加些机油研磨车 刀的前面及后面，使刀刃锐利和光洁。这样可延长车刀的使用寿命。 车刀用钝程度不大时，也可用油石在刀架上修磨。硬质合金车刀可 用碳化硅油石修磨。

前角γo
——在主切削刃选定点的正交平面po内， 前刀面与基面之间的夹角
。

后角αo
——在正交平面po内，主后刀面与切削 平面之间的夹角。

主偏角κr
——主切削刃在基面上的投影与进给方 向的夹角。
刃倾角λs ——在切削平面ps内，主切削刃与 基面pr的夹角。
其他角度：
副前角γoˊ、 副后角αoˊ、 副偏角κrˊ、 刃倾角λsˊ
3．主偏角、副偏角的选择 （1）主偏角的选择 A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一 面 在背吃刀量ap与进给量f 不变时，主偏角κr减小 将使切削厚度hD减小，切削宽度bD增加，参加 切削的切削刃长度也相应增加，切削刃单位长度 上的受力减小，散热条件也得到改善。 主偏角κr减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高， 刀尖散热体积增大。 所以，主偏角κr减小，能提高刀具耐用度。

(4)良好的工艺性和经济性

-
刀杆的形状、尺寸及选择
刀杆：45钢 截面形状：矩形、正方形、圆形。常用矩形。 矩形和方形刀杆的截面尺寸，一般按机床中心高选取。 刀头尺寸：刀头有效长度l、刀尖偏距m
-
刀槽的形状、尺寸及选择
刀槽形状：通式、半封闭式、封闭式、切口式
-
2.2 机夹式车刀
结构比较复杂 常用的两种结构形式：上压式、侧压式 上压式 多用螺钉和压板从上向下施力压紧刀片，结构简
成形车刀的后角取决于其种类。圆体形车刀：αf=10º~12º 棱体形车刀：αf=12º~15º
➢工件时的前角、后角变化特点 切削刃上只有最外一点与工件中心等高，其余各点 均低于工件中心，因此，离切削刃上最外一点越远， 前角越小，后角越大。
➢切削刃上任一点处正交平面内的后角
一般对切削刃上关键部位点的后角进行验算，避免 过小。
➢前角、后角的形成 只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
重磨前刀面hc 时R1，si必n(f 须f保) 持h不变。为便是控制， 刀具两端面H上R1刻si有nf 刃磨检-验园。
式中 ：R—圆体成形车刀半 最径 大 （m外 m圆 ）
钢料：rf=5°~10°，抗拉强度高的取小值，反之取大值； 铸铁： rf=0°~10°，硬度高的取小值，反之取大值；
-
成形车刀的轮廓设计
工件的轮廓是指工件轴向剖面上的形状和尺寸，包 括宽度、深度、圆弧半径等。
成形车刀轮廓在与后刀面垂直的剖面内表示，对圆 体成形车刀而言，就是它的轴向剖面。
➢轮廓设计的必要性
当 rf0、f 0时 ，刀具廓形等 ，但 于这 工种 件成 廓形 意 车 ；义 刀 当 rf0、f0时 ，必须按工件 修 的 正 廓 计 形 算 深 成 度 深 形 。 度 车